鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化导学案及答案

这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化导学案及答案，共3页。学案主要包含了书写遵循的原则，电极反应式的书写类型等内容，欢迎下载使用。




一、书写遵循的原则


原电池两电极上分别发生氧化反应和还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。弱电解质、气体和难溶物均写成化学式，其余的以离子形式表示。


正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。


二、电极反应式的书写类型


1．给出总反应式，写电极反应式。


(1)各类电极反应式的一般书写步骤：


①列出物质，标出电子的得失。


②选离子，配电荷。


③配个数，巧用水。


④两式加，验总式。


(2)以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤：


①负极反应式的书写：


a．根据总反应方程式，两边化合价升高的有关物质为H2，转移电子数为4e－，2H2－4e－===4H＋。


b．根据电解质溶液的酸碱性，在碱性溶液中，电极反应式中不应出现H＋。故负极反应式应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。


②正极反应式的书写如下：


O2＋4e－===2O2－，水溶液中O2－不能单独存在，在碱性溶液中O2＋2H2O＋4e－===4OH－。


③将正、负极反应式相加，若得到总反应式，说明写法正确。


2．给出电极反应式书写总反应方程式


根据给出的两个电极反应式，写出总反应方程式时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))，要写成反应后的物质H2O和PbSO4。





【典例】 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池中发电，电池负极反应式为( )


A．H2＋2OH－－2e－===2H2O


B．O2＋4H＋＋4e－===2H2O


C．H2－2e－===2H＋


D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－


C [根据题给信息，燃料电池中负极通入氢气，发生氧化反应，正极通入氧气，发生还原反应，B、D错误。该燃料电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O；电解液为酸性溶液，氢气失电子生成氢离子，电极反应式中不能出现OH－，A错误，C正确。]





1．锂电池是一种新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法中正确的是( )


A．Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋


B．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋


C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2))


D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋


B [分析锂电池的总反应式可知：Li发生氧化反应(作负极)，MnO2发生还原反应(作正极)。]


2．Mg­AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )


A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋


B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag


C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移


D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑


B [正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－。]


3．汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下： PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断，下列叙述中正确的是( )


A．Pb是正极


B．PbO2得电子，被氧化


C．负极反应是Pb＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))－2e－===PbSO4


D．电池放电时，溶液的酸性增强


C [从铅蓄电池的放电反应可以看出：放电过程中Pb失去电子变为Pb2＋，发生氧化反应，因而Pb是负极；PbO2得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性减弱。]


4.一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )





A．b电极是负极


B．a电极的电极反应：N2H4＋4OH－＋4e－===N2↑＋4H2O


C．放电时，电子从a电极经过负载流向b电极


D．电池工作时，K＋从正极移向负极


C [由题图可知，N2H4在a电极上发生氧化反应生成N2，电极反应为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，则a电极是负极，b电极是正极，A、B错误；放电时，电子由负极经导线流向正极，即电子从a电极经过负载流向b电极，C正确；电池工作时电解质溶液中的阳离子向正极移动，则K＋从负极移向正极，D错误。]