专题讲座(二) 原电池电池反应式的书写
1．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。
2．电极反应式的书写类型。
(1)根据装置书写电极反应式。
首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应，即电极反应。
(2)给出总反应式，写电极反应式。
各类电极反应式的一般书写步骤为：a.列出物质，标出电子的得失。b.选离子，配电荷。c.配个数，巧用水。d.两式加，验总式。
如以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：
负极反应式的书写：
①根据总反应方程式列出总式，两边化合价升高的有关物质为H2，转移电子数为4e－，2H2－4e－===4H＋。
②根据电解质溶液的酸碱性，用H＋或OH－或其他离子配平，使两边电荷总数相等。2H2＋4OH－－4e－===4H2O。
电子带负电荷，在碱性溶液中，电极反应式中不应出现H＋。
③利用H2O使两边的元素守恒，即得：2H2－4e－＋4OH－===4H2O。
同理，正极反应式的书写如下：
O2＋4e－===2O2－；O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
碱性溶液中提供H＋使O2－变为OH－的是水，要写成化学式的形式。
将正、负极反应式相加，若得到总反应式，说明写法正确。
3．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，要写成反应后的物质H2O和PbSO4。
[练习]________________________________________
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
D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
解析：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)。
答案：B
2．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－2e－===PbSO4
D．电池放电时，溶液的酸性增强
解析：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。
答案：C
3．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－
解析：根据题给信息，该燃料电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O；电解液为酸性溶液，电极反应式中不能出现OH－，A错误；又因为燃料电池中负极通入氢气，正极通入氧气，B、D错误。
答案：C
4．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A．a极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O2＋4OH－－4e－===2H2O
C．总反应方程式为2H2＋O2===2H2O
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
解析：A项，a极通H2为负极，电极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，发生氧化反应；B项，b极通O2为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不正确；C项，正负极电极反应式相加得总反应为2H2＋O2===2H2O；D项，氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。
答案：B专题讲座(三) 烃的燃烧规律
1．烃完全燃烧前后气体体积的变化。
CxHy＋O2xCO2＋H2O
(1)燃烧后温度高于100
℃时，水为气态：ΔV＝V后－V前＝－1，
y＝4时，ΔV＝0，体积不变，对应有机物CH4、C2H4等。
y>4时，ΔV>0，体积增大。
(2)燃烧后温度低于100
℃，水为液态：ΔV＝V前－V后＝1＋，体积总是减小。
(3)无论水为气态，还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。
2．烃完全燃烧时消耗氧气的量的规律。
CxHy＋O2xCO2＋H2O
(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时，值越大，耗O2量越大。
(2)质量相同的有机物，其含氢百分率越大，则耗O2量越大。
(3)1
mol有机物每增加一个CH2，耗O2量增加
1.5
mol。
(4)1
mol含相同碳原子数的烃完全燃烧时，烷烃耗O2量比烯烃要大。
(5)质量相同的烃CxHy，越大，则生成的CO2越多；若两种烃的相等，质量相同时，则生成的CO2和H2O均相等。
[练习]________________________________________
1．等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是( )
A．CH4
B．C2H6
C．C3H6
D．C6H6
解析：分子组成为CnHm的烃，m∶n的值越大，即含氢的质量分数越大，在质量相同时耗氧量越多。在四种烃中，CH4中m(H)∶m(C)的值最大，故其完全燃烧消耗氧气最多。
答案：A
2．把a
mol
H2和b
mol
C2H4混合，在一定条件下使它们一部分发生反应生成w
mol
C2H6，将反应混合气体完全燃烧，消耗氧气的物质的量为( )
A．a＋3b
B.＋3b
C.＋3b＋w
D.＋3b－w
解析：根据守恒关系，消耗的O2与生成的C2H6多少无关。
答案：B
3．a
mL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态(常温、常压)，体积共缩小2a
mL。则三种烃可能是( )
A．CH4、C2H4、C3H4
B．C2H6、C3H6、C4H6
C．CH4、C2H6、C3H8
D．C2H4、C2H2、CH4
解析：设混合烃的平均组成为CxHy，根据完全燃烧通式
