考点8 化学反应与电能（核心考点归纳）-2022-2023学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第二册）

考点8 化学反应与电能 【核心考点梳理】 1、 火力发电 2015年我国电力生成量构成图 能量转化的次数越多，能量损失越多，火力发电能量的转化效率为30%-40%。 二、原电池 1．(1)概念：是将化学能直接转变为电能的装置；原电池的反应本质是氧化还原反应。 (2)原电池的工作原理 原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (3)能量转化过程：原电池在工作时，负极失电子，电子通过导线流向正极，被氧化性物质得到，闭合回路中形成电流，化学能转变为电能。 2．原电池的构成条件 (1)原电池反应必须是自发的氧化还原反应。 (2)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。 (3)两电极均插入电解质溶液中。 (4)电解质溶液、电极、导线形成闭合回路。 【典型例题】 例1．（2022春·安徽安庆·高一校考开学考试）我国空间站天宫号所采用的光伏系统，光电效率达到30%。利用再生生保技术，能将空间站内的水蒸气收集、处理成可饮用水，并转化为再生氧，实现水的循环使用。空间站以水为介质将不同形式的能量相互转换，原理如图所示。装置X为电解水装置，装置Y为燃料电池电池。下列有关说法不正确的是 A．X工作时，将电能转变为化学能 B．太阳能电池工作时，将光能转变为电能 C．马达工作时，将电能转变为机械能 D．Y工作时，氢气通入该装置的正极 例2．（2023春·高一单元测试）下列装置中，能构成原电池的是 A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙均可以 例3．（2022·全国·高一假期作业）锌一铜西红柿电池装置示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．铜片为正极，发生还原反应 B．锌片上发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+ C．可将西红柿替换成盛装酒精的装置 D．电子由锌片沿导线流向铜极 例4．（2022春·内蒙古通辽·高一开鲁县第一中学校考阶段练习）某燃料电池以乙醇为燃料，空气为氧化剂，强碱溶液为电解质组成，有关该电池的说法正确的是 A．放电时正极发生氧化反应 B．放电一段时间后，正极附近溶液的pH减小 C．放电时负极电极反应为： D．消耗0.2mol乙醇，有1.2mol转移 【核心归纳】 1．原电池正负极的判断方法 注意： (1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属，正极材料可以为导电的非金属，例如石墨。两极材料可能参与反应，也可能不参与反应。 (2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接，共同插入电解质溶液中不一定构成原电池，必须有一个能自发进行的氧化还原反应。 (3)在判断原电池正负极时，既要考虑金属活泼的强弱也要考虑电解质溶液的性质。如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中，负极为Al，正极为Mg。 2．原电池电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写，以离子方程式形式表示。 ①书写步骤 A.列物质，标得失：按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物，标出电子得失。 B.看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如酸性介质中，OH－不能存在，应生成水；碱性介质中，H＋不能存在，应生成水；电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。 C.两式加，验总式：正负极反应式相加，与总反应离子方程式验证。 ②常见介质 常见介质 注意事项 中性溶液 反应物若是H＋得电子或OH－失电子，则H＋或OH－均来自于水的电离 酸性溶液 反应物或生成物中均没有OH－ 碱性溶液 反应物或生成物中均没有H＋ 水溶液 不能出现O2－ (2)利用总反应式书写电极反应式 ①根据总反应式，找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。 ②确定介质的酸碱性或者其它特性。 ③按照负极反应：还原剂-ne-=氧化产物 正极反应：氧化剂+ne-=还原产物，书写电极反应式。 ④书写技巧：若某电极反应式较难写出时，可先写出较易写的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。 二、原电池原理的应用 1．金属活动性强弱的判断 由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 (1)装置甲中负极的电极反应式是A－2e－===A2＋。 (2)装置乙中正极的电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。 (3)四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。 2．根据氧化还原反应设计原电池 3．原电池能加快氧化还原反应的速率 4．钢铁的电化学腐蚀与防护 (1)电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触，发生原电池反应，较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。 (2)钢铁的电化学腐蚀 电解质溶液 钢铁表面水膜中含有H＋和OH－，还溶有O2等气体 电极