2021高考化学专题化学能与电能
化学一轮复习第20讲化学能转化为电能__电池教案鲁科版
第20讲化学能转化为电能——电池[考纲要求]1。
理解原电池的构成、工作原理及应用，能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
考点一原电池的工作原理及应用1．概念：把化学能转化为电能的装置。
2．工作原理(以铜锌原电池为例）（1)原理分析电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极（2）两种装置比较①盐桥作用：a。
连接内电路形成闭合回路。
b。
维持两电极电势差(中和电荷），使电池能持续提供电流。
②装置Ⅰ中有部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低；装置Ⅱ中使Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定.3．构成条件(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生.（2）二看两电极:一般是金属活动性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液.1．判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.(1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池（√）(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极（√）（3）在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生（×)（4)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动（×)(5）两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极（×)（6)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高(√)2．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是________。
答案：②④⑥⑦3．原电池正负极的判断方法（1）由组成原电池的电极材料判断。
一般是活动性较强的金属为________极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为____________极。
2021年高中化学(人教2019版)特色专题6：新能源汽车里的电池——化学能与电能《讲义教师版》
第6讲新能源汽车里的电池——化学能与电能1.理解化学能与电能的相互转化学习目标2.掌握原电池的基本知识入门测单选题练习1.（2021春∙桥西区校级月考）一定条件下，在体积为VL的密闭容器中发生反应：mA+nB⇌pC，ts末，A减少了1mol，B减少了1.5mol，C增加了0.5mol，则下列各关系式正确的是（）A．m=2P B．2V（A）=3V（B）C．3V（B）=2V（C）D．3n=P【解析】题干解析:物质的变化量之比是相应的化学计量数之比，所以m：n：p=1mol：1.5mol：0.5mol=2：3：1，A、m：n：p=1mol：1.5mol：0.5mol=2：3：1，即m=2P，故A正确；B、速率之比等于对应物质的物质的量之比：3V（A）=2V（B），故B错误；C、速率之比等于对应物质的物质的量之比：V（B）=3V（C），故C错误；D、m：n：p=1mol：1.5mol：0.5mol=2：3：1，即n=3P，故D错误；（2021春∙洛阳期中）哈伯因发明了由氮气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。
现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下便该反应发生。
下列有关说法正确的是（）【解析】题干解析:A、可逆反应反应物不能完全反应，故A错误；B、反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，N2、H2按1：3混合，化学计量数为1：3，所以转化率相等，平衡时，N2、H2的物质的量浓度一定为1：3，故B错误；C、随反应进行，N2、H2和NH3的物质的量浓度发生变化，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化，说明到达平衡状态，故C正确；D、可逆反应时动态平衡，达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率，v（N2）：v（H2）：v （NH3）=1：3：2时，不一定达到化学平衡，故D错误；练习3.（2021秋∙武邑县校级月考）在一密闭容器中进行反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.05moL、0.3molL．当反应达到平衡时，可能存在的数据是（）【解析】题干解析:2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）某时刻0.1mol/L0.3mol/L极限转化0.4mol/L0.2mol/L极限转化00.4mol/L反应为可逆反应，得到物质浓度范围：0<SO2<0.4mol/L，0<O2<0.2mol/L，0<SO3<0.4mol/L，A．该反应为可逆反应，SO2为0.4mol/L，O2应为0.2mol/L，不再浓度范围内，故A错误；B．该反应为可逆反应，SO2、SO3均为0.8moI/L，超出浓度范围，故B错误；C．该反应为可逆反应，SO3为0.4mol/L不在浓度范围内，故C错误；D．该反应为可逆反应，SO2为035moI/L符合浓度范围，故D正确；练习4.（2021春∙白山期末）通常把在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应称为“可逆反应”。
专题07 电化学及其应用(2021-2023年)高考化学真题(全国通用)(解析版)
电化学及其应用1．室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。
一种室温钠-硫电池的结构如图所示。
