6.3.1 化学能转化为电能 （课件）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（苏教版2019）

专题6　第三单元　 第1课时　化学能转化为电能 1 核心素养 发展目标 1.设计实验认识构成原电池的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。 3.认识化学能转化为电能的原理及其在生产、生活中的应用。 一、原电池工作原理 二、原电池原理的应用 课时对点练 内容索引 原电池工作原理 一 1.基础实验探究 实验装置 实验现象 实验结论   锌片：____________ _________ 铜片：_________ 锌与稀硫酸____________，铜与稀硫酸_______   锌片：____________ ___________ 铜片：_________ 锌与稀硫酸____________，铜与稀硫酸_______ 逐渐溶解，有 气泡产生 没有变化 反应生成氢气 不反应 逐渐溶解， 有气泡产生 没有变化 反应生成氢气 不反应   锌片：_________ 铜片：___________ 锌____电子形成________进入溶液，氢离子在铜片上____电子生成_____   锌片：_________ 铜片：___________ 电流计：_________ _____ 锌_____电子形成_______进入溶液，电子经过导线流向____，产生电流，______在铜片上____电子生成____，反应过程中产生了_____ 逐渐溶解 有气泡产生 失去 锌离子 得到 氢气 逐渐溶解 有气泡产生 指针发生 偏转 失去 锌离子 铜片 氢离子 得到 氢气 电能 2.原电池的概念 原电池是把_____能转变为____能的装置；原电池反应的本质是_____ _____反应。 化学 电 氧化 还原 3.原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 原电池总反应式：_______________________。 Zn-2e-===Zn2＋ 负极 氧化反应 正极 还原反应 2H＋＋2e-===H2↑ Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (2)能量转化：_____能转变为____能。 (3)电子的移动方向：从____极流出，经导线流向____极。 (4)离子的移动方向：阳离子向_____移动，阴离子向_____移动。 特别提醒　原电池中“电子不下水，离子不上岸”，即电子只能沿导线移动，离子只能在溶液中移动。 化学 电 负 正 正极 负极 4.原电池的构成条件 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 1.下列装置中哪些能够组成原电池？不能构成原电池的试分别说明理由。 深度思考 提示　③⑤；①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路。 2.如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液 为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示： (1)若两电极分别为Zn和石墨，则X：____，Y：_____。 (2)若两电极分别为Fe和石墨，电解质溶液为CuSO4溶液， 则正极反应式为________________，溶液中　　流向___ (填“X”或“Y”)极。 (3)此装置X极发生的反应类型为_________(填“还原反应”或“氧化反应”)，外电路电流的方向为_______________。 深度思考 Zn 石墨 Cu2＋＋2e－===Cu X 氧化反应 Y→电流计→X 正误判断 (1)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池 (2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流计指针发生偏转 (3)在铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌 (4)原电池中阳离子向正极移动 (5)原电池中的两电极一定都是金属 × √ × × × 1.某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中合理的是 应用体验 实验后的记录： ①Zn为正极，Cu为负极 ②H＋向负极移动 ③电子流动方向为Zn→导线→Cu ④Cu极有H2产生 ⑤若有1 mol电子通过导线，则产生0.5 mol H2 ⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋ A.①②③ 　　　　B.③④　　　　　⑤C.④⑤⑥ 　　　　D.②③④ √ 在铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，所以H＋向正极移动，电子由锌流出，经过导线流向铜，每流过1 mol电子，生成0.5 mol H2，正确答案为③④⑤。 2.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是 A.电子由铜通过导线流向锌 B.该装置是将电能转化为化学能的装置 C.锌电极发生氧化反应 D.电流由锌通过导线流向铜 √ 应用体验 A项，铜作正极，锌作负极，因此电子由锌流向铜， 故错误； B项，该装置将化学能转化为电能，故错误； C项，锌作负极失去电子，发生氧化反应，故正确； D项，电子与电流的方向相反，因此电流由铜流向锌，故错误。 3.根据原电池工作原理，结合装置图，按要求解答问题：(已知：2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑) 应用体验 (1)若X为Zn，Y为Cu，Z为硫酸铜溶液，则X为_______ (填电极名称)，判断依据：________________________ _________________；铜电极的名称是______，溶液中 的Cu2＋移向____(填“X”或“Y”)电极。 (2)若X为Mg，Y为Al，Z为氢氧化钠溶液，则X为______(填电极名称)，Y电极可能观察到的现象是_______________。 负极 锌的活泼性比铜强，锌失 电子发生氧化反应 正极 Y 正极 铝电极逐渐溶解 归纳总结 原电池中正负极的判断 返回 原电池原理的应用 二 1.加快氧化还原反应的进行 (1)实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制取H2，常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4(或稀盐酸)形成_______，加快了锌的溶解，使产生H2的速率加快。 (2)生活中常用的取暖产品——暖贴 暖贴内的_____、_______、食盐一旦与空气中的氧气和水蒸气接触就会形成_______，加快了铁被氧气氧化的速率，短时间内产生较多的热，供人们取暖。 原电池 铁粉 活性炭 原电池 2.比较金属的活动性 一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性：_______。 A＞B 电极反应式 材料选择 装置 负极： ________________ 正极： ________________ 负极：____ 正极：______等(活泼性比Fe___的金属或能导电的_______均可) 电解质溶液：_______溶液   3.设计原电池 利用Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu可设计原电池。 Fe－2e－===Fe2＋ Cu2＋＋2e－===Cu Fe Cu或C 差 石墨棒 CuSO4 4.