2019年高中化學(xué) 專(zhuān)題二 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 化學(xué)電源 蘇教版必修21.如圖是銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中形成的原電池，則鋅片是()A陰極：得到電子，發(fā)生氧化反應(yīng)B正極：得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)C陽(yáng)極：失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)D負(fù)極：失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選D原電池的兩極是以正、負(fù)極命名；在酸性溶液中比較活潑的一極是負(fù)極，所以鋅片是負(fù)極，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。2.(xx寧波效實(shí)中學(xué)期中)“鹽水動(dòng)力”玩具車(chē)的電池以鎂片、活性炭為電極，向極板上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應(yīng)為2MgO22H2O=2Mg(OH)2 。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A鎂片作為正極B食鹽水作為電解質(zhì)溶液C電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗D電池工作時(shí)實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化解析：選A根據(jù)原電池原理鎂為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)。3已知空氣鋅電池的電極反應(yīng)如下：鋅電極：Zn2OH2e=ZnOH2O；石墨電極：O2H2O2e=2OH?？梢耘袛嗍姌O是()A負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng) D正極，發(fā)生還原反應(yīng)解析：選D在電池中，失去電子的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到電子的一極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)。4.如圖是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖。下列說(shuō)法不正確的是()Aa極是負(fù)極B電子由b通過(guò)溶液流向aC該電池總反應(yīng)是2H2O2=2H2OD氫氧燃料電池是環(huán)保電池解析：選BA項(xiàng)，氫氧燃料電池中，通入氫氣的a極為負(fù)極，正確；B項(xiàng)，通入氧氣的b極為正極，電子由a經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向b，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氫氧燃料電池的總反應(yīng)為2H2O2=2H2O，正確；D項(xiàng)，氫氧燃料電池反應(yīng)產(chǎn)物是水，無(wú)污染，是環(huán)保電池，正確。5(xx余杭中學(xué)等四校聯(lián)考)關(guān)于如圖裝置的敘述中正確的是()A電流由鐵釘經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向石墨棒B該裝置是一個(gè)簡(jiǎn)易的電解飽和食鹽水的裝置C石墨棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2e=H2D石墨棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2OO24e=4OH解析：選D電流從石墨棒沿導(dǎo)線流向鐵棒，故A錯(cuò)誤；該裝置是鐵的吸氧腐蝕的裝置，屬于原電池，故B錯(cuò)誤；石墨棒作正極，石墨棒上的電極反應(yīng)式：2H2OO24e=4OH，故C錯(cuò)誤，D正確。6(xx桐鄉(xiāng)高級(jí)中學(xué)期中)將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，下列敘述正確的是()A裝置甲中銅片表面產(chǎn)生氣泡B裝置甲溶液中SO向銅片做定向移動(dòng)C裝置乙中電子從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片D裝置乙中正極的電極反應(yīng)式：2H2e=H2解析：選D甲不是原電池，只是鋅片與稀硫酸反應(yīng)，且表面有氣泡，銅片不參與反應(yīng)也沒(méi)有任何現(xiàn)象；乙是原電池，鋅片是負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅片溶解，銅片是正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，表面有氣泡。7一個(gè)原電池的總反應(yīng)方程式為ZnCu2=Zn2Cu，該原電池可能為()選項(xiàng)ABCD正極CuAlZnFe負(fù)極ZnZnCuZn電解質(zhì)溶液H2SO4CuSO4ZnCl2CuCl2解析：選D由電池的總反應(yīng)方程式知，Zn被氧化作負(fù)極，比Zn活動(dòng)性弱的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，Cu2被還原，溶液應(yīng)為可溶性銅鹽溶液。對(duì)照各選項(xiàng)，D項(xiàng)符合題意。8有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的反應(yīng)裝置及部分反應(yīng)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小b極質(zhì)量增加溶液中的SO向b極移動(dòng)d極溶解c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()Aa>b>c>d Bb>c>d>aCd>a>b>c Da>b>d>c解析：選Ca極質(zhì)量減小b極質(zhì)量增加，說(shuō)明a是負(fù)極，b是正極，金屬性a>b；溶液中的SO向b極移動(dòng)，說(shuō)明b電極是負(fù)極，金屬性b>c；d極溶解c極有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明d電極是負(fù)極，c電極是正極，金屬性d>c；電流從a極流向d極，說(shuō)明a電極是正極，d電極是負(fù)極，金屬性d>a，所以金屬性d>a>b>c。9將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。(1)鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2)若起始時(shí)該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱(chēng)重，總質(zhì)量為47 g，則生成H2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_(kāi)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是_。