Get清风第二节化学能与电能第1课时 化学能转化为电能

第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能从前在伦敦上流社会，有一位贵族夫人格林太太，幼年时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。不料后来，她又因为车祸掉了一颗牙，为了显示她的富有，她装了一颗黄金假牙。自此以后，她就经常出现头痛、失眠、心情烦躁等症状。更奇怪的是，众多的医学专家为她检查后，都找不到病因，这位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大医院会诊也不见效果。格林太太的病因到底是什么呢？原来这种病态与车祸有关："车祸一假牙一病症”。两颗假牙为活泼性不同的金属，与唾液中的电解质接触，会产生电流从而刺激神经使格林太太头痛。那么，为何会产生电流呢？一、一次能源和二次能源点拨：电能是当今社会应用最广泛的二次能源。二、化学能转化为电能.化学能间接转化为电能——火力发电⑴过程:化学能―—烧→一热能一—―f机械能——→电能(2)关键：燃烧(氧化还原反应)是使化学能转换为电能的关键。.化学能直接转化为电能——原电池(1)实验探究ɪ置实验现象实验结论 _~] ~ττfc∕∖ /▲「1 ①铜片上一无气泡—铜与稀硫酸一不反应一②锌片上—有气泡—锌与稀硫酸—反应 、：▲、」［,lΞτ^τΣrJ1 LJ、、, ③铜片上一有气泡—,_锌片—溶解该装置将一化学能—转化为—电能—|__,电流表指针_| 偏转—（2）原电池①定义：将化学能转变为—电能—的装置。②工作原理（以铜一锌一稀硫酸原电池为例）：电极电极电子转材料名称电极反应式反应类负极失电Zn-2e-一氧化正极子—得电子—Zn2+2H2e-反应—1_还原H2↑反应—Zn+2H+Zn2+锌铜移型总电极离子反应式η2↑点拨：原电池反应的本质是一个自发的放热的氧化还原反应。1.下列能源中属于二次能源的是（B）A.天然气B∙电力C原煤 D∙石油解析：天然气、原煤、石油均是自然界中以现成形式提供的，属于一次能源；电力是风力、水能、火力等通过发电机转化而成的，属于二次能源。2∙“能源分类相关图”如右图所示，下面四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是(C)A∙煤炭、石油、沼气B.水能、潮汐能、天然气C太阳能、风能、生物质能D.地热能、海洋能、核能解析：太阳能、风能、生物质能、沼气、水能、潮汐能等都是来自太阳辐射的能量，是可再生的新能源。(2019•四川成都诊断)下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述，其中错误的是(B)A∙家庭液化气灶将化学能转变为热能B.灯泡将电能全部转变为光能C光合作用将光能转变为化学能D.太阳能电池将光能转变为电能解析：灯泡将电能转变为光能之外，还转变为热能等其他形式的能。（2019∙北京101中学期中）下列设备工作时，将化学能转化为电能的是（A）ABCD锂离子太阳能集燃气硅太阳能电池热器电池灶解析：A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；C项，燃烧是放热反应，是化学能转化为热能，故错误；D项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。（2019∙浙江杭州期中）下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中，错误的是(B)A∙化石燃料蕴藏的能量来自远古时期生物体所吸收利用的太阳能B.太阳能不能直接转化为电能C物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能等为人类所用D.绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来解析：远古时期生物体吸收利用太阳能，经过非常复杂的过程和漫长的时间形成化石燃料，故A正确；硅光电池、太阳能热电站能将太阳能直接转化为电能，故B错误；物质的化学能可以转化为热能、光能、电能等能量形式，故C正确；光合作用，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程，把太阳能转化为化学能，故D正确。下图装置能够组成原电池的是(B)解析：A项两电极均为Zn,不能形成原电池；B项符合构成原电池的条件，能够形成原电池；C项蔗糖是非电解质，其溶液不导电，不能形成原电池；D项两烧杯中的稀硫酸不连通，不能形成闭合回路，也不能形成原电池。(2019•湖南郴州适应性测试)如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是(C)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解析：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，因此电流由铜极流向锌极，故错误。(2019∙江西南昌重点中学模拟)如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒。下列关于此装置的叙述中，不正确的是(D)A.N上有气体放出B∙M为负极，N为正极C.是化学能转变为电能的装置D.导线中有电流通过，电流方向由M到N解析：M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，则M为原电池的负极，石墨为正极，负极M被氧化，正极生成氢气，电流由正极经外电路流向负极，即由N流向M，故D项错误。