将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另下列叙述错误的是A ．充电时Na +从钠电极向硫电极迁移B ．放电时外电路电子流动的方向是a→bC ．放电时正极反应为：2Na ++8xS 8+2e -→Na 2S x D ．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能【答案】A【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。
【详解】A ．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，错误；B ．放电时Na 在a 电极失去电子，失去的电子经外电路流向b 电极，硫黄粉在放出的Na +结合得到Na 2S x ，电子在外电路的流向为a→b ，B 正确；C ．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2．一种以25V O 和Zn 为电极、()332Zn CF SO 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。
放电时，2+Zn 可插入V O 层间形成Zn V O nH O ⋅。
下列说法错误的是A ．放电时25V O 为正极B ．放电时2+Zn 由负极向正极迁移C ．充电总反应：252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅D ．充电阳极反应：-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅【答案】C【分析】由题中信息可知，该电池中Zn 为负极、25V O 为正极，电池的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅。
【详解】A ．由题信息可知，放电时，2+Zn 可插入25V O 层间形成x 252Zn V O nH O ⋅，25V O 发生了还原反应，则放电时25V O 为正极，A 说法正确；B ．Zn 为负极，放电时Zn 失去电子变为2+Zn ，阳离子向正极迁移，则放电时2+Zn 由负极向正极迁移，B 说法正确；C ．电池在放电时的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅，则其在充电时的总反应为x 252252Zn V O nH Ox=Zn+V O +nH O ⋅，C 说法不正确；D ．充电阳极上x 252Zn V O nH O ⋅被氧化为25V O ，则阳极的电极反应为-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅，D 说法正确；综上所述，本题选C 。
2020-2021高考化学化学能与电能(大题培优易错试卷)附详细答案
2020-2021高考化学化学能与电能(大题培优易错试卷)附详细答案一、化学能与电能1．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题：（1）上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________； （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________； （3）实验室中现有24Na SO 、4MgSO 、24Ag SO 、24K SO 等4中溶液，可与实验中4CuSO 溶液起相似作用的是______________________________________；（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措旌有________（答两种）；（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计，其中：V 1=______，V 6=______，V 9=______；②该同学最后得出的结论为：当加入少量4CuSO 溶液时，生成氢气的速率会大大提高。
但当加入的4CuSO 溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________【答案】Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu ，Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑ CuSO 4与Zn 反应产生的Cu 与Zn 形成铜锌原电池，加快了氢气产生的速率 Ag 2SO 4 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度（答案合理即可） 30 10 17.5 当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积【解析】【详解】（1）在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO 4＋Zn===ZnSO 4＋Cu 、Zn ＋H 2SO 4=ZnSO 4＋H 2↑。
2021届高考化学复习知识点化学能与电能-----化学反应速率和化学计量数的关系
2021届高考化学复习知识点化学能与电能-----化学反应速率和化学计量数的关系一．选择题（共20小题）1．某温度时，在一体积不变的容器中充入A、B各1mol，反应进行到10s时，测得容器中含有A：0.8mol；B：0.4mol；C：0.4mol．据此回答该反应的化学方程式为（）A．A+3B═C B．2A+B═C C．A+3B═2C D．A+3B═3C 2．反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g）在不同情况下测得反应速率，其中反应最快的是（）A．v（A）＝0.5mol/（L•min）B．v（B）＝1.2mol/（L•min）C．v（C）＝0.9mol/（L•min）D．v（D）＝0.8mol/（L•min）3．对于可逆反应4HCl（g）+O2（g）⇌2H2O（g）+2Cl2（g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是（）A．v（HCl）＝0.3mol•L﹣1•min﹣1B．v（O2）＝0.2mol•L﹣1•min﹣1C．v（H2O）＝0.2mol•L﹣1•min﹣1D．v（Cl2）＝0.3mol•L﹣1•min﹣14．