2019年高中化學 專題二 化學反應與能量轉化 課時跟蹤檢測(十)化學能轉化為電能 化學電源 蘇教版必修2.doc
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2019年高中化學 專題二 化學反應與能量轉化 課時跟蹤檢測(十)化學能轉化為電能 化學電源 蘇教版必修21.如圖是銅片和鋅片用導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B正極:得到電子,發(fā)生還原反應C陽極:失去電子,發(fā)生還原反應D負極:失去電子,發(fā)生氧化反應解析:選D原電池的兩極是以正、負極命名;在酸性溶液中比較活潑的一極是負極,所以鋅片是負極,負極失去電子發(fā)生氧化反應。2.(xx寧波效實中學期中)“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極,向極板上滴加食鹽水后電池便可工作,電池反應為2MgO22H2O=2Mg(OH)2 。下列關于該電池的說法錯誤的是()A鎂片作為正極B食鹽水作為電解質(zhì)溶液C電池工作時鎂片逐漸被消耗D電池工作時實現(xiàn)了化學能向電能的轉化解析:選A根據(jù)原電池原理鎂為負極發(fā)生氧化反應;氧氣在正極發(fā)生還原反應。3已知空氣鋅電池的電極反應如下:鋅電極:Zn2OH2e=ZnOH2O;石墨電極:O2H2O2e=2OH??梢耘袛嗍姌O是()A負極,發(fā)生還原反應B正極,發(fā)生氧化反應C負極,發(fā)生氧化反應 D正極,發(fā)生還原反應解析:選D在電池中,失去電子的一極是負極,發(fā)生氧化反應,得到電子的一極是正極,發(fā)生還原反應。4.如圖是氫氧燃料電池構造示意圖。下列說法不正確的是()Aa極是負極B電子由b通過溶液流向aC該電池總反應是2H2O2=2H2OD氫氧燃料電池是環(huán)保電池解析:選BA項,氫氧燃料電池中,通入氫氣的a極為負極,正確;B項,通入氧氣的b極為正極,電子由a經(jīng)過導線流向b,錯誤;C項,氫氧燃料電池的總反應為2H2O2=2H2O,正確;D項,氫氧燃料電池反應產(chǎn)物是水,無污染,是環(huán)保電池,正確。5(xx余杭中學等四校聯(lián)考)關于如圖裝置的敘述中正確的是()A電流由鐵釘經(jīng)過導線流向石墨棒B該裝置是一個簡易的電解飽和食鹽水的裝置C石墨棒上發(fā)生的電極反應式:2H2e=H2D石墨棒上發(fā)生的電極反應式:2H2OO24e=4OH解析:選D電流從石墨棒沿導線流向鐵棒,故A錯誤;該裝置是鐵的吸氧腐蝕的裝置,屬于原電池,故B錯誤;石墨棒作正極,石墨棒上的電極反應式:2H2OO24e=4OH,故C錯誤,D正確。6(xx桐鄉(xiāng)高級中學期中)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C裝置乙中電子從銅片經(jīng)導線流向鋅片D裝置乙中正極的電極反應式:2H2e=H2解析:選D甲不是原電池,只是鋅片與稀硫酸反應,且表面有氣泡,銅片不參與反應也沒有任何現(xiàn)象;乙是原電池,鋅片是負極,失電子發(fā)生氧化反應,鋅片溶解,銅片是正極得電子發(fā)生還原反應,表面有氣泡。7一個原電池的總反應方程式為ZnCu2=Zn2Cu,該原電池可能為()選項ABCD正極CuAlZnFe負極ZnZnCuZn電解質(zhì)溶液H2SO4CuSO4ZnCl2CuCl2解析:選D由電池的總反應方程式知,Zn被氧化作負極,比Zn活動性弱的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,Cu2被還原,溶液應為可溶性銅鹽溶液。對照各選項,D項符合題意。8有a、b、c、d四個金屬電極,有關的反應裝置及部分反應現(xiàn)象如下:實驗裝置部分實驗現(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性順序是()Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析:選Ca極質(zhì)量減小b極質(zhì)量增加,說明a是負極,b是正極,金屬性ab;溶液中的SO向b極移動,說明b電極是負極,金屬性bc;d極溶解c極有氣體產(chǎn)生,說明d電極是負極,c電極是正極,金屬性dc;電流從a極流向d極,說明a電極是正極,d電極是負極,金屬性da,所以金屬性dabc。9將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個電流計。(1)鋅片上發(fā)生的電極反應式為_;銀片上發(fā)生的電極反應式為_。(2)若起始時該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g,工作一段時間后,取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47 g,則生成H2體積(標準狀況)為_,電子轉移數(shù)目是_。解析:(1)因金屬的活動性ZnAg,所以將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池時,鋅片作負極,發(fā)生氧化反應Zn2e=Zn2,銀片作正極,發(fā)生還原反應2H2e=H2。(2)鋅片與銀片總質(zhì)量減輕,是因為負極鋅失去電子溶解,根據(jù)電子得失守恒有:Zn2H=Zn2H2轉移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:2Ag+Cu=Cu2+2Ag設計的原電池如圖所示。請回答下列問題:(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)生的電極反應為;X電極上發(fā)生的電極反應為(填“氧化”或“還原”)反應。(3)外電路中的電子(填“流出”或“流向”)Ag電極。(4)當有1.6 g銅溶解時,銀電極增重g。解析:(1)由原電池反應:2Ag+Cu=Cu2+2Ag知,銅失電子,發(fā)生氧化反應,作負極,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)生的電極反應為Ag+e-=Ag,X電極上發(fā)生氧化反應。(3)外電路中,Cu是負極,Ag是正極,Cu失去的電子沿導線經(jīng)電流計流向正極(Ag電極)。(4)1.6 g銅的物質(zhì)的量為1.6640.025 mol,根據(jù)反應2AgCu=Cu22Ag,銀電極增重實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利用化學反應:FeCuSO4=FeSO4Cu,可以設計出一種原電池。