知识点一原电池的工作原理问题探究：.在铜锌原电池中，电子是怎样移动的？电子能否通过电解质溶液？如果不能，电流是如何形成的？.若将稀硫酸换作硫酸铜溶液，能否产生电流？电极反应有何不同?探究提示：1.由于金属锌比金属铜活泼，锌失去电子，电子通过导线流向铜片。电子不能通过电解质溶液，在稀硫酸中H+移向铜片,SO4-移向锌片，阴阳离子定向移动形成电流。.将稀硫酸换作硫酸铜溶液，也可以形成原电池，产生电流。锌为负极，发生氧化反应：2口一26-===2口2+,铜为正极，发生还原反应：Cu2++2e-===Cu，总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cuo知识归纳总结：L原电池的构成条件——“两极一液一线一反应”(1)两极——两种活泼性不同的金属(或一种为能导电的非金属)。(2)一液——电解质溶液。(3)一线——形成闭合回路。(4)一反应一能自发进行的氧化还原反应。2.原电池工作原理:（1）装置示意图：⑵工作原理（以铜、锌、稀硫酸原电池为例）—知识要点—实例负极：还原性相对较强的金属电极正极：还原性相对锌板——负极构成较弱的金属或导电非金属铜板 正极负极：失去电子，负极：Zn—2e-电极氧化反应===Zn2+反应正极：得到电子，正极：2H++2e- / 还原反应===H2电子外电路：电子由负外电路：电子由锌流向、极流向正极，电流板经导线流向铜板电流方向相反；内电路：SO2-移向方向内电路：阴离子移锌板（负极）；Zn2+向负极，阳离子移向正极，电流由负极流向正极移向铜板(正极)电极反应式与总反应式的关系 3.原两个电极反应式相加，即得总反应式:电池正负极的判断1负极：Zn-2e-===Zn2+正极：2H++2e-===H2总反应式：Zn+2H+===Zn2++H2方法 点拨：(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。⑶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Mg0»■典例1(2019•淄博高一检测)如图所示电流计的指针发生偏转，同时A极的质量减小,B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是(C)B极为原电池的正极A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸C中阳离子向A极移动A极发生氧化反应解析：原电池中，负极金属失去电子，发生氧化反应溶解，质量减小，故A极为负极，B极为正极，A、D项正确；A、B、C分别为Zn、Cu和稀盐酸时，可以构成原电池，且现象符合题意，B项正确；电解质溶液中阳离子移向正极，C项错误。规律方法指导：对于原电池工作原理常考查的几个方面可用口诀帮助记忆：原电池分为两极；负极氧化正还原；电子由负流向正，离子阳正阴向负。〔变式训练1〕(2019∙山东学考真题)关于如图所示原电池的说法正确的是(A)A.Cu为正极，Zn为负极B.电子由铜片通过导线流向锌片C.正极反应式为Cu-2e-===Cu2+D.Zn发生还原反应解析：在该原电池，Zn作负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-===Zn2+;铜作正极，溶液中的H+在铜电极上发生得电子的还原反应，电极反应式为2H++2e-===H2↑,电子由负极(Zn)经过导线移向正极(©口)，只有A选项正确。知识点二原电池原理的应用问题探究:.NaOH+HCl===NaCl+H2O，能利用这个反应设计成原电池吗？为什么？.锌与稀硫酸反应制H2时向溶液中加少量CuSO4后，为什么反应速率加快？探究提示：1.不能。因为该反应不是氧化还原反应。.锌置换出的铜附着在锌上，铜、锌、稀硫酸构成原电池。知识归纳总结：L加快氧化还原反应的速率：(1)原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。(2)实例：实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。.比较金属活泼性强弱：(1)原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。(2)实例：有两种金属A和B,用导线连接后插入稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生。由原电池原理可知，金属活动性A>B。.设计原电池：(1)依据：已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。(2)选择合适的材料。①电极材料：电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料，或者在该氧化还原反应中，本身失去电子的材料。②电解质溶液：电解质溶液一般能与负极反应。