新人教版化学必修2第六章第一节 化学反应与能量变化(解析版)

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①硝酸铵固体溶于水:②氢氧化钠溶液滴入醋酸;③食物因氧化而腐败;④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌;⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气,以上变化中属于吸热反应的是_____(填犏号)。 (2)原电池装置能将化学能转化成电能。某化学小组的同学以30%KOH溶液为电解质溶液,设计氢氧燃料电池结构如图所示

电子从___极流出;溶液中,K+向___极移动,若反应过程中有0.5mo1电子发生转移,则消耗氢气在标准状况下的体积为___L该电池正极的电极反应式为___。

【答案】④⑤ a b 5.6 O2+4e-+2H2O=4OH- 【解析】(1)①硝酸铵固体溶于水,会吸收能量,是物理变化; ②氢氧化钠溶液滴入醋酸,发生中和反应,会放出能量; ③食物因氧化而腐败,会放出能量;

④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌,会吸收能量; ⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气,会吸收能量; 故以上变化中属于吸热反应的是④⑤;

(2)如图所示为碱性电解质的氢氧燃料电池,氢气为电池负极,氧气为正极,电子从负极a极流出,溶液中,K+向正极b极移动,该反应的总反应为2H2+O2=2H2O,故反应过程中有0.5mo1电子发生转移,则

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消耗氢气0.25mol,在标准状况下的体积为5.6L,该电池正极的电极反应式为O2+4e+2H2O=4OH。

17.(18分)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。

(1)判断正负极的材料。

负极材料_____________,正极材料___________。 (2)写出另一电极的电极反应式,并判断反应类型。

电极反应式__________ 反应类型___________

(3)判断电池工作时,电子的流动方向和电解质溶液中离子的流动方向。电子由______到______,溶液中的阳离子流向电池的________,阴离子流向________

(4)在电池使用的过程中,电解质溶液中KOH的物质的量怎样变化?________(增大、减小、不变) (5)当电池工作时通过电路对外提供了1 mol电子,计算消耗的负极的质量_______。

(6)氢氧燃料电池为绿色化学电源,在碱性NaOH溶液为电解质溶液时的负极电极反应式为______。 【答案】Zn Ag2O Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O 氧化反应 负 正 正 负 不变 32.5g H2+2OH--2e-=2H2O

【解析】总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,Ag2O变成Ag,Ag的化合价从+1变为0,化合价降低,则该电极反应化合价降低、被还原,是正极。 (1)由分析可知,Zn为负极,Ag2O为正极,故答案为:Zn;Ag2O;

Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-为正极反应,Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,(2)负极失电子,被氧化,则负极反应为:故答案为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;氧化反应;

(3)原电池中,电子由负极经导线流回正极,溶液中离子流向为阳离子流向正极,阴离子流向负极,故答案为:负;正;正;负;

(4)从总反应Ag2O+Zn=ZnO+2Ag来看,反应不涉及KOH,故答案为:不变; (5)Zn-+2OH-+2e-=ZnO+H2O 65g 2mol

m 1mol 列式解得:m=32.5g 故答案为:32.5g;

(6)碱性氢氧燃料电池的负极反应式为:H2+2OH--2e-=2H2O,故答案为:H2+2OH--2e-=2H2O。 【点睛】正极-得电子-化合价升高-被氧化,负极-失电子-化合价降低-被还原。原电池的题是高考高平考点,熟练运用原电池工作基本原理,是解决本类题的关键,有些题从化合价入手,有些题从电子入手,有些题从反应类型入手,轻而易举就拿下了。

18.(16分)研究电化学原理与应用有非常量要的意义。

(1)锌锰电池(俗称干电池)是一种一次电池,生活中应用广泛。若锌锰电池工作环境为酸性,则此时负极上的电极反应式为:___。

(2)铅蓄电池是最常见的二次电池:Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O

①放电时正极反应为(离子方程式):___。

②铅蓄电池放电时,当消耗了10.35gPb时,转移的电子的物质的量为___。

(3)如图1是金属(M)—空气电池的工作原理,我国首创的海洋电池以铅板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,则该电池反应方程式为:___。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图2所示,则Pt2上的电极反应式为:___。

【答案】Zn-2e-=Zn2+ PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O 0.01mol 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 O2+4H++4e-=2H2O

【解析】(1)锌锰电池中活泼金属锌做负极,失去电子;

(2)①放电时负极Pb失电子发生氧化反应,负极反应式为Pb+SO42--2e-=PbSO4,由总反应式可推出正极方程式;

10.35g②10.35gPb的物质的量为=0.05mol,Pb在反应中从0价变为+2价;

207g/mol(3)根据已知条件,以铝做负极,有空气参与,生成OH-,故方程式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;燃料电池中Pt1做负极,Pt2做正极得电子,故电极方程式为:O2+4H++4e-=2H2O。 【详解】

(1)锌锰电池中活泼金属锌做负极,失去电子,电极方程式为:Zn-2e-=Zn2+;

(2)①放电时负极Pb失电子发生氧化反应,负极反应式为Pb+SO42--2e-=PbSO4,由总反应式可知,该铅蓄电池中放电时,正极反应式为PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O; ②10.35gPb的物质的量为

10.35g=0.05mol,Pb在反应中从0价变为+2价,消耗0.05molPb时转移

207g/mol0.05mol×2=0.01mol电子;

(3)根据已知条件,以铝做负极,有空气参与,生成OH-,故方程式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3;燃料电池中Pt1做负极,Pt2做正极得电子,故电极方程式为:O2+4H++4e-=2H2O。

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