某温度，可逆反应A（g）+2B（g）⇌C（g）+D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（）A．υ（A）＝0.15mol/（L•min）B．υ（B）＝0.6mol/（L•min）C．υ（D）＝0.02mol/（L•s）D．υ（C）＝0.4mol/（L•min）5．反应：2A（g）+3B（g）⇌C（g）+4D（g），速率最快的是（）A．v（A）＝2.0mol•L﹣1•min﹣1B．v（B）＝4.0mol•L﹣1•min﹣1C．v（C）＝0.1mol•L﹣1•s﹣1D．v（D）＝0.3mol•L﹣1•s﹣16．在一定条件下，将A2和B2两种气体通入1L密闭容器中，发生反应：xA2（g）+yB2（g）⇌2C（g），2S内的反应速率：V （A2）＝0.5mol•L﹣1•s﹣1，V （B2）＝1.5mol•L﹣1•s﹣1，V （C）＝1mol•L﹣1•s﹣1则x和y的值分别为（）A．2和3B．3和2C．3和1D．1和37．反应A（g）+3B（g）═2C（g）+2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0.15 mol•L﹣1•s﹣1②v（B）＝0.6 mol•L﹣1•s﹣1③v（C）＝0.4 mol•L﹣1•s﹣1④v（D）＝0.45 mol•L﹣1•min﹣1该反应进行的快慢顺序为（）A．②＞④＞③＞①B．④＞②＝③＞①C．②＝③＞①＞④D．②＞③＝④＞①8．在2M（g）+N（g）⇌3X（g）+4Y（g）反应中，表示该反应的速率最快的是（）A．v M＝0.7mol•L﹣1•s﹣1B．v N＝0.4mol•L﹣1•s﹣1C．v X＝0.9mol•L﹣1•s﹣1D．v Y＝1.3mol•L﹣1•s﹣19．反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）在5L密闭容器中进行，半分钟后NO 的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率v为（）A．v（O2）＝0.01 mol/（L•s）B．v（NO）＝0.08 mol/（L•s）C．v（H2O）＝0.003 mol/（L•s）D．v（NH3）＝0.001 mol/（L•s）10．在不同情况下测得A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g）的下列反应速率，其中反应速率最大的是（）A．v（D）＝0.5mol/（L•s）B．v（C）＝0.8mol/（L•s）C．v（B）＝0.6mol/（L•s）D．v（A）＝0.2mol/（L•s）11．在一定体积容器中发生反应：2CH4（g）+2NH3（g）+3O2（g）═2HCN（g）+6H2O（g），15分钟内测得反应速率用HCN表示为v（HCN）＝0.36 mol/（L•min），该段时间内下列表示正确的是（）A．15分钟内反应消耗氨气5.4 molB．该时间内可用水表示反应速率为v（H2O）＝1.08 mol/（L•min）C．各物质的速率关系有：2v（CH4）＝2v（NH3）＝3v（O2）D．15分钟内氧气浓度下降到8.1 mol/L12．对于反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）+2D（g），其中反应速率最快的是（）A．v（D）＝0.30 mol•L﹣1•s﹣1B．v（A）＝0.50 mol•L﹣1•s﹣1C．v（B）＝0.60 mol•L﹣1•s﹣1D．v（C）＝0.50 momol•L﹣1•s﹣113．在反应A（g）+2B（g）⇌3C（g）+4D（g）中，表示该反应速率最快的是（）A．v（A）＝0.2mol/（L•s）B．v（B）＝0.6mol/（L•s）C．v（C）＝0.8mol/（L•s）D．v（D）＝10 mol/（L•min）14．反应：A（g）+3B（g）═2C（g），在3种不同情况下的反应速率分别为①（A）＝1.2mol •L﹣1•min﹣1；②v（B）＝0.06mol•L﹣1•s﹣1；③v（C）＝0.04mol•L﹣1•s﹣1。
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析一、化学能与电能1．现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积（约6 mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序（填编号）是:A接______,B接______。
（2）碳棒上发生的电极反应为_______。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。
（4）假定装入的饱和食盐水为50 mL（电解前后溶液体积变化可忽略）,当测得的氢气为5.6 mL（已折算成标准状况）时,溶液的pH为____。
（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是__（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是_______（填溶质的化学式）【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性，结合装置的作用来连接装置；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，碳棒为阳极；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明；(4)电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，利用公式c=nV来计算NaOH的物质的量浓度，然后求出氢离子的浓度，最后求出pH；(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH。