(3)实例以Fe+CuSO4===FeSO4+Cu为例电极反应负极反应:正极反应:Fe-2e-===Fe2+Cu2++2e-===Cu电极材料及电解质「(1)负极：Fe(2)正极：CU或C(比Fe的活泼性差的金属或导电的非金属)43)电解质：CuSO4溶液隹乏隹£口方以溶液典例2某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该原电池正确的组成是(C)ɪ项 ɪ 极■负极电解质溶液 ɪɪ CUZnHClBB^ZnCUCuSO4C^ "w"ʌ CUZnCuSO4DTCUZnZnCL2解析：将Zn∣+Cu2+===Zn2++Cu拆开两个半反应:氧化反应（负极反应）：Zn-2e-===Zn2+o还原反应（正极反应）：Cu2++2e-===Cu°则电池的负极是Zn,正极是比锌不活泼的金属或导电的非金属，电解质溶液中应含Cu2+o〔变式训练2〕（2019∙岳阳高一检测）把A、B、C、D四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极质量减轻；B、D相连时，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由强到弱排列为（A）A.A>C>D>B B.A>C>B>DC.B>D>C>A D.A>B>C>D解析：A、B相连时，A为负极，则说明A与B相比较，A更加活泼；C、D相连，D上有气泡逸出，则C为原电池的负极，C比D活泼;A、C相连时，A极质量减轻，A参与了电极反应，被消耗，应是活泼金属；B、D相连，B为正极，则D是活泼金属，作原电池的负极。故四种金属的活泼性顺序由强到弱为A>C>D>B°L火电在我国发电总量中的地位我国是用电大国。2019年我国的火电（火力发电）量占发电总量的81.2%。估计在2050年前后，相对比率会有所变化（水力和其他能源提供的发电量会逐步增加），但火电仍将居于首位。2。火电产生的过程火电是通过化石燃料燃烧，使化学能转变为热能，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，然后带动发电机发电。能量转化过程具体如下：化学能——→热能——→机械能――→电能其中，燃烧（氧化还原反应）是使化学能转换为电能的关键。氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程，电子转移引起化学键的重新组合，同时伴随着体系能量的变化。3.化学能直接转化为电能的思路分析要想使氧化还原反应释放的能量直接转变为电能，就要设计一种装置，使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并使其间的电子转移，在一定条件下形成电流。为了使用方便，还需要把可产生的电能以化学能的形式储存起来。化学电池就是这样的一种装置。这种装置可以将氧化还原反应体系的能量储存起来，类似于水库的蓄水功能。〔即时训练〕(2019∙山东济宁高一期末)下列叙述不正确的是(C)A.根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源B.电能是现代社会中应用广泛、使用方便、污染小的一种二次能源C.火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程D∙火力发电过程中的能量转化方式是化学能一热能一机械能一电能解析：氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源，A正确；电能也是二次能源，且使用方便、污染小，B正确；以煤为燃料，火力发电的能量转化过程为（煤）化学能―—一热能――一机械能——广电能，故C错误，D正确。.（2019•四川成都石室佳兴外国语学校检测）对原电池的电极名称，下列叙述中错误的是（D）A.电子流入的一极为正极B∙比较不活泼的一极为正极C电子流出的一极为负极D.发生氧化反应的一极为正极解析：A项，原电池中，电子从负极沿导线流向正极，所以电子流入的一极为正极，不符合题意；B项，原电池中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，所以较活泼的金属作负极，较不活泼的电极为正极，不符合题意；C项，原电池中，电子从负极沿导线流向正极，所以电子流出的一极为负极，不符合题意;D项，原电池中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，符合题意。(2019∙河南开封高一月考)下列叙述是某同学做完铜锌原电池实验后得出的结论和认识，其中正确的是(D)A.构成原电池正极和负极的材料必然是两种金属B.由铜、锌作为电极与稀硫酸溶液组成的原电池中，铜是负极C.电子通过稀硫酸溶液由锌流向铜，通过稀硫酸溶液时被氢离子得到而放出氢气D.铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定就是金属，例如，锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池；在原电池中，活泼金属中的电子经外电路流向不活泼的金属，因此活泼的金属是负极；电子不能通过电解质溶液，应该是氢离子在铜极上得到由锌沿外导线传递过来的电子；铜锌原电池工作时，锌失去电子，电极反应为：Zn—2e-===Zn2+,Imol锌失去2mol电子，13g锌被溶解时，电路中有0.4mol电子通过。(2019∙河北沧州黄骅中学高一期中)人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：Zn+2OH-一2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。据此判断氧化银是(B)A.负极，被氧化B.正极，被还原C.负极，被还原D.正极，被氧化解析：电池的电极反应式为：Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,从中可以看出锌的化合价升高，所以锌为负极，被氧化了，而氧化银中的银化合价降低，被还原了，故氧化银为正极，被还原，故B符合题意。(2019∙湖北校级期中)如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是(C)A.铜片为负极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu2+产生B.