解释生活中的现象——钢铁的电化学腐蚀 钢铁在潮湿的空气中容易生锈，分析如下： 形成条件 钢铁表面形成的电解质溶液中溶有____，通常溶液呈____性或_____性 电极材料 负极是____，正极是____ 电极反应 负极：__________________ 正极：_______________________ O2 中 弱碱 Fe C 2Fe－4e－===2Fe2＋ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 总反应式 ___________________________ 溶液中的反应 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=== ＋(3－x)H2O　 电化学腐蚀概念 不纯的金属与电解质溶液接触，发生______反应，比较活泼的金属_________被氧化，这种腐蚀叫作___________ 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 原电池 失去电子 电化学腐蚀 1.钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法错误的是 A.钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微 小的原电池 B.铁电极发生氧化反应 C.负极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－ D.放置一段时间后，铁片上有铁锈出现 √ 应用体验 钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小 的原电池，发生了电化学腐蚀，A正确； 铁作负极，发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋， 碳作正极，发生反应为O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－，总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2， 氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁在一定条件下发生脱水反应，生成红色的铁锈，因此放置一段时间后，铁片上有铁锈出现，B、D正确，C错误。 2.有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 应用体验 实验装置         部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A.a>b>c>d 　　B.b>c>d>a 　　C.d>a>b>c 　　D.a>b>d>c √ 装置一是原电池，a极质量减小，b极质量增大，则a极为负极，b极为正极，金属的活动性：a>b； 装置二没有形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则b比c活泼，且c在金属活动性顺序表中位于氢的后面； 装置三中d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属的活动性：d>c； 装置四中电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，d比a活泼，因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。 3.常温下用过量铁片与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①不用铁片，改用等质量的铁粉；②加入少量Na2SO4溶液；③加入少量CuSO4固体；④向H2SO4中通入HCl气体；⑤加入NaNO3固体；⑥将稀硫酸换为98%的硫酸。其中可加快H2生成速率的措施有 A.①③④ B.①③⑥ C.②④⑤ D.①④⑥ √ 应用体验 ①将铁片换为等质量的铁粉，增加接触面积加快化学反应速率； ②加入少量Na2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢； ③加入少量CuSO4固体，铁置换出铜，形成原电池，可加快反应速率； ④向H2SO4中通入HCl气体，氢离子浓度增大，化学反应速率增大； ⑤加入NaNO3固体，因硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，与铁反应不产生氢气； ⑥将稀硫酸换成98%的硫酸，铁遇浓硫酸发生钝化； 综上所述，能加快氢气生成速率的措施有①③④。 4.现有如下两个反应： A：H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O B：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 (1)根据上述两反应的本质，_____(填字母)反应能设计成原电池，原因是__________________________________________________________ _________________。 应用体验 B A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为能自发进行的氧化还原 反应，有电子转移 (2)将上述能设计成原电池的反应设计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型： 负极：________________，_________； 正极：________________，_________。 应用体验 Cu－2e－===Cu2＋ 氧化反应 Fe3＋＋e－===Fe2＋ 还原反应 ②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向。 应用体验 ③若导线上通过电子2 mol，则负极质量减轻____g。 答案　　 64 归纳总结 设计原电池 (1)原理：能自发进行的氧化还原反应。 (2)电极：化合价升高的金属材料作负极，石墨或活泼性比负极弱的金属材料作正极。 (3)电解质溶液：化合价降低的物质的水溶液作电解质溶液。 返回 课时对点练 题组一　化学能转化为电能 1.小颖同学用如图所示装置研究原电 池原理，下列说法错误的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 A.若将图1装置的Zn、Cu直接接触， Cu片上能看到有气泡产生 B.图2装置中 向Cu片移动 C.若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快 D.图2与图3中正极生成物的质量之比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等 √ 16 若将图1装置的Zn、Cu直接接触，构成原电池，Cu为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Cu片上能看到有气泡产生，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 图2中的Zn片改为Mg片，Mg与Cu的活泼性差别更大，Cu片上产生H2的速率加快，C正确； 16 图2中负极反应式为Zn－2e－=== Zn、正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，图3中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋、正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，故正极生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 的H2和Cu质量之比为1∶32即物质的量之比为1∶1时，负极上消耗的Zn一样多，D正确。 