专题6 第二单元.ppt

【解题指南】解答本题时应注意以下3点： (1)燃料电池的燃料总是在负极上发生反应，O2在正极上发生反应。 (2)书写电极反应式时应注意电解质的参与情况。 (3)灵活应用电子守恒进行计算。 【解析】选C。该电池为燃料电池，燃料为负极，空气为正极，A项，b为正极，阴离子向负极移动，正确；B项，负极发生氧化反应，正确；C项，通过2×10-3 mol电子时，反应的CO为0.001 mol，在标准状况下，体积为22.4 mL，错误；D项，CO含量高，转移电子多，电流大，正确。 【变式训练】(2013·温州十校联考)有一种新颖的固体氧化物型燃料电池(SOFC)，该电池工作时，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在高温熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是( ) A.在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 B.电池的总反应式：2C4H10+13O2 8CO2+10H2O C.通入空气的一极是正极，电极反应为：O2-4e-====2O2- D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为： C4H10+26e-+ ====4CO2+5H2O 高温 ==== 【解析】选B。A.在原电池中，阴离子向负极移动，所以O2-移向负极；B项正确；C项正极发生得电子反应，电极反应为：O2+4e-====2O2-；D.燃料电池中，燃料在负极，电极反应为C4H10-26e-+13O2-====4CO2+5H2O 考点 2 原电池工作原理的“四大应用” 应用一：比较金属的活动性强弱 原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属)作正极。 如有两种金属A和B，用导线将A和B连接后，插入到稀硫酸中，一段时间后，若观察到A极溶解，而B极上有气体放出，则说明A作负极，B作正极，则可以断定金属活动性A＞B。 应用二：加快化学反应速率 由于形成了原电池，导致反应速率加快。如Zn与稀硫酸反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成Cu-Zn原电池，加快反应进行。 应用三：用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 应用四：设计原电池 设计原电池要紧扣构成原电池的三个条件。 (1)必须是能自发进行且放热的氧化还原反应。 (2)根据氧化还原关系找出正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属即可，也可以用石墨)及电解质溶液。 ①电极材料的选择 在原电池中，选择活泼性较强的金属作为负极；活泼性较弱的金属或非金属作为正极，并且原电池的电极必须导电。一般来说，负极应该跟电解质溶液发生反应。 ②电解质溶液的选择 电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如在Cu-Zn-硫酸构成的原电池中，负极Zn浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中，而正极Cu浸泡在含有Cu2+的电解质溶液中。 (3)按要求画出原电池装置示意图： 如根据2Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+设计原电池： 负极：Cu-2e-====Cu2+， 正极：2Fe3++2e-====2Fe2+。 【误区警示】 (1)能设计成原电池的反应一定是放热的氧化还原反应，吸热反应不可能将化学能转化为电能。 (2)利用原电池原理可加快制氢气的速率，但可能影响生成氢气的量。需注意生成氢气的总量是取决于金属的量还是取决于酸的量。 (3)设计原电池时，负极材料确定之后，正极材料的选择范围较广，只要合理都可以。 【典例3】(2013·遵义模拟)某校化学兴趣小组进行探究性活 动：将氧化还原反应：2Fe3++2I- 2Fe2++I2，设计成带盐桥 的原电池。提供的试剂：FeCl3溶液，KI溶液；其他用品任选。 请回答下列问题： (1)请画出设计的原电池装置图，并标出电极材料，电极名称及 电解质溶液。 (2)发生氧化反应的电极反应式为__________。 (3)反应达到平衡时，外电路导线中_____(填“有”或“无”)电流通过。 (4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中电极变为_____(填“正”或“负”)极。 【解题指南】解答本题需要掌握以下两个关键点： (1)盐桥原电池的构成条件。 (2)原电池原理。 【解析】(1)先分析氧化还原反应，找出正负极反应，即可确定正负极区的电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极，I-失电子。(3)反应达到平衡时，无电子流动，故无电流产生。(4)平衡后向FeCl3溶液