2019-2020年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練20 第六章 6.2 化學(xué)反應(yīng)與能量 新人教版一、選擇題1電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對人類的一項重大貢獻，下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A鋅錳干電池工作一段時間后碳棒變細(xì)B氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸氫氧燃料電池工作時氫氣在負(fù)極被氧化D太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅解析A中碳棒是正極，工作中不會消耗，A錯誤；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，B錯誤；原電池工作時，氫氣在負(fù)極上失去電子被氧化，C正確；SiO2是制造光導(dǎo)纖維的材料。太陽能電池的主要材料是晶體硅，D錯誤。答案C2(xx浙江高招選考)按如圖所示裝置進行實驗，下列說法不正確的是()A裝置甲的鋅片上和裝置乙的銅片上均可觀察到有氣泡產(chǎn)生B甲、乙裝置中的能量變化均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C裝置乙中的鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計，可觀察到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式：Zn2e=Zn2解析裝置甲中鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氫氣，產(chǎn)生氣泡，裝置乙中形成銅鋅原電池，且鋅作負(fù)極，銅作正極，正極上H得電子生成氫氣，A項正確；裝置甲中沒有形成原電池，不存在化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，B項錯誤；裝置乙形成了原電池，鋅、銅之間用導(dǎo)線連接電流計，可觀察到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C項正確；裝置乙中負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2，D項正確。答案B3(xx黑龍江實驗中學(xué)月考)將編號為四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時，外電路電流從流向；相連時，為正極；相連時，上有氣泡逸出；相連時，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由強到弱的順序是()A BC D解析相連時，外電路電流從流向，說明為正極，比活潑；相連時，為正極，說明比活潑；相連時，上有氣泡逸出，說明是正極，比活潑；相連時，的質(zhì)量減少，說明是負(fù)極，比活潑，故金屬活動性由強到弱的順序是。答案B4. (xx江西新余月考)利用如圖所示原電池可測量空氣中Cl2含量，其中電解質(zhì)是Ag可以自由移動的固體物質(zhì)。下列分析不正確的是()A電子經(jīng)外電路流向Pt電極B電池工作時，電解質(zhì)中Ag數(shù)目減少C正極反應(yīng)：Cl22e2Ag=2AgClD空氣中c(Cl2)越大，Ag極消耗速率越快解析Ag的金屬活動性強于Pt，則Ag電極是負(fù)極，Ag失去電子，則電子經(jīng)外電路流向Pt電極，A正確；正極是Cl2得到電子，與Ag結(jié)合生成AgCl，即電極反應(yīng)式為Cl22e2Ag=2AgCl，但由于負(fù)極Ag失去電子轉(zhuǎn)化為Ag，所以電池工作時，電解質(zhì)中Ag數(shù)目不變，B錯誤，C正確；空氣中c(Cl2)越大，則得到的電子數(shù)越多，因此消耗的銀越多，則Ag極消耗速率越快，D正確。答案B5下面是幾種常見的化學(xué)電源示意圖，有關(guān)說法不正確的是()A上述電池分別屬于一次電池、二次電池和燃料電池B干電池在長時間使用后，鋅筒被破壞C鉛蓄電池工作過程中，每通過2 mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207 gD氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源解析在干電池中，Zn作負(fù)極，被氧化，B正確。氫氧燃料電池不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)，且工作的最終產(chǎn)物是水，故氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源，D正確。C項忽略了硫酸鉛在該極上析出，該極質(zhì)量應(yīng)該增加而非減小，C不正確。答案C6為了強化安全管理，某油庫引進一臺空氣中汽油含量的測量儀，其工作原理如圖所示(用強酸性溶液作電解質(zhì)溶液)。下列說法不正確的是()A石墨電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)B鉑電極的電極反應(yīng)式：C8H1816H2O50e=8CO250HCH由質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移D每消耗5.6 L O2，電路中通過1 mol電子解析由圖像知，石墨電極通入O2，發(fā)生還原反應(yīng)O24e4H=2H2O，A項不符合題意。鉑電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C8H1816H2O50e=8CO250H，B項不符合題意。在原電池中，一般地，陽離子向正極遷移，陰離子向負(fù)極遷移，C項不符合題意。由于沒有指明反應(yīng)溫度和壓強，不能通過體積計算O2的物質(zhì)的量，也就無法確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，D項符合題意。答案D二、填空題7. 如圖所示，在不同的電解質(zhì)溶液中可以組成不同的電池。 (1)當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，F(xiàn)e電極是_(填“正”或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為_。當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時，Al電極是_(填“正”或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為_。(2)若把鋁改為鋅，電解質(zhì)溶液為濃硝酸，則Fe電極是_(填“正”或“負(fù)”)極，其電極反應(yīng)式為_。解析(1)電解質(zhì)溶液是稀硫酸時，Al電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極是正極，正極反應(yīng)式為2H2e=H2。當(dāng)電解質(zhì)溶液是NaOH溶液時，鋁與NaOH溶液反應(yīng)，而Fe不反應(yīng)，故鋁作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Al3e4OH=AlO2H2O。(2)把鋁改為鋅，用濃硝酸作電解質(zhì)溶液，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，則Fe電極是正極，Zn電極是負(fù)極，F(xiàn)e電極上的電極反應(yīng)式為NO2He=NO2H2O。答案(1)正2H2e=H2負(fù)Al3e4OH=AlO2H2O(2)正NO2He=NO2H2O8由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_。(3)裝置丙中溶液的pH_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活潑性由強到弱的順序是_。解析甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極、B為正極，活潑性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負(fù)極，活潑性B>C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活潑性D>A，隨著H的消耗，pH變大。