16 2.如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 选项 M N R A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 铁 铜 硝酸银 D 铜 铁 蔗糖溶液 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 由于蔗糖溶液不是电解质溶液，故D错误； M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误； N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A错误。 16 题组二　原电池工作原理的应用 3.下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 A.①②③④ B.④②①③ C.③①②④ D.②①③④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 ③中的锌作负极，腐蚀速率最快；④中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢；②中的锌作正极，腐蚀速率比①中的锌要慢；因此腐蚀速率由慢到快的顺序为④②①③。 16 4.X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应： ①水溶液中：X＋Y2＋===X2＋＋Y　②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑　③M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，发生的电极反应为M－2e－===M2＋　④Y可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化。则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是 A.M<N<Y<X<Z B.N<M<X<Y<Z C.N<M<Y<X<Z D.X<Z<N<M<Y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 ①水溶液中X＋Y2＋===X2＋＋Y，说明活动性：X>Y；②Z＋2H2O(冷水)===Z(OH)2＋H2↑，说明Z的金属活动性很强；③M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，M电极反应为M－2e－===M2＋，M失电子发生氧化反应，则M是负极、N是正极，活动性：M>N；④Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化，说明活动性：Y>M；通过以上分析知，金属活动性顺序为N<M<Y<X<Z。 16 5.向等质量的两份锌a、b中分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列选项表示生成H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 a中少量Zn置换出少量Cu，形成Zn-Cu原电池，可加快反应速率，但由于a中Zn置换Cu2＋消耗了一部分，所以最后生成H2的体积小于b，故选D。 √ 16 6.为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 C项为原电池，但硝酸是氧化性酸，与Al反应不产生H2，不符合； D项装置中有外接电源，不属于原电池，不符合。 16 题组三　钢铁的电化学腐蚀 7.(2022·江苏常州高一期中)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，脱氧过程中发生了原电池反应。下列分析正确的是 A.脱氧过程中，化学能全部转化为电能 B.脱氧过程中，炭粉发生氧化反应生成CO2 C.脱氧过程中，Cl－发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ D.脱氧过程中，铁电极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 脱氧过程中，化学能除转化为电能外，还部分转化为热能，故A错误； 炭粉为原电池的正极，没有参与反应，故B错误； NaCl是电解质，没有参与反应，故C错误； 铁是原电池的负极，发生氧化反应，故D正确。 16 8.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是 ①Fe2＋转化为Fe3＋　②O2被还原　③产生H2　④Fe(OH)3脱水形成Fe2O3·xH2O　⑤杂质碳被氧化 A.①② B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 对点训练 钢铁在腐蚀过程中，负极发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，正极O2或H＋得电子，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水形成铁锈。 16 9.将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液里，当电池中有0.2 mol电子通过时，负极质量的变化是 A.增加5.6 g B.减小0.1 g C.减少6.5 g D.增加6.4 g √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 方法一　依据电极反应式计算， 负极：Zn　－　2e－　===　Zn2＋ 65 g　　 2 mol m(Zn)　 0.2 mol 综合强化 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 方法二　依据原电池总反应式计算， 综合强化 16 10.(2023·无锡高一质检)某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是 A.Zn为正极 B.工作时Cu电极发生氧化反应 C.工作时电子经外电路由Cu流向Zn D.工作一段时间后Cu电极质量增加 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 由于Zn比Cu更活泼，故Zn为负极，A错误； 工作时Cu电极作正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，B错误； 工作时电子经外电路由负极Zn流向正极Cu，C错误； 电解质溶液为硫酸铜溶液，工作时Cu2＋在铜电极得电子生成Cu，工作一段时间后Cu电极质量增加，D正确。 综合强化 16 11.如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流计的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是 A.a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为稀硫酸 B.b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 C.a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为稀硫酸 D.b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成Fe2＋，由于a极上有大量气泡生成，所以正极(C棒)的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为稀硫酸。 