【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法，预计H2的体积6ml左右，所以选I不选H，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C；(2)实验目的生成氢气和氯气，所以铁应为阴极，连接电源负极，碳棒为阳极，所以炭棒接直流电源的正极，电极反应：2Cl--2e-═Cl2↑；(3)氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性；(4)因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为5.6mL时，物质的量n=35.610L22.4L/mol-⨯=2.5×10-4mol，生成氢氧化钠的物质的量为5×10-4mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度=4510mol0.05L-⨯═0.01mol/L，所以氢离子的浓度=14100.01-mol/L=1×10-12mol/L，pH=12；(5)氢气在阴极生成，则b为阴极，a为阳极，阳离子向阴极移动，则离子交换膜允许阳离子通过，所以离子交换膜为阳离子交换膜；a极上氯离子失电子，生成氯气同时溶液中生成NaOH，所以溶液A是NaOH。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——化学能与电能的综合含答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——化学能与电能的综合含答案一、化学能与电能1．某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。
（甲同学的实验）装置编号试剂X实验现象I Na2SO3溶液（pH≈9）闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转II NaHSO3溶液（pH≈5）闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转(1)怎样配制FeCl3溶液？________________________________________________________。
(2)甲同学探究实验I的电极产物。
①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液，加入_________________________________，产生白色沉淀，证明产生了SO42-。
②该同学又设计实验探究另一电极的产物，其实验方案为_______________________________。
(3)实验I中负极的电极反应式为______________________________________________________。
乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：装置编号反应时间实验现象III 0~1 min产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出1~30 min沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色30 min后与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色，随后逐渐变为浅橙色(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式表示②的可能原因。
① Fe3+＋3HSO3-垐?噲? Fe(OH)3 ＋3SO2；②_____________________________________________。
(5)查阅资料：溶液中Fe 3+、SO 32-、OH －三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化：2+4+5O 2+2-224HOFe S O HOFeO S O Fe +SO −−→垐?噲? 从反应速率和化学平衡两个角度解释1~30 min 的实验现象：______________________________。
2021年高中化学必修二第六章《化学反应与能量》经典测试(答案解析)(1)
一、选择题1．在密闭的锥形瓶里发生下列变化：①浓硫酸溶于水②酸碱溶液混合③铝粉加入稀硫酸溶液④固体NaOH溶于水⑤生石灰溶于水，其中能使U形管(如图所示)内的滴有红墨水的水面左低右高，且发生了化学反应的是( )A．②③④B．①②③C．②③⑤D．①③⑤2．下列说法正确的是A．镁与稀盐酸反应时，加入适量的氯化钾溶液，生成氢气的反应速率不变B．在密闭容器中发生反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，保持恒温恒容，充入气体He增大压强，化学反应速率加快C．恒温恒容条件下，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，达到平衡的标志可以是混合气体的平均摩尔质量不再发生变化D．任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，化学反应的限度决定了生成物在该条件下的最大产率3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下，由此可判断这四种金属的活动性顺序是实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流计指示，导线中电流从a极流向d极4．N2O和CO是环境污染性气体，可在Pt2O+表面转化为无害气体，其反应为：N2O（g）+CO（g）CO2（g）+N2（g）ΔH，有关化学反应的物质变化过程如图1所示，能量变化过程如图2所示，下列说法正确的是（）A．由图1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2-ΔE1B．反应中加入Pt2O+可使反应的焓变减小C．由图2可知正反应的活化能小于逆反应的活化能D．1molN2O和1molCO的总能量小于1molCO2和1molN2的总能量5．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。
下列关于该电池的说法错误的是A．镁片作为正极B．食盐水作为电解质溶液C．电池工作时镁片逐渐被消耗D．电池工作时实现了化学能向电能的转化6．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
化学能与电能
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(2)写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式:
负极： Cu -2e- = Cu 2+
正极： 4H+ +2NO3－ + 2e- = 2NO2 ↑+2H2O 总：Cu + 4H+ +2NO3－=2NO2 ↑+ Cu 2+ + 2H2O 金属的活泼是相对于电解质溶液的活泼