答案(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)變大(4)D>A>B>C9(1)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖。該電池在使用過程中石墨電極上生成氧化物Y，其電極反應(yīng)式為_；若生成1 mol Y，則需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為_L。(2)以甲醇為原料，使用酸性電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池，該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為_；若以甲烷代替該燃料電池中的甲醇，向外界提供相等電量，則每代替3.2 g甲醇，所需標(biāo)準(zhǔn)狀況下的甲烷的體積為_L。解析(1)氧氣一定為正極，所以石墨電極為負(fù)極，NO2失電子只能生成N2O5，由負(fù)極反應(yīng)式可知生成1 mol N2O5轉(zhuǎn)移1 mol電子，消耗 mol O2；(2)CH3OH中碳的化合價為2價，依據(jù)得失電子、電荷守恒、H元素守恒進行配平；1 mol CH3OH、1 mol CH4分別失去6 mol、8 mol電子，n(CH3OH)0.1 mol，失去0.6 mol電子，n(CH4) mol，V(CH4)nVm22.41.68 L。答案(1)NO2NOe=N2O55.6(2)CH3OHH2O6e=CO26H1.68B級(能力提升)一、選擇題1. 如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中，不考慮兩球的浮力變化)()A杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為A端高B端低B杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為A端低B端高C當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，A端低B端高D當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，A端高B端低解析當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，電極反應(yīng)式分別為：(負(fù)極)Fe2e=Fe2；(正極)Cu22e=Cu；銅球質(zhì)量增加，鐵球質(zhì)量減少，杠桿A端低，B端高；當(dāng)杠桿為絕緣體時，鐵球置換CuSO4溶液中的銅，質(zhì)量增加，杠桿A端高，B端低。答案C2(xx云南紅河州統(tǒng)考)如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，關(guān)于該電池敘述正確的是()A分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)一定是糖類B微生物所在電極區(qū)放電時發(fā)生還原反應(yīng)C放電過程中，H從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)D正極反應(yīng)式為MnO24H2e=Mn22H2O解析分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)不一定是糖類，例如醋酸(CH3COOH)，A錯誤；微生物所在電極區(qū)是負(fù)極，放電時失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；放電過程中，H從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，C錯誤；正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，則電極反應(yīng)式為MnO24H2e=Mn22H2O，D正確。答案D3(xx安徽安慶二模)鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說法正確的是()A充電時Zn2通過陽離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)B放電時每轉(zhuǎn)移2 mol電子，負(fù)極增重130 gC充電時陰極的電極反應(yīng)式為Br22e=2BrD若將電解液改為氯化鋅溶液，放電效果更好、更安全解析根據(jù)裝置示意圖可判斷，右側(cè)是負(fù)極區(qū)，故充電時Zn2通過陽離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)，A項正確；放電時負(fù)極溶解，質(zhì)量減少，B項錯誤；充電時陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn22e=Zn，C項錯誤；若將電解液改為氯化鋅溶液，電解產(chǎn)生Cl2，會污染環(huán)境，D項錯誤。答案A4(xx四川成都外國語學(xué)校月考)乙烯催化氧化成乙醛可設(shè)計成如圖所示的燃料電池，能在制備乙醛的同時獲得電能，其總反應(yīng)為2CH2CH2O22CH3CHO。下列有關(guān)說法正確的是()A該電池為可充電電池B每有0.1 mol O2反應(yīng)，則遷移0.4 mol HC正極反應(yīng)式為CH2CH22e2OH=CH3CHOH2OD電子移動方向：電極a磷酸溶液電極b解析該電池為燃料電池，不可充電，故A錯誤；根據(jù)電子守恒每有0.1 mol O2反應(yīng)，則遷移0.4 mol H，故B正確；電池中負(fù)極發(fā)生失電子的反應(yīng)，另外電解質(zhì)溶液呈酸性，故不能是OH參與反應(yīng)，故C錯誤；在磷酸溶液中移動的是離子，電子移動方向：電極a外電路電極b，故D錯誤。答案B二、綜合題5(xx山西朔州期中)某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進行了一系列探究活動。(1)如圖為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)_ _設(shè)計的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過_mol電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為_，這是由于NH4Cl溶液顯_(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因_，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色褪去，同學(xué)們對此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的3價鐵被氧化為更高的價態(tài)?！比绻?價鐵被氧化為FeO，試寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示，一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是_，電極反應(yīng)為_；乙裝置中石墨()為_極(填正、負(fù)、陰、陽)，乙裝置中與銅線相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為_，產(chǎn)物常用_檢驗，反應(yīng)的離子方程式為_。解析(1)離子方程式為：FeCu2=Fe2Cu，設(shè)轉(zhuǎn)移a mol電子，645612，a0.2 mol。(2)若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)為2H2e=H2，由于NH4Cl發(fā)生水解，溶液呈酸性，NHH2ONH3H2OH，鋁片附近溶液中有Fe2，加入少量新制飽氯水和離子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H。(3)甲裝置為Fe吸氧腐蝕的原電池，銅絲附近的電極反應(yīng)：O22H2O4e=4OH，銅絲附近呈堿性，滴加酚酞溶液變紅。乙裝置中石墨(I)為陰極，與銅絲相連的石墨極為陽極，電極反應(yīng)為：2Cl2e=Cl2，產(chǎn)物Cl2用濕潤淀粉碘化鉀試紙檢驗Cl22I=2ClI2。答案(1)FeCu2=Fe2Cu0.2(2)2H2e=H2酸性NHH2ONH3H2OH2Fe2Cl2=2Fe32Cl2Fe33Cl28H2O=2FeO6Cl16H(3)溶液變紅O22H2O4e=4OH陰2Cl2e=Cl2濕潤淀粉碘化鉀試紙Cl22I=2ClI2