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将改变C.其能量转化的形式主要是“化学能一电能一光能”D.如果将稀硫酸换成柠檬汁，LED灯将不会发光解析：锌片作负极，发生氧化反应，铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，故A错误；如果将锌片换成铁片，铁片依然作负极，电路中的电流方向不会发生改变，故B错误；其能量转化的形式主要是“化学能一电能一光能”，故C正确；如果将稀硫酸换成柠檬汁，由于柠檬汁中含有柠檬酸，溶液呈酸性，LED灯也会发光，故D错误。(2019∙湖北部分重点中学期末联考)某实验兴趣小组按下图装置实验后，所记录内容合理的是(B) ①Cu为正极，Zn为负极；②Zn质量减少，Cu质量增加；实验③SO4-向Cu极移动；记录④电子流方向是：由Zn经导线流入Cu片；⑤Zn电极发生还原反应；⑥正极反应式：Cu2++2e-===Cuo▲ Z7~><Σ><^T^K XT~>A.’②③④ B.①②④⑥C①②④⑤ D.②③⑤⑥解析：①Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，故正确；②铜为正极，发生反应：CU2++2e-===Cu，铜极质量增大，故正确；③原电池工作时，阴离子向负极移动，故错误；④电子由负极流向正极，即电子由Zn电极流向Cu电极，故正确；⑤Zn电极发生氧化反应，故错误;⑥正极发生还原反应，电极反应方程式为Cu2++2e-===Cu,故正确。综上所述，B正确。（2019•湖北荆州监利一中月考）如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验中，不考虑两球的浮力变化）（D）A.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C.当杠杆为导体时，A端高B端低；杠杆为绝缘体时，A端低B端高D.当杠杆为导体时，A端低B端高；杠杆为绝缘体时，A端高B端低解析：若杠杆是导体，则滴入硫酸铜后，装置构成原电池，铁是负极，失去电子，被氧化，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子，析出铜，附着在铜电极表面，所以A端低，B端高；若杠杆是绝缘体，不能构成原电池，此时铁直接和硫酸铜发生置换反应，生成的铜附着在铁表面，质量增加，因此A端高，B端低，故D正确。7.下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应的是(D)A.2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO,23H2↑B.2H2+O2=====2H2OCZn+CuSO===Cu+ZnSO44 4D.Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+解析：D项中的反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池。8.(2019∙湖北荆州沙市中学检测)某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+，与此电池反应不符合的原电池是(C)A.铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D.银片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池解析：由题给电池反应式可知，铁失电子应作负极，电解质溶液中含有Fe3+在正极得电子，正极应是比铁活动性差的金属或非金属，故C项符合题意。基础巩固一、选择题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(B)A.①②③④ B.④②①③C③①②④ D.②①③④解析：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，故B正确。(2019∙河南开封高一期中)下列装置中，不能构成原电池的是(B)解析：A、C、D项都具备两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路和能自发进行氧化还原反应的条件，都构成了原电池；B项，蔗糖溶液不是电解质溶液，不能构成原电池。(2019∙济南高一检测)某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑，则下列说法正确的是(D)A.硝酸可能为电解质溶液B.锌可能为原电池正极C铁的质量不变D∙铜可能为原电池正极解析：由原电池反应的离子方程式知，电池的负极为铁，则正极应是比铁不活泼的金属或能导电的非金属；在反应中负极不断被消耗，由于反应中放出了氢气并生成了Fe2+,故知电解质溶液不是硝酸。由以上分析可知正确选项为D。4∙如图所示的8个装置属于原电池的是(C)A∙①④⑤ B∙②③⑥C∙④⑥⑦ D∙⑥⑦⑧5∙(新编题)如图所示的M和N均为原电池，四个金属棒的长度和横截面直径、导线的长度和横截面直径、溶液温度完全相同，下列说法一定正确的是(D)M和N的正极都是铁棒M和N的负极反应式不同C.反应进行相同时间时，M中C(Fe2+)是N中的3倍D.用两块铁棒替换两块铜棒，M和N中均有化学能转化为热能解析：M中发生化学反应：Fe+2F6+===3Fe2+,N中发生化学反应：Fe+Cu2+===Fe2++Cu,则M和N的正极都是铜棒，负极都是铁棒，负极反应式相同。