高二化学教案：化学能与电能的转化学案[10-18 00:11:43] 来源：http://www.guaimaomi.com 高二化学教案 阅读：9263次
概要：项不正确。练综合拓展9.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)此电池的正极发生的电极反应：________________________________________________________________________，负极发生的电极反应：________________________________________________________________________。(3)电解液中H+向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。(4)使用该燃料电池的另一个好处是______________________________________________________________________________________________________________________________________________ 高二化学教案：化学能与电能的转化学案,http://www.guaimaomi.comA.电池工作时，质子向电池的负极迁移 B.电池工作时，电流由b极沿导线流向a极 C.a极上发生的电极反应是 C2H5OH+3H2O+12e-===2CO2+12H+ D.b极上发生的电极反应是 2H2O+O2+4e-===4OH- 答案 B 解析 通入乙醇的一极(a极)为负极，发生氧化反应;通入氧气的一极(b极)为正极，发生还原反应。电池工作时，阳离子(质子)向电池的正极迁移，A项不正确;电流方向与电子流向相反，电流由b极沿导线流向a极，B项正确;a极上乙醇应该失电子被氧化，所以C项不正确;因为电池中使用的是磺酸类质子溶剂，所以电极反应式中不能出现OH-，D项不正确。 练综合拓展 9.科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题： (1)这种电池放电时发生的化学反应方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)此电池的正极发生的电极反应： ________________________________________________________________________， 负极发生的电极反应： ________________________________________________________________________。 (3)电解液中H+向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。 (4)使用该燃料电池的另一个好处是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O (2)3O2+12H++12e-===6H2O 2CH3OH+2H2O-12e-===2CO2+12H+ (3)正 负极 (4)对环境无污染 解析 (1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的CO2不与H2SO4反应，故电池总反应式为2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。 (2)电池的正极O2得电子，由于是酸性环境，所以会生成H2O，用电池总反应式减去正极反应式即可得出负极的电极反应式。 (3)H+移向正极，在正极生成水。 (4)产物是CO2和H2O，不会对环境造成污染。 10.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀了一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答： (1) 氢氧燃料电池的能量转化主要形式是______________，在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。 (2)负极反应式为_________________________________________________________。 (3)电极表面镀铂粉的原因为_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。 金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下： Ⅰ.2Li+H2=====△2LiH Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑ ①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应Ⅱ中的氧化剂是________。 ②已知LiH固体密度为0.82 g•cm-3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为________。 ③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol。 答案 (1)化学能转变为电能 a到b (2)2H2+4OH--4e-===4H2O或H2+2OH--2e-===2H2O (3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率 (4)①Li H2O ②1/1 148或8.71×10-4 ③32 解析 (1)电池是把化学能转变为电能的装置;在电池中，电子从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流动到b。 (2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为2H2+4OH--4e-===4H2O。 (3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率。 (4)LiH中Li为+1价，H为-1价，故反应Ⅰ中还原剂是Li，反应Ⅱ中氧化剂是H2O。由反应Ⅰ可知吸收标准状况下224 L H2时生成160 g LiH，则生成的LiH的体积是160 g0.82 g•cm-3，则生成的LiH的体积与被吸收的H2的体积之比为1600.82×224×103=11 148。由②生成的20 mol LiH与H2O反应，由反应Ⅱ可知生成20 mol H2，H2～2e-，能量转化率为80%，则通过的电子的物质的量为20 mol×2×80%=32 mol。 11.由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，应用右图电解实验可以制得白色的纯净的Fe(OH)2沉淀，两电极材料分别为石墨和铁。 (1)a电极材料应为 ，电极反应式为 。 (2)电解液d可以是 (填编号)。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2 (3)c为苯，其作用是 ，在加入苯之前对d应作何简单处理 。 (4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号) 。 A.改用稀硫酸作电解液 B.适当增大电源电压 C.适当减小两电极间的距离 D.适当降低电解液的温度 (5)若d中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接电源电 解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为 。 答案 (1)铁 Fe-2e- === Fe2+ (2)BC (3)液封，防止Fe(OH)2 被氧化 加热煮沸 (4)BC (5)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 解析 (1)a极应该用铁，电极反应：Fe-2e-=== Fe2+;在反应中提供Fe2+。 (2)要生成Fe(OH)2,必须使溶液显碱性，可以通过电解使溶液显碱性，所以可以选用NaCl溶液，也可直接选用NaOH作电解液。 (3)在液体表面加一层苯的目的是起液封的作用，防止生成的Fe(OH)2被氧化;而在加入苯之前，应该对溶液d进行加热煮沸，赶出其中溶解的空气。 (4)为了加快反应速率，可以增大电源电压和适当减小两极间的距离，即B、C项措施。 上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] 下一页
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