先能与电解质溶液反应的做负极
On the evening of July 24, 2021
总反应总:反ZZ应nn+:+CF2euA2+g+ +=2=FZen32Z++n+2=+C+u3F2eA2g+
On the evening of July 24, 2021
演讲结束，谢谢大家支持
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第二章 化学反应与能量
第二节 化学能与电能
第一课时 化学能与电能的相互转化
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想一想
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失e-,沿导线传递，有电流产生
氧化反应
Zn-2e=Zn2+
负极 铜锌原电池 正极
电解质溶液
阴离子
阳离子
总反应： Zn+2H+=Zn2++H2↑
还原反应
2H++2e-= H2↑
2021年高中化学选修一第四章《化学反应与电能》经典习题(答案解析)(1)
一、选择题1．下列化学转化能用于工业生产的是A．钠在氯气中燃烧制氯化钠B．电解NaCl溶液制金属钠C．二氧化碳和烧碱反应制纯碱D．氯气与消石灰反应制漂白粉答案：D【详解】A．工业制氯化钠是用海水晒制而得，不是用钠在氯气中燃烧制氯化钠，这样成本太高，故A错误；B．电解氯化钠溶液时，阴极上是水电离出的氢离子得电子生成氢气，得不到金属钠，应用电解熔融的氯化钠制备金属钠，故B错误；C．氢氧化钠成本高，不适宜工业生产，工业上用饱和食盐水和氨气、二氧化碳制备纯碱，故C错误；D．工业制漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，故D正确；故选D。
2．某新型“纸”电池以碳纳米管和活泼金属锂作为两电极，造纸用的纤维素在一种离子液放电Li x C，下列有体M中溶解并做成隔离膜，电池工作时的总反应为：xLi＋C(碳纳米管)充电关说法正确的是A．放电时Li+由正极向负极移动B．充电过程中是将化学能转化为电能C．放电时负极为碳纳米管，正极为锂D．放电时负极反应为Li-e－＝Li+答案：D【详解】A．原电池放电时，阳离子向正极移动，即Li+向正极移动，故A错误；B．原电池放电将电能转化为化学能，充电是电能转变为化学能，故B错误；C．放电时锂失去电子，因此放电时负极为锂，正极为碳纳米管，故C错误；D．放电时锂失去电子，放电时负极反应为Li-e－＝Li+，故D正确；故选D。
3．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高C．当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高答案：D【详解】A．杠杆为导体时，构成原电池，右边Fe溶解，质量减轻，左边Cu2+得电子生成Cu附着在Cu表面，质量增加，所以A端低，B端高，A不正确；B．杠杆为绝缘体时，Cu与电解质不反应，质量不变，Fe与CuSO4溶液反应生成Cu附着在Fe表面，质量增加，所以A端高B端低，B不正确；C．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高，C不正确；D．当杠杆为绝缘体时，左端质量不变右端质量增加，所以A端高，B端低；为导体时，左端生成Cu右端溶解，所以A端低，B端高，D正确；故选D。
2020-2021备战高考化学化学能与电能综合经典题含答案
2020-2021备战高考化学化学能与电能综合经典题含答案一、化学能与电能1．某小组同学利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：装置分别进行的操作现象i．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞ii．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液铁片表面产生蓝色沉淀(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
①实验i中的现象是___。
②用电极反应式解释实验i中的现象：___。
(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。
①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是___。
②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：实验滴管试管现象0.5mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液iii．蒸馏水无明显变化iv．1.0mol·L-1NaCl溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀v．0.5mol·L-1Na2SO4溶液无明显变化以上实验表明：在有Cl-存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。
为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。
此补充实验表明Cl-的作用是___。
(3)有同学认为上述实验仍不够严谨。
为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响，又利用（2）中装置继续实验。
其中能证实以上影响确实存在的是__(填字母序号)。
实验试剂现象A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)产生蓝色沉淀(4)综合以上实验分析，利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是：连好装置一段时间后，___(回答相关操作、现象)，则说明负极附近溶液中产生了Fe2＋，即发生了电化学腐蚀。
【答案】碳棒附近溶液变红 O2＋4e-＋2H2O=4OH- K3[Fe(CN)6]可能氧化Fe生成Fe2＋，会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2＋的检验 Cl-破坏了铁片表面的氧化膜 AC 取铁片(负极)附近溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀【解析】【分析】(1)①实验i中，发生吸氧腐蚀，在碳棒附近溶液中生成OH-，使酚酞变色。
