实验活动6 化学能转化成电能-备战2023年高考化学教材实验突破

实验活动6 化学能转化成电能 实验目的 1.理解氧化还原反应在化学能转化成电能过程中的作用，体会化学的价值。 2.认识原电池的构成要素及其作用。 实验用品 烧杯、导线、电流表。 锌片、铜片、石墨棒、稀硫酸。 实验步骤 电极材料的实验 (1)按下图用导线将电流表分别与锌片、铜片相连接，使锌片与铜片接触，观察电流表指针是否发生偏转；用石墨棒代替铜片进行上述实验。解释所观察到的现象。 电极材料 电流表指针是否发生偏转 解释 锌片、铜片 否 没有电解质溶液，不能发生原电池反应 锌片、石墨棒 否 (2)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。 实验装置 实验现象 解释 锌片溶解，表面产生无色气泡 锌的还原性比H2强，溶液中的H＋直接得到Zn失去的电子生成H2 ①锌片溶解，表面产生无色气泡 ②铜片表面无明显变化 铜的还原性比H2弱，不能置换H2，电子不能在溶液中移动，锌的电子不能转移到铜片，H＋只能在锌片表面被还原成H2 ①锌片溶解，表面产生无色气泡 ②石墨棒表面无明显变化 石墨为惰性材料，不能置换H2，电子不能通过溶液转移到石墨棒，H＋只能在锌片表面被还原成H2 (3)按如图所示的装置实验，记录实验现象并解释原因。 实验材料 实验现象 解释 Zn、Cu、H2SO4 ①锌片溶解 ②铜片不溶解，表面产生无色气泡 ③电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移至铜片表面产生电流，溶液中的H＋在铜片表面获得Zn失去的电子生成H2 Zn、石墨、H2SO4 ①锌片溶解 ②石墨棒表面产生无色气泡 ③电流表指针偏转 锌失去的电子通过导线转移至石墨棒表面产生电流，溶液中的H＋在石墨棒表面获得Zn失去的电子生成H2 Cu、石墨、H2SO4 铜片不溶解，电流表指针不偏转 铜的还原性比H2弱，不能发生氧化还原反应，没有电子转移，因而不能产生电流 第二代钠离子电池是负极为镶嵌在硬碳中的钠、正极为锰基高锰普鲁士白的一种新型二次电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ） A．放电时，B极为负极，发生氧化反应 B．充电时，在从阳极脱嵌，在阴极嵌入 C．放电时，电解质溶液中的穿过离子交换膜向A极移动 D．充电时，A极反应为 1．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下： ①Cu为负极，Zn为正极 ②Cu电极上有气泡产生，发生还原反应 ③向Cu电极移动 ④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体 ⑤电子的流向是Cu→Zn ⑥正极反应式为Cu-2e-=Cu2+，发生氧化反应 则卡片上的描述合理的是（    ） A．①②③ B．②④ C．②③④ D．③④⑤ 2．金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．金属M作电池正极 B．电解质是熔融的MO C．电路中转移2 mol电子，理论上约消耗空气56 L D．电池总反应为2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2 一、单选题 1．2022年北京冬奥会处处尽显绿色、环保、高科技理念。下列应用中有关说法错误的是（ ）A．CO2跨临界直接制冰技术，使液态水变为固态冰发生的是物理变化 B．国家速滑馆的碲化镉光伏发电玻璃，可实现将太阳能转化为电能 C．火炬“飞扬”采用氢燃料，火焰呈明亮的黄色，这是氢气燃烧火焰的颜色 D．颁奖礼服内胆里添加的导热系数高的柔性石墨烯发热材料属于新型无机非金属材料 2．MnO2和Zn是制造普通干电池的重要原料，现用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制备MnO2和Zn的工艺流程如图。下列说法错误的是（    ） A．干电池是一种将化学能转变为电能的装置 B．原料硫酸可以循环使用，且可用盐酸代替硫酸进行酸溶 C．酸溶时ZnS作还原剂，操作1为过滤 D．通电电解时MnO2在阳极处生成，电极反应为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 3．十九大 报告提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比以前更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时， 实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益， 其理原如图所示。下列说法错误的是（ ） A．Ptl 电极附近发生的反应为：SO2+ 2H2O-2e- =SO42-+4H+ B．该电池放电时电子从Pt l电极经过外电路流到Pt2电极 C．Pt2电极附近发生的反应为O2+4e- =2O2- D．相同条件下，放电过程中消耗的 SO2和O2的体积比为 2 : 1 4．一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是（ ） A．电池总反应式为:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2 B