第4章 化学反应与电能 知能素养提升（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修1化学同步课件及教参（人教版）

知能素养提升 [见学生用书P132] 类型一　原电池 【例1】　如图装置，电流表G发生偏转，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c可能是下列各组中的(　B　) 例1图 A．a是Ag、b是Cu、c为Cu(NO3)2溶液 B．a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液 C．a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4 溶液 D．a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4溶液 【解析】 a是Ag、b是Cu、c为Cu(NO3)2溶液，不能自发的发生氧化还原反应，不能构成原电池，A不符合题意；a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液，Fe比Ag活泼，Fe作负极，铁被腐蚀逐渐变细，Ag作正极，溶液中Ag＋得电子，在a表面生成Ag单质，a极逐渐变粗，B符合题意；a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4，Zn作负极，被腐蚀逐渐变细，Cu作正极，但析出氢气不是金属，b极不会逐渐变细，C不符合题意；a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4，Zn比Cu活泼，Zn作负极被腐蚀逐渐变细，Cu作正极，但析出氢气不是金属，a极不会逐渐变粗，D不符合题意。 【变式1】　某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图，电池总反应为2H2＋O2===2H2O，下列说法正确的是(　D　) 变式1图 A．电子通过外电路从b极流向a极 B．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2 C．b极上的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b 【解析】 由电池总反应式2H2＋O2===2H2O可知，通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，反应式为H2－2e－===2H＋，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。通入氢气的一极为负极，则a为负极，b为正极，电子由负极经外电路流向正极，由a极经外电路流向b极，A错误；每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H2，标准状况下的体积为1.12L，但没有说明是否为标准状况，则气体的体积不一定为1.12L，B错误；中间为固体电解质，该电池为酸性电池，b极上的电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C错误；a极氢气失电子生成H＋，阳离子向正极移动，b为正极，所以H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极，D正确。 类型二　电解池 【例2】　铜是人类最早发现和使用的金属之一，铜及其合金的用途广泛。粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是(　D　) A．精铜作阳极，粗铜作阴极 B．可用AgNO3溶液作电解质溶液 C．电解时，阴极反应式为Cu－2e－===Cu2＋ D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银 【解析】 电解法精炼粗铜时，需要用纯铜作阴极，粗铜作阳极，A错误；电解法精炼粗铜时，需要用含铜离子的盐溶液作电解质溶液，因此不能使用AgNO3溶液作电解质溶液，B错误；电解池中，阴极发生还原反应，阴极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，C错误；粗铜中含有少量铁、锌、镍、银、金等杂质作阳极，银、金不失电子，沉降到电解池底部形成阳极泥，所以可用阳极泥来提炼金、银等贵金属，D正确。 【变式2】　Kolbe法制取乙烯的装置如图所示，电极a上的产物为乙烯和碳酸根离子。下列说法正确的是(　D　) 变式2图 A．该装置将化学能转化为电能 B．图中为阳离子交换膜 C．阴极周围溶液的pH不断减小 D．每生成1mol乙烯，电路中转移2mol电子 【解析】 该装置是电解装置，由电能转化为化学能，A错误；a电极为阳极，电极反应式为4OH－＋CH2COO－CH2COO－,－2e－===CH2===CH2↑＋2CO＋2H2O，)阳极区不断消耗OH－，故图中应为阴离子交换膜，B错误，D正确；b电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C错误。 类型三　金属的防护与腐蚀 【例3】　下列关于该装置的说法错误的是(　A　) 例3图 A．石墨电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O B．鼓入少量空气，会加快Fe的腐蚀 C．加入少量NaCl，会加快Fe的腐蚀 D．加入HCl，石墨电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ 【解析】 石墨电极为正极，溶液为中性，空气中的氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O ＋4e－===4OH－，A错误；鼓入少量空气，增加氧气的浓度，加快反应速率，能加快铁的腐蚀，B正确；加入少量NaCl，溶液导电能力增强，能加快铁的腐蚀，C正确；加入HCl，发生析氢腐蚀，石墨电极上氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，D正确。 【变式3】　 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下表(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 ① 在Fe表面生成蓝色