2020-2021【化学】高考化学化学能与电能解答题压轴题提高专题练习及详细答案
2020-2021【化学】高考化学化学能与电能解答题压轴题提高专题练习及详细答案一、化学能与电能1．某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。
（甲同学的实验）装置编号试剂X实验现象I Na2SO3溶液（pH≈9）闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转II NaHSO3溶液（pH≈5）闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转(1)怎样配制FeCl3溶液？________________________________________________________。
(2)甲同学探究实验I的电极产物。
①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液，加入_________________________________，产生白色沉淀，证明产生了SO42-。
②该同学又设计实验探究另一电极的产物，其实验方案为_______________________________。
(3)实验I中负极的电极反应式为______________________________________________________。
乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应，设计、完成实验并记录如下：装置编号反应时间实验现象III 0~1 min产生红色沉淀，有刺激性气味气体逸出1~30 min沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色30 min后与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色，随后逐渐变为浅橙色(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能，用离子方程式表示②的可能原因。
① Fe3+＋3HSO3-垐?噲? Fe(OH)3 ＋3SO2；②_____________________________________________。
(5)查阅资料：溶液中Fe 3+、SO 32-、OH －三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化：2+4+5O 2+2-224HOFe S O HOFeO S O Fe +SO −−→垐?噲? 从反应速率和化学平衡两个角度解释1~30 min 的实验现象：______________________________。
2021年《化学能与电能》优秀的教学设计(精选6篇)
2021年《化学能与电能》优秀的教学设计（精选6篇）《化学能与电能》优秀的教学设计1一、教材分析这是学生第一次接触到电化学的知识，而在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识，而化学反应与电能之间有什么关系，在__可以得到解答，从而对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。
教材从能量转化角度和实验探究来发现和认识这种实现化学能转化为电能的装置──原电池装置，再通过“科学探究”进一步挖掘原电池原理和组成条件。
教材紧密联系生活实际，以激发学生学习化学兴趣，更重要的是启发学生运用已学化学知识解决实际问题，从而培养学生的创新精神。
二、教学目标1．知识目标：①通过实验探究，认识到化学能可以转化为电能；②掌握原电池的工作原理和构成条件；2.能力目标：培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法，培养学生创造性思维与探究能力，以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。
3.情感目标：通过小组探究实验活动，培养学生自主探索创新精神和同学间的交流合作学习的协作精神，并通过实验不断体现出由实践→认识→再实践→再认识的认知过程。
三、重点：掌握原电池的工作原理和构成条件四、难点：原电池工作原理和构成条件的探究活动五、设计思路教学方法：实验探究法。
通过实验、分析、讨论、总结、应用等过程，诱导学生观察、思考、推理、探究。
首先由教师提出问题、创设实验情景，学生通过设计、动手实验探讨原电池原理；然后进行原电池构成条件探究，通过提供材料，让学生设计实验方案，分组讨论、得出结论；最后让学生在课外开展第三个探究性实验：利用所学知识，自备材料，制作水果电池，完全让学生体验学习化学乐趣。
六、教学准备讲授、演示实验、学生分组实验、多媒体辅助教学。
实验准备：电流计，铜片、铁片、锌片、碳棒、稀硫酸、硫酸铜溶液、无水乙醇、蒸馏水、导线（带鳄鱼嘴）、烧杯、塑料棒、西红柿等水果。
课件准备：教师制作课件、铜锌原电池工作原理的模拟动画、多媒体教学平台。
2021年高中化学选修一第四章《化学反应与电能》经典练习题(答案解析)
一、选择题1．磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，放电时，正极反应式为M1−x Fe x PO4+e−+Li+=LiM1−x Fe x PO4，其原理如图所示，下列说法正确的是A．放电时，电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极C．放电时，负极反应式为LiC6−e−=Li++6CD．电池总反应为M1−x Fe x PO4+LiC6充电放电LiM1−x Fe x PO4+6C答案：C解析：根据放电时，正极反应式为M1−x Fe x PO4+e−+Li+=LiM1−x Fe x PO4可知，放电时磷酸铁锂电极为正极，石墨电极为负极。
充电时，磷酸铁锂电极接电源的正极，作为电解池的阳极，石墨电极接电源的负极，作为电解池的阴极。
【详解】A．放电时，电流由正极流向负极，即由磷酸铁锂电极流向石墨电极，A错误；B．充电时，Li+由阳极移向阴极，根据分析，充电时石墨电极为阴极，Li+应该移向石墨电极，B错误；C．放电时，负极失电子，根据图像可知，负极由LiC6变为Li+和C，反应式为LiC6−e−=Li++6C，C正确；D．由图像可知，放电时，M1−x Fe x PO4和LiC6转化为LiM1−x Fe x PO4和C，充电则反之，故电池的总反应为M1−x Fe x PO4+LiC6放电充电LiM1−x Fe x PO4+6C，D错误；故选C。
