化学能转化为电能及化学电源VIP免费

2.3.1化学能转化为电能化学电源【典例导悟】【规范解答】选D。乙中I-失去电子放电，发生氧化反应，A正确；由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，B正确；当电流计读数为零时，说明没有电子发生转移，反应达到平衡状态，C正确。加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，D错误。【变式训练】某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的（）A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液B．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液C．X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液D．X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液【解析】选A。原电池的负极会不断溶解或质量不断减少，而正极质量不断增加或有气泡产生。Y电极质量增加，说明它是原电池的正极，则该电极上的反应是溶液中的阳离子得电子而在Y极上析出金属，故只有A符合题意。【典例2】100mL浓度为2mol·L－１的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是A.加入适量的6mol·Ｌ－１的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液【思路点拨】解答本题需要注意以下两点：（1）增大浓度、升高温度、加入催化剂可以加快反应速率。（2）形成原电池可以加快反应速率。【自主解答】选B。向溶液中再加入盐酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成H2的总量决定于盐酸的量，故B正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故C、D都不正确。【互动探究】若加入适量的硝酸钠溶液，能否达到相同的目的？提示：加入的硝酸钠可以和盐酸在溶液中结合成硝酸，稀硝酸和锌反应能够生成NO气体，而不能生成氢气。【典例3】一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是A.CH3OH（g）+O2（g）-2e-====H2O（l）+CO2（g）+2H+（aq）B.O2（g）+4H+（aq）+4e-====2H2O（l）C.CH3OH（g）+H2O（l）-6e-====CO2（g）+6H+（aq）D.O2（g）+2H2O（l）+4e-====4OH-【思路点拨】解答本题需要注意以下三点：（1）写出甲醇与氧气反应的总反应方程式。（2）正极反应O2在酸性条件下得电子生成水。（3）总反应式减去正极反应式即为负极反应式。【自主解答】选C。在燃料电池中，可燃物在负极发生失去电子的氧化反应，助燃物在正极上发生得电子的还原反应。甲醇和氧气反应的化学方程式为：2CH3OH+3O22CO2+4H2O，化合价升高的元素为C，所以在负极上甲醇失去电子而放电，在该极上的电极反应式为：CH3OH（g）+H2O（l）-6e-====CO2（g）+6H+（aq）。【互动探究】若将电解质溶液改为KOH溶液，负极反应应如何书写？【变式训练】科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（）A.H2+2OH--2e-====2H2OB.O2+4H++4e-====2H2OC.H2-2e-====2H+D.O2+2H2O+4e-====4OH-【解析】选C。电池的负极发生氧化反应，元素的化合价升高，所以氢气作负极，又因为电解质溶液为磷酸，负极反应为：H2-2e-====2H+。正极发生还原反应，元素的化合价降低，所以正极通入氧气，正极反应为：O2+2H2O+4e-====[来源:学*科*网]4OH-,又因为电解液为酸性，生成的OH-还会发生如下反应：4H++4OH-====4H2O,所以正极上实际发生的反应为这两步反应的和：O2+4H++4e-====2H2O。【学业达标训练】1.（2010·丹东高一检测）下列关于铜-锌-稀H2SO4构成的原电池的有关叙述中错误的是（）A．锌为负极，发生氧化反应B．铜为正极，铜不易失去电子而受到保护C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应D．外电路电子流入的一极为正极，电子流出的一极为负极【解析】选C。根据Cu-Zn原电池的工作原理，负极上：Zn－2e－====Zn2+（发生氧化反应），正极上：2H++2e－====H2↑（发生还原反应），电子由负极正极，故C选项错误。2．（2009·广东理基）钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O====2Fe(OH)2②4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3③2Fe(OH)...