化學(xué)蘇教版 (2019)專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化本單元綜合與測(cè)試精品ppt課件

這是一份化學(xué)蘇教版 (2019)專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化本單元綜合與測(cè)試精品ppt課件，共24頁。PPT課件主要包含了Al＋3H2SO4，O2＋4e－，CO2＋6H＋，減少空氣污染等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.書寫電極反應(yīng)式的原則電極反應(yīng)式遵循質(zhì)量守恒、得失電子守恒及電荷守恒，遵循離子方程式的書寫規(guī)則，兩電極反應(yīng)式相加得電池總化學(xué)(或離子)方程式。2.書寫電極反應(yīng)式的基本類型(1)類型一　題目給定原電池的裝置圖，未給總反應(yīng)式①首先找出原電池的正、負(fù)極，即分別找出氧化劑和還原劑。②結(jié)合電解質(zhì)判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
④將兩電極反應(yīng)式相加(注意兩極得失電子數(shù)相等)可得電池總反應(yīng)式。
(2)類型二　題目給出原電池的總反應(yīng)式①分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。②當(dāng)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時(shí)，還應(yīng)考慮電解質(zhì)是否參與了反應(yīng)。③若有一個(gè)電極反應(yīng)式較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應(yīng)式，然后再用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極反應(yīng)式。
1.某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
根據(jù)上表記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中鋁的作用是否相同？__________________________________________________________________________。寫出實(shí)驗(yàn)1中鋁電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式：________________。實(shí)驗(yàn)2中，鎂為____極，電極反應(yīng)式為_________________。
實(shí)驗(yàn)1、2中鋁的作用不同，實(shí)驗(yàn)1中，
鋁作原電池的負(fù)極，實(shí)驗(yàn)2中鋁作原電池的正極
Al－3e－===Al3＋
Mg－2e－===Mg2＋
解析　由實(shí)驗(yàn)1、2的現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)1中Al為原電池的負(fù)極，實(shí)驗(yàn)2中Al為原電池的正極。實(shí)驗(yàn)1中鋁電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋；實(shí)驗(yàn)2中鎂為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋。
(2)實(shí)驗(yàn)3中，鋁為____極，石墨為___極，電池總反應(yīng)式為_________________________________。
===Al2(SO4)3＋3H2↑
解析　由實(shí)驗(yàn)3的現(xiàn)象可知，Al為原電池的負(fù)極，石墨為原電池的正極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Al－6e－===2Al3＋，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為6H＋＋6e－===3H2↑，電池總反應(yīng)式為2Al＋3H2SO4 ===Al2(SO4)3＋3H2↑。
(3)實(shí)驗(yàn)4中，鋁為___極，原因?yàn)開_____________________________，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_______________________________。
鋁可以和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)
解析　由實(shí)驗(yàn)4的現(xiàn)象可知，Mg作正極，Al作負(fù)極，因?yàn)锳l可以和NaOH溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，負(fù)極電極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－=== ＋2H2O。
2.如圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式[當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)]兩種。試回答下列問題：
(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：_________________，正極：________________________；電池總反應(yīng)：________________。
2H2－4e－===4H＋
＋4H＋===2H2O
2H2＋O2===2H2O
解析　正極上，O2得電子變?yōu)镺2－，溶液中O2－不能單獨(dú)存在，酸性條件下與H＋結(jié)合成H2O。負(fù)極上，H2失電子變?yōu)镠＋，H＋進(jìn)入電解質(zhì)溶液。
(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：__________________________，正極：__________________________；電池總反應(yīng)：___________________。
2H2－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
解析　正極上，O2得電子變?yōu)镺2－，溶液中O2－不能單獨(dú)存在，堿性條件下與H2O結(jié)合成OH－。負(fù)極上，H2失電子變?yōu)镠＋，堿性條件下H＋不能大量存在，與OH－結(jié)合成H2O。
3.鉛蓄電池是化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為稀硫酸。工作時(shí)該電池總反應(yīng)式為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根據(jù)上述情況判斷：(1)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陰離子移向___極(填“正”或“負(fù)”，下同)。(3)電流方向從____極流向____極。(4)寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：________________________。(5)當(dāng)鉛蓄電池向外電路提供1 ml電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加____ g。
4.(1)由Fe、Cu與稀硫酸組成的原電池中，負(fù)極反應(yīng)式為________________，正極反應(yīng)式為________________，電池總反應(yīng)為_____________________。
解析　Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋；Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑。
Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)由Pb、Cu與稀鹽酸組成的原電池，其正極反應(yīng)式為________________，負(fù)極反應(yīng)式為_______________。
解析　由Pb、Cu與稀鹽酸組成的原電池，正極為Cu，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑；負(fù)極為Pb，電極反應(yīng)式為Pb－2e－===Pb2＋。
Pb－2e－===Pb2＋
(3)由Al、Cu與濃硫酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為________________。
解析　由Al、Cu與濃硫酸組成的原電池，Al遇濃硫酸鈍化，Cu作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋。
Cu－2e－===Cu2＋
5.ZPwer電池使用鋅聚合物作為負(fù)極和銀納米顆粒作為正極，其安全性類似于傳統(tǒng)的堿性電池，并且其材料95%可回收，該電池的容量比同體積的鋰電池高30%。銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充、放電過程可表示為2Ag＋Zn(OH)2 Ag2O＋Zn＋H2O。根據(jù)上述信息回答下列問題：(1)電池在放電時(shí)，作為負(fù)極的是_____，正極反應(yīng)式為_______________________________。
Ag2O＋H2O＋2e－
===2Ag＋2OH－
解析　根據(jù)總反應(yīng)式可知，逆過程為放電過程，故被氧化的Zn為負(fù)極，Ag2O為正極。
(2)該電池屬于_____(填“酸”“堿”或“中”)性電池。(3)充電時(shí)的能量轉(zhuǎn)化形式：由_____能轉(zhuǎn)化為______能。
解析　從產(chǎn)物分別為金屬氧化物和氫氧化物來看，該電池的電解質(zhì)溶液應(yīng)為堿性。
6.科學(xué)家預(yù)言，燃料電池是21世紀(jì)獲得電子的重要途徑。一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作電極催化劑，在硫酸電解液中直接加入凈化后的甲醇，同時(shí)向一個(gè)電極通入空氣。已知電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。請(qǐng)回答下列問題：(1)在硫酸電解液中，CH3OH失去電子，該電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是______________________；負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是__________________________________。
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
CH3OH＋H2O－6e－===
解析　書寫電極反應(yīng)方程式注意電解質(zhì)溶液，本題是酸性溶液。
(2)電解液中的H＋向_____極移動(dòng)；向外電路釋放電子的電極是____極。
解析　由電極反應(yīng)可知，H＋在正極消耗，在負(fù)極生成，所以向正極移動(dòng)。
(3)比起直接燃燒燃料產(chǎn)生電力，使用燃料電池有許多優(yōu)點(diǎn)，其中主要有兩點(diǎn)：首先燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高，其次_____________。
解析　燃料電池除能量轉(zhuǎn)化率高外，還減少了大氣污染。
燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(1)寫出電池總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的總反應(yīng)為CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。
(2)寫出電池的正極反應(yīng)式無論負(fù)極燃料是H2還是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正極一般都是O2發(fā)生還原反應(yīng)，若在堿性條件下，正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，若在酸性條件下，正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。(3)寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－正極反應(yīng)式。