解析：(1)因金屬的活動(dòng)性ZnAg，所以將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池時(shí)，鋅片作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)Zn2e=Zn2，銀片作正極，發(fā)生還原反應(yīng)2H2e=H2。(2)鋅片與銀片總質(zhì)量減輕，是因?yàn)樨?fù)極鋅失去電子溶解，根據(jù)電子得失守恒有：Zn2H=Zn2H2轉(zhuǎn)移2e得V4.48 L，x0.4 mol，故N(e)0.4NA。答案：(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)4.48 L0.4NA10.依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+Cu=Cu2+2Ag設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極X的材料是；電解質(zhì)溶液Y是。(2)銀電極為電池的極，發(fā)生的電極反應(yīng)為；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(3)外電路中的電子(填“流出”或“流向”)Ag電極。(4)當(dāng)有1.6 g銅溶解時(shí)，銀電極增重g。解析：(1)由原電池反應(yīng)：2Ag+Cu=Cu2+2Ag知，銅失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，比銅不活潑的金屬或石墨作正極，電解質(zhì)溶液用可溶性的硝酸銀溶液，則電極X的材料是銅，電解質(zhì)溶液Y是AgNO3溶液。(2)由(1)知，銀電極為電池的正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Ag+e-=Ag，X電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)外電路中，Cu是負(fù)極，Ag是正極，Cu失去的電子沿導(dǎo)線經(jīng)電流計(jì)流向正極(Ag電極)。(4)1.6 g銅的物質(zhì)的量為1.6640.025 mol，根據(jù)反應(yīng)2AgCu=Cu22Ag，銀電極增重實(shí)際上是生成金屬銀的質(zhì)量，為0.025 mol2108 gmol15.4 g。答案：(1)CuAgNO3溶液(2)正Age=Ag氧化(3)流向(4)5.41利用化學(xué)反應(yīng)：FeCuSO4=FeSO4Cu，可以設(shè)計(jì)出一種原電池。該原電池工作時(shí)()AFe為正極BCu為負(fù)極C負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng) D正極上發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選C由于金屬活動(dòng)性Fe>Cu，所以Fe是負(fù)極，Cu是正極，在負(fù)極Fe上發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe2e=Fe2，在正極Cu上發(fā)生還原反應(yīng)，Cu22e=Cu。2.(xx舟山中學(xué)期中)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe3e=Fe3B溶液中的H移向Fe電極C該裝置中能量轉(zhuǎn)化方式為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D電子從鐵棒經(jīng)導(dǎo)線流入石墨棒解析：選DA選項(xiàng)錯(cuò)誤，鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2；B選項(xiàng)錯(cuò)誤，溶液中的H移向C電極；C選項(xiàng)錯(cuò)誤，該裝置中能量轉(zhuǎn)化方式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；D選項(xiàng)正確。3我國(guó)首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流，電解總反應(yīng)為4Al3O26H2O=4Al(OH)3，下列說(shuō)法不正確的是()A正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHB電池工作時(shí)，電流由鋁電極沿導(dǎo)線流向鉑電極C以網(wǎng)狀的鉑為正極，可增大與氧氣的接觸面積D該電池通常只需要更換鋁板就可能繼續(xù)使用解析：選BA項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式：Al3e=Al3，正極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH，正確；B項(xiàng)，電流應(yīng)由正極鉑沿導(dǎo)線流向負(fù)極鋁，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，網(wǎng)狀的鉑表面積大，與氧氣的接觸面積大，正確；D項(xiàng)，負(fù)極的鋁板被氧化而消耗，正極材料沒(méi)有消耗，因此需要更換鋁板就可繼續(xù)使用，正確。4.如圖所示，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極質(zhì)量減少，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()AB極為原電池的正極BA、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸CC中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)DA極發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選CA項(xiàng)，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明原電池在工作，由于A極質(zhì)量減少，B極上有氣泡產(chǎn)生，則A是負(fù)極，B是正極，正確；B項(xiàng)，負(fù)極金屬活動(dòng)性大于正極，而且在正極有氣泡產(chǎn)生，則溶液為酸，是H被還原為H2逸出，因此A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸，正確；C項(xiàng)，陽(yáng)離子移動(dòng)方向與電流方向一致，陰離子電子移動(dòng)方向與電流方向相反，溶液C中陽(yáng)離子向正極B極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電極A是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。5.如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()Aa為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸Bb為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液Ca為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸Db為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液解析：選C電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，有電流通過(guò)，是原電池裝置，a極上有大量氣泡生成，a為正極，b為負(fù)極，H在a極上被還原成H2，即a為正極是碳棒，b為負(fù)極是鐵片，燒杯中溶液為硫酸，C項(xiàng)符合。