M和N中溶液体积、电解质溶液浓度是否相等均未知，则反应进行相同时间时，不能确定M中C(Fe2+)一定是N中的3倍。乂和N中的原电池反应均为释放能量的反应，用两块铁棒替换两块铜棒之后，Fe+2Fe3+===3Fe2+和Fe+Cu2+===Fe2++Cu仍发生，但都不是原电池反应，故能量转化均为化学能转化为热能。二、非选择题(2019∙咸宁高一检测)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：(1)该电池的负极材料是_巴__,发生—氧化—反应(填“氧化”或“还原”)，电解质溶液是AgNOl溶液_。(2)正极上出现的现象是—碳棒上出现银白色物质_。(3)若导线上转移电子Imol,则生成银108.g。解析：(1)根据电池的总反应，可知负极一般是失电子的物质，所以负极材料应该是铜，发生氧化反应，电解质溶液是一种可溶性的银盐溶液，所以是AgNO3溶液。(2)正极上是溶液中的银离子得到电子变成银单质，所以正极上的现象是碳棒上出现银白色物质。(3)当导线上转移Imol电子的时候，正极上会析出Imol银单质，所以正极上生成的银的质量是108g。7∙(2019∙南宁高一检测)某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图实验。(1)打开K，观察到的现象为—锌棒上附着有红色固体。(2)关闭K，观察到的现象是—碳棒上附着有红色固体_。此电池的负极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。总反应式为Zn+Cu2+===Zn2++Cu。(3)关闭K,溶液中阳离子向—£(填“Zn”或“C”)极运动，外电路中，电子流动方向是Zn-C(或负极-正极)_。解析：(1)打开K，锌与硫酸铜接触，置换出铜，所以可以看到锌棒上附着有红色固体。⑵关闭K，形成原电池，锌作负极，碳作正极，溶液中的铜离子在碳棒上得到电子生成铜，看到碳棒上附着有红色固体；其正极反应为Cu2++2e-===Cu；负极反应为Zn-2e-===Zn2+;总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cuo(3)关闭K,溶液中的阳离子向正极移动，即向碳棒移动，电子从锌出来经过导线流向碳。8.A、B、C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸。(1)分别写出B、C装置中铁片表面发生反应的电极反应式：BFe—2e-===Fe2+,C2H++2e-=二汨2↑—。(2)一段时间后，C中产生3.36L(标准状况下)气体时，硫酸恰好消耗完。此时，三烧杯中液体质量最大的为_C_(填字母)，稀硫酸的物质的量浓度为0.75mol・L-1。解析：(I)A中是金属铁和硫酸发生置换反应，反应方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑；B中Sn、Fe、硫酸构成原电池，金属铁较活泼。作负极，电极反应为Fe-2e-===Fe2+,C中Zn、Fe、硫酸构成原电池，金属锌较活泼，作负极，金属铁作正极，该极发生的电极反应为2H++2e-===H2↑。(2)A中是金属铁和硫酸发生置换反应，进入的是铁(设Imol完全反应)，出去的是氢气，质量增重是54,B中Sn、Fe、硫酸构成原电池进入的是铁(设Imol完全反应)，出去的是氢气，质量增重是54,C中Zn、Fe、硫酸构成原电池，进入的是锌(设Imol完全反应)，出去的是氢气，质量增重是63,所以三个烧杯中液体质量最大的为C,C中电池总反应为H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑,n(H2SO4)=n(H2)=3∙36L÷22.4L∙mol-1=0,15mol,则C(H2SO4)=0.75mol∙L-ιo■能力提升一、选择题1.如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是(C)■选项MNP库铜稀硫酸BβΓ铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液2.如右图所示烧杯中盛的是水，铁圈和银圈直接相连，在接头处用一根绝缘细丝吊住，并使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液，反应一段时间后，观察到的现象是(D)A.两圈仍保持平衡B.有气泡产生，两圈摇摆不定C铁圈向下倾斜D∙银圈向下倾斜3.(2019•上海高考)图1是铜锌原电池示意图。图2中，X轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示(C)A.铜棒的质量 B.c(Zn2+)C.C(H+) D.c(SO4-)解析：图2显示，在铜锌原电池中，随着流入正极的电子的物质的量(X)的增加，y表示的意义逐渐减小。该铜锌原电池中发生变化：负极(Zn)：Zn—2e-===Zn2+；正极(Cu)：2H++2e-===H2↑；随着流入正极的电子的物质的量的增加，铜棒质量不变、C(Zn2+)增加、C(H+)减小、C(SO4-)不变。二、非选择题4.利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白:（1）实验原理：Fe+2H+===Fe2++H2↑°（2）实验用品：电极（—铁钉或铁条__、__铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、石墨等））、稀硫酸、—烧杯、导线_（填写所缺的实验用品）、耳机（或者电流计）。（3）实验装置：（如右图所示）（4）原电池设