则1＋＝2，y＝4，
满足平均分子组成中H为4的烃符合要求。
答案：A
4．两种气态烃以任意比例混合，在105
℃时1
L该混合烃与9
L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10
L。下列各组混合烃中符合条件的是( )
A．CH4、C2H4
B．CH4、C3H6
C．C2H6、C3H4
D．C2H2、C3H6
解析：确定有机混合物的组成常用平均值法。这两种气态烃以任意比例混合，100
℃以上时充分燃烧前后气体体积不变，则符合此要求的烃分子中都含4个氢原子，则混合烃的化学式为CxH4。两种烃以任意比组合，CH4与C3H6、C2H6、C3H4一定不能组合出CxH4，C2H2与C3H6只能在等物质的量时，才能组合出CxH4，不符合任意比例的题干要求。
答案：A
5．现有CH4、C2H4、C2H6三种有机物：
(1)等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(2)相同状况下，相同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是________。
解析：(1)等质量的烃CxHy完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、，故CH4耗O2最多。(2)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时，的值越大，耗氧量越大，CH4、C2H4、C2H6的x＋依次为1＋＝2，2＋＝3，2＋＝3.5，故C2H6耗O2最多。(3)n(CO2)＝n(C)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(C)分别为×1，×2，×2，其中×2最大，故C2H4生成的CO2最多；n(H2O)＝n(H)，因为等质量的CH4、C2H4、C2H6的n(H)分别为××4，××4，××6，其中××4最大，故CH4生成的H2O最多。
答案：(1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4专题讲座(四) 有机物的检验与鉴别
1．依据水溶性不同鉴别。
2．依据密度不同鉴别。
3．依据燃烧现象不同鉴别。
4．依据官能团的特征反应鉴别。
物质
试剂与方法
现象
乙烯
通入溴水或酸性高锰酸钾溶液
退色
物质
试剂与方法
现象
乙酸
Na2CO3溶液
产生无色气泡
葡萄糖
加入银氨溶液，水浴加热
产生光亮银镜
加入新制的Cu(OH)2悬浊液，煮沸
产生砖红色沉淀
淀粉
加碘水
显蓝色
蛋白质
加浓硝酸微热(部分)
显黄色
灼烧
烧焦羽毛气味
注意：(1)能用分液漏斗分离的是互不相溶的两种液体。(2)含有相同官能团的物质一般都有相似的性质，鉴别和检验有机物时要先分析有机物的官能团，判断可能具有的性质，再据此选择方法和试剂。
[练习]________________________________________
1．下列区分物质的方法不正确的是( )
A．用燃烧的方法可以区分甲烷和乙烯
B．用酸性KMnO4溶液区分苯和CCl4
C．用新制Cu(OH)2悬浊液区分蔗糖和葡萄糖
D．用KI溶液区分淀粉溶液和鸡蛋白溶液
解析：甲烷燃烧时，产生明亮的淡蓝色火焰，而乙烯燃烧时，火焰明亮且有黑烟产生；酸性KMnO4溶液加入苯中，液体分层，上层为苯，而CCl4加入酸性KMnO4溶液中，液体也分层，下层为CCl4；新制的Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖溶液共同加热，能生成砖红色沉淀，蔗糖无此现象，故可区分开来；KI溶液遇淀粉溶液和鸡蛋白溶液均无明显的现象，故不能用来区分两种物质。
答案：D
2．下列用水就能鉴别的一组物质是( )
A．苯、己烷、四氯化碳
B．苯、酒精、四氯化碳
C．硝基苯、酒精、四氯化碳
D．硝基苯、酒精、醋酸
解析：A项，苯、己烷都不溶于水且比水轻，在水的上层，无法用水鉴别。B项，苯不溶于水，比水轻，在水的上层，酒精溶于水，四氯化碳不溶于水，比水的密度大，在水的下层，三者可以用水鉴别。C项，硝基苯、四氯化碳比水的密度大，不溶于水，都在水的下层，不能用水鉴别。D项，酒精、醋酸都易溶于水，不能用水鉴别。
答案：B
3．鉴别淀粉、蛋白质、葡萄糖水溶液，依次可分别使用的试剂和对应的现象正确的是( )
A．碘水，变蓝色；浓硝酸，变黄色；新制Cu(OH)2悬浊液，砖红色沉淀
B．浓硝酸，变黄色；新制Cu(OH)2悬浊液，砖红色沉淀；碘水，变蓝色
C．新制Cu(OH)2悬浊液，砖红色沉淀；碘水，变蓝色；浓硝酸，变黄色
D．碘水，变蓝色；新制Cu(OH)2悬浊液，砖红色沉淀；浓硝酸，变黄色
解析：鉴别物质时须用其特征反应，观察到特征现象。淀粉遇碘水变蓝色；蛋白质遇浓硝酸发生显色反应，产生黄色沉淀；葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热至沸腾产生砖红色沉淀。
答案：A
4．现有7瓶失去了标签的液体，已知它们是有机溶液，可能是①乙醇 ②乙酸 ③苯 ④乙酸乙酯 ⑤油脂 ⑥葡萄糖溶液 ⑦蔗糖溶液。现通过如下实验步骤来确定各试剂瓶中所装的液体名称。
实验步骤和方法
实验现象
1.把7瓶液体分别依次标号A、B、C、D、E、F、G，后闻气味
只有F、G两种液体没有气味
2.各取少量于试管中加水稀释
只有C、D、E三种液体不溶解而浮在水上层
3.分别取少量7种液体于试管中加新制的Cu(OH)2悬浊液并加热
只有B使沉淀溶解，F中产生砖红色沉淀
4.各取C、D、E少量于试管中，加稀NaOH溶液并加热
只有C仍有分层现象，且在D
的试管中闻到特殊香味
试给它们的试剂瓶重新贴上标签：
A．________，B.________，C.________，D.________，
E．________，F.________，G.________。
解析：由实验1可知F、G分别是⑥⑦的一种，由实验2知C、D、E分别是③④⑤的一种。由实验3可知B是②即是乙酸，F是⑥即是葡萄糖，则G是蔗糖。由实验4可知C是③即是苯，乙酸乙酯在NaOH溶液中水解得到乙酸钠和乙醇，乙醇有特殊香味，而油脂在NaOH溶液条件下水解得高级脂肪酸钠盐和甘油，甘油没有香味，所以D是乙酸乙酯，则E是油脂，那么A是乙醇。
答案：乙醇 乙酸 苯 乙酸乙酯 油脂 葡萄糖 蔗糖