2．港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。
下列分析不合理的是A．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为：Fe-3e-=Fe3+B．防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极，失去电子C．防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除答案：A【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；B．铝和锌的活泼性大于铁，钢铁防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子，为牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；C．防腐涂料可以防水、隔离O2，减少铁与氧气接触，降低吸氧腐蚀速率，故C正确；D．钢铁防腐只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除钢铁腐蚀，故D正确；选A。
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含答案解析
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含答案解析一、化学能与电能1．以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。
某研究小组探究NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响。
（1）将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿，涂上铁粉、碳粉的混合物，贴在表面皿上。
在滤纸上加几滴检验试剂，再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸，操作如下所示：①实验ⅰ的现象说明，得电子的物质是_______________________________。
②碳粉的作用是___________________________________________________。
③为了说明NaCl的作用，需要补充的对照实验是_____________________。
（2）向如图示装置的烧杯a、b中各加入30mL 3.5%的NaCl溶液，闭合K，指针未发生偏转。
加热烧杯a，指针向右偏转。
①取a、b中溶液少量，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，a中出现蓝色沉淀，b中无变化，b中铁片作________极。
②加热后，指针发生偏转的原因可能是_____________________。
（3）用（2）中图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响，向烧杯a、b中各加入30mL不同质量分数的NaCl溶液，实验记录如下表所示。
实验a b指针偏转方向I0.1%0.01%向右II0.1% 3.5%向左Ⅲ 3.5%饱和溶液向右①Ⅱ中，b中电极发生的电极反应式是_______________________________。
②Ⅲ中，铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。
查阅资料可知：在饱和NaCl溶液中O2浓度较低，钢铁不易被腐蚀。
设计实验证明：_______________________________。
（4）根据上述实验，对钢铁腐蚀有影响的因素是_______________________________。
【答案】O2与铁组成原电池，作原电池的正极用水代替NaCl溶液进行上述实验正温度升高，Fe还原性增强，反应速率加快 Fe－2e-=Fe2+另取两个烧杯，分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液，再分别滴加几滴K3Fe(CN)6溶液，然后往其中一个烧杯中通入O2，观察现象温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度【解析】【分析】（1）铁、碳以氯化钠溶液为电解质形成原电池，发生吸氧腐蚀生成氢氧根离子，溶液显碱性，遇到酚酞变红；（2）①K3[Fe(CN)6]溶液与二价铁离子反应生成蓝色沉淀；②温度升高，Fe还原性增强，反应速率加快；（3）①依据不同浓度下，检流计指针偏转方向判断电极，书写电极反应式；②要证明在饱和NaCl溶液中O2浓度较低，钢铁不易被腐蚀，可以设计对比试验，一个实验中通入氧气，另一个实验中不通入氧气，观察铁的腐蚀情况；（4）依据上述实验总结归纳解答。
【精准解析】2021高考化学(江苏专用)一轮试题：专题7 化学能与电能
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理
本专题的考题以中等难度的题为主。设题形式通常有选择题和填空题。与本专题有关的选择题主要考查电极
反应式正误判断、正负极和阴阳极判断、电子和电流流向判断以及电极产物判断等;填空题主要考查电极反
应式的书写和电池总反应式的书写、正负极和阴阳极的判断。通常伴随考查氧化还原反应有关知识
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于 50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和 Pb2+的去除率不升反降,其主要 原因是 。 答案 (7 分)(1)Cr2O72−+14H++6e- 2Cr3++7H2O(2 分) (2)①活性炭对 Cu2+和 Pb2+有吸附作用(2 分) ②铁的质量分数增加,铁炭混合物中微电池数目减少(3 分)