16 12.我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是(已知质子交换膜只允许H＋通过) A.该制氢工艺中可以实现H2S的连续高效 转化 B.该装置工作时，H＋由b极区流向a极区 C.a极上发生的电极反应为Fe3＋＋e－=== Fe2＋ D.a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 该装置工作时，H＋由a极区流向b极 区，B项错误； a极上有电子流出，发生氧化反应， 所以a极上发生的电极反应为Fe2＋－ e－===Fe3＋，C项错误； 由图可知，a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，故不需补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液，D项错误。 16 13.锌-空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源，放电时Zn转化为ZnO。则该电池放电时下列说法正确的是 A.将电能转化为化学能 B.氧气在石墨电极上发生还原反应 C.电流由Zn电极经导线流向石墨电极 D.该电池放电时OH－向石墨电极移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 该装置为将化学能转化为电能的原电池， 故A错误； 石墨电极为原电池的正极，水分子作用 下氧气在正极上得到电子发生还原反应 生成氢氧根离子，故B正确； 锌电极为原电池的负极，则电流由正极石墨电极经导线流向负极锌电极，电池放电时阴离子OH－向Zn电极移动，故C、D错误。 16 14.将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计(装置如图)，若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47 g，则该过程中产生H2(标准状况下)的体积为 A.2.24 L B.3.36 L C.4.48 L D.6.72 L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 √ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 由题意可知，该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，则负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少，正极上氢离子得电子生成氢气， 所以正极质量不变，两个电极减少的质量是参加反应的锌的质量，锌和稀硫酸反应的离子方程式为2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑， 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 根据反应的离子方程式得氢气的物质的量n(H2)＝ n(Zn)＝ ＝0.2 mol，标准状况下H2的体积 为V(H2)＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。 16 15.(2023·南京高一期中)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (1)A中反应的离子方程式为_______________________。 (2)B中锡极为____极，电极反应式为_________________，锡极附近溶液的酸性_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为____极，电极反应式为________________。 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 正 2H＋＋2e－===H2↑ 减弱 负 Fe－2e－===Fe2＋ 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (3)C中被腐蚀的金属是______，总反应的化学方程式为_______________ _____________。 (4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是________。 Zn Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑ B>A>C 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应； B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被腐蚀的速率加快； C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被腐蚀。 16 16.现有如下图Ⅰ原电池装置，插入电解质溶液前Cu和Fe电极的质量相等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 请回答下列问题： (1)当图Ⅰ中的电解质溶液为稀硫酸时，铁片作____极，铜片上的现象是____________；图中箭头的方向表示______(填“电子”或“电流”)的流向。 负 有气泡生成 电流 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 铁比铜活泼，所以当电解质溶液为稀硫酸时铁作负极，铜作正极，铜电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，所以铜片上的现象是有气泡生成；图中的箭头方向是由正极指向负极，故应是电流方向。 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (2)若将图Ⅰ中的U形管虚线以下的电解质溶液换为四氯化碳(不导电)，如图Ⅱ所示，则该装置______(填“能”或“不能”)形成原电池，原因是_______________________ ___________。 不能 CCl4为非电解质，不能构 成闭合回路 由于四氯化碳不导电，所以不能构成闭合回路，图Ⅱ所示装置不能形成原电池。 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 (3)当电解质溶液为某溶液时，两电极的质量变化曲线如图Ⅲ所示。 ①该电解质溶液可以是下列中的_____(填字母)。 A.稀硫酸 B.CuSO4溶液 C.稀盐酸 D.FeSO4溶液 B 由图Ⅲ可知两电极的质量均在变化，Fe电极的质量减小而Cu电极的质量增加，故电解质溶液为硫酸铜溶液。 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 综合强化 ②Cu电极的电极反应式为___________________；6 min时Cu电极的质量为_____g。 Cu2＋＋2e－===Cu 9.2 Cu电极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，Fe电极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，6 min时Fe电极减少的质量为6.0 g－3.2 g＝2.8 g，根据得失电子守恒求得Cu电极增加的质量为3.2 g，故m＝(6.0＋3.2) g＝9.2 g。 返回 16 SO SO 图2装置构成原电池，SO移向负极Zn片，B错误； A项为原电池，铝为负极，但总反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，不符合； m(Zn)＝＝6.5 g。 m(Zn)＝＝6.5 g。 $$