6(xx浙江4月考試)MgH2O2電池是一種化學(xué)電源，以Mg和石墨為電極，海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如圖。下列說(shuō)法不正確的是()A石墨電極是該電池的正極B石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)CMg電極的電極反應(yīng)式：Mg2e=Mg2D電池工作時(shí)，電子從Mg電極經(jīng)導(dǎo)線流向石墨電極，再?gòu)氖姌O經(jīng)電解質(zhì)溶液流向Mg電極解析：選D在MgH2O2電池中，Mg為負(fù)極，石墨為正極。電池工作過(guò)程中，鎂電極失去電子，所產(chǎn)生的電子經(jīng)導(dǎo)線流向石墨電極，H2O2在石墨電極表面得到電子，轉(zhuǎn)變成OH，負(fù)極生成的Mg2流向正極，溶液中的陰離子流向負(fù)極，在電解質(zhì)溶液中不存在電子的流動(dòng)。綜上分析，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7(xx溫州普通高中聯(lián)考)以鋅片和銅片為兩極、稀硫酸為電解液組成原電池如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)2 mol電子時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A鋅片溶解1 mol，銅片上析出22.4 L氫氣 B兩極上溶解和析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等 C鋅片溶解了1 g，銅片上析出1 g氫氣 D電解質(zhì)溶液pH升高解析：選D在涉及原電池的有關(guān)計(jì)算中，關(guān)鍵是要把握住一點(diǎn)即兩極得失電子數(shù)應(yīng)相等。利用這一特點(diǎn)，我們從電極反應(yīng)看：負(fù)極：Zn2e=Zn2；正極：2H2e=H2，當(dāng)溶解1 mol鋅失去2 mol電子，銅片上析出1 mol氫氣也得到2 mol電子，但并非一定在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，所以氣體體積不一定是22.4 L。硫酸濃度下降，電解質(zhì)溶液pH升高這樣可推出D為正確選項(xiàng)。8(xx桐鄉(xiāng)高級(jí)中學(xué)期中)肼(N2H4)空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池(如圖所示)，電解質(zhì)溶液是20%30% 的KOH溶液。電池總反應(yīng)為N2H4O2=N22H2O。下列關(guān)于該燃料電池工作時(shí)的說(shuō)法正確的是()A負(fù)極的電極反應(yīng)式是N2H44OH4e=4H2ON2 B正極的電極反應(yīng)式是O24H4e=2H2OC溶液中陰離子向正極移動(dòng)D放電后電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)解析：選AB選項(xiàng)錯(cuò)誤，正極的電極反應(yīng)式是O22H2O4e=4OH；C選項(xiàng)錯(cuò)誤，溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)；D選項(xiàng)錯(cuò)誤反應(yīng)生成水，溶液稀釋?zhuān)瑝A性減弱。9A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸，如下圖所示：(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)B中Sn極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，Sn極附近溶液的c(H)_(填“升高”“降低”或“不變”)。(3)C中被氧化的金屬是_，總反應(yīng)式為_(kāi)。解析：A燒杯不符合構(gòu)成原電池的條件，屬于金屬與酸的反應(yīng)；B、C裝置構(gòu)成了原電池，金屬活動(dòng)性：Zn>Fe>Sn，所以B中Fe為負(fù)極，被氧化；C中Zn為負(fù)極，被氧化。B燒杯中Fe失去電子，電子通過(guò)導(dǎo)線流向Sn極，Sn極上有氣體產(chǎn)生，H濃度降低。答案：(1)Fe2H=Fe2H2(2)2H2e=H2降低(3)ZnZnH2SO4=ZnSO4H210化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。 (1)鋅錳干電池是應(yīng)用最普遍的電池之一(如圖所示)，鋅錳干電池的負(fù)極材料是，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為。若反應(yīng)消耗16.25 g負(fù)極材料，則電池中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。(2)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池其電池總反應(yīng)式可以表示為Cd2NiO(OH)2H2O2Ni(OH)2Cd(OH)2，已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水，但能溶于酸，以下說(shuō)法中正確的是_。ANiO(OH)作負(fù)極BCd作負(fù)極C此電池是一次電池D放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?3)如圖為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖，根據(jù)電子運(yùn)動(dòng)方向可知，則X極為電池的 (填“正”或“負(fù)”)極，Y極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。解析：(1)鋅錳干電池中的負(fù)極是 Zn，發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子生成鋅離子，電極反應(yīng)式是Zn2e=Zn2；16.25 g Zn的物質(zhì)的量是16.25 g65 gmol10.25 mol，1 mol Zn失去2 mol電子，所以電池中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.5 mol。(2)由電池反應(yīng)可知，Cd元素化合價(jià)由02，化合價(jià)升高被氧化，Cd作電池負(fù)極，A錯(cuò)誤，B正確；電池可以充放電，因此是二次電池，C錯(cuò)誤；放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珼正確。(3)氫氧燃料電池中，電子從負(fù)極向正極移動(dòng)，X是電子流出的一極，X是負(fù)極，Y是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH。答案：(1)鋅Zn2e=Zn20.5(2)BD(3)負(fù)O22H2O4e=4OH