已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。 下列说法不正确的是( ) A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面 B.比较 Mg、Al、Zn 三种金属-空气电池,Al-空气电池的理论比能量最高 C.Mg-空气电池放电过程的正极反应式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne- 4M(OH)n D.在 Mg-空气电池中,为防止负极区沉积 Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜 答案 C 3.(2019 盐城期中,13)2017 年法国科研人员发明一种新的低能量电解合成 1,2-二氯乙烷的方法,其原理及装 置如下图所示:
考点二 电解原理及应用
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5.(2018 课标Ⅰ,13,6 分)最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置,实现对天然气中 CO2 和 H2S 的高效 去除。示意图如下图所示,其中电极分别为 ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的 ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应 为: ①EDTA-Fe2+-e- EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S 2H++S+2EDTA-Fe2+
2020-2021全国备战高考化学化学能与电能的综合备战高考模拟和真题分类汇总含答案解析
2020-2021全国备战高考化学化学能与电能的综合备战高考模拟和真题分类汇总含答案解析一、化学能与电能1．硝酸是氧化性酸，其本质是NO3－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
实验装置编号溶液X实验现象实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。
实验Ⅱ15 mol·L-1浓硝酸电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。
（1）实验Ⅰ中，铝片作____________（填“正”或“负”）极。
液面上方产生红棕色气体的化学方程式是____________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。
查阅资料：活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。
① 反应后的溶液中含NH4+。
实验室检验NH4+的方法是________。
② 生成NH4+的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO3－的氧化性，进行实验Ⅳ：① 观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。
A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH3的离子方程式是________。
（5）将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由________。
【答案】负 2NO+O2=2NO2 Al开始作电池的负极，Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作负极取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4+ NO3-＋8e-＋10 H+＝NH4+＋3H2O Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3，而Mg不能与NaOH溶液反应 8Al＋3NO3-＋5OH-＋2H2O＝3NH3↑＋8AlO2-因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程，NO3－无法被还原【解析】【分析】【详解】（1）实验Ⅰ中，由于Al的金属活动性比Cu强，因此Al做负极。
2020-2021太原 备战高考化学(化学能与电能提高练习题)压轴题训练
2020-2021太原备战高考化学(化学能与电能提高练习题)压轴题训练一、化学能与电能1．研究小组进行图所示实验，试剂A为0.2 mol·L−1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。
用不同的试剂A进行实验1~实验4，并记录实验现象：实验序号试剂A实验现象10.2 mol·L−1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出20.2 mol·L−1 CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出3 2 mol·L−1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体4 2 mol·L−1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成（1）实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_________。
（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl−是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_________ g。
（3）实验3的目的是_________。
（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。
甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl 22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。
① A极的电极材料是_________。
② 能证明该反应发生的实验现象是_________。
（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol·L－1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl－浓度较大的溶液中，生成[CuCl2]－络离子，用水稀释含[CuCl2]－的溶液时会重新析出CuCl沉淀。