該原電池工作時()AFe為正極BCu為負極C負極上發(fā)生氧化反應 D正極上發(fā)生氧化反應解析:選C由于金屬活動性FeCu,所以Fe是負極,Cu是正極,在負極Fe上發(fā)生氧化反應:Fe2e=Fe2,在正極Cu上發(fā)生還原反應,Cu22e=Cu。2.(xx舟山中學期中)如圖所示,下列說法正確的是()A鐵電極的電極反應式為Fe3e=Fe3B溶液中的H移向Fe電極C該裝置中能量轉化方式為電能轉化為化學能D電子從鐵棒經(jīng)導線流入石墨棒解析:選DA選項錯誤,鐵電極的電極反應式為Fe2e=Fe2;B選項錯誤,溶液中的H移向C電極;C選項錯誤,該裝置中能量轉化方式為化學能轉化為電能;D選項正確。3我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負極,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產(chǎn)生電流,電解總反應為4Al3O26H2O=4Al(OH)3,下列說法不正確的是()A正極反應式為O22H2O4e=4OHB電池工作時,電流由鋁電極沿導線流向鉑電極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,負極反應式:Al3e=Al3,正極反應式:O22H2O4e=4OH,正確;B項,電流應由正極鉑沿導線流向負極鋁,錯誤;C項,網(wǎng)狀的鉑表面積大,與氧氣的接觸面積大,正確;D項,負極的鋁板被氧化而消耗,正極材料沒有消耗,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,同時A極質(zhì)量減少,B極上有氣泡產(chǎn)生,C為電解質(zhì)溶液,下列說法錯誤的是()AB極為原電池的正極BA、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸CC中陽離子向A極移動DA極發(fā)生氧化反應解析:選CA項,電流計指針偏轉,說明原電池在工作,由于A極質(zhì)量減少,B極上有氣泡產(chǎn)生,則A是負極,B是正極,正確;B項,負極金屬活動性大于正極,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,陽離子移動方向與電流方向一致,陰離子電子移動方向與電流方向相反,溶液C中陽離子向正極B極移動,錯誤;D項,電極A是負極,失去電子,發(fā)生氧化反應,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,且a極上有大量氣泡生成,則以下敘述正確的是()Aa為負極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸Bb為負極,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,有電流通過,是原電池裝置,a極上有大量氣泡生成,a為正極,b為負極,H在a極上被還原成H2,即a為正極是碳棒,b為負極是鐵片,燒杯中溶液為硫酸,C項符合。6(xx浙江4月考試)MgH2O2電池是一種化學電源,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CMg電極的電極反應式:Mg2e=Mg2D電池工作時,電子從Mg電極經(jīng)導線流向石墨電極,再從石墨電極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向Mg電極解析:選D在MgH2O2電池中,Mg為負極,石墨為正極。電池工作過程中,鎂電極失去電子,所產(chǎn)生的電子經(jīng)導線流向石墨電極,H2O2在石墨電極表面得到電子,轉變成OH,負極生成的Mg2流向正極,溶液中的陰離子流向負極,在電解質(zhì)溶液中不存在電子的流動。綜上分析,D項錯誤。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,當導線中通過2 mol電子時,下列說法正確的是()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計算中,關鍵是要把握住一點即兩極得失電子數(shù)應相等。利用這一特點,我們從電極反應看:負極:Zn2e=Zn2;正極:2H2e=H2,當溶解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,但并非一定在標準狀況下,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。8(xx桐鄉(xiāng)高級中學期中)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。電池總反應為N2H4O2=N22H2O。下列關于該燃料電池工作時的說法正確的是()A負極的電極反應式是N2H44OH4e=4H2ON2 B正極的電極反應式是O24H4e=2H2OC溶液中陰離子向正極移動D放電后電解質(zhì)溶液的堿性增強解析:選AB選項錯誤,正極的電極反應式是O22H2O4e=4OH;C選項錯誤,溶液中陰離子向負極移動;D選項錯誤反應生成水,溶液稀釋,堿性減弱。9A、B、C三個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中反應的離子方程式為_。(2)B中Sn極的電極反應式為_,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_,總反應式為_。解析:A燒杯不符合構成原電池的條件,屬于金屬與酸的反應;B、C裝置構成了原電池,金屬活動性:ZnFeSn,所以B中Fe為負極,被氧化;C中Zn為負極,被氧化。B燒杯中Fe失去電子,電子通過導線流向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化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。 (1)鋅錳干電池是應用最普遍的電池之一(如圖所示),鋅錳干電池的負極材料是,負極發(fā)生的電極反應式為。若反應消耗16.25 g負極材料,則電池中轉移電子的物質(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,以下說法中正確的是_。ANiO(OH)作負極BCd作負極C此電池是一次電池D放電時化學能轉變?yōu)殡娔?3)如圖為氫氧燃料電池的構造示意圖,根據(jù)電子運動方向可知,則X極為電池的 (填“正”或“負”)極,Y極的電極反應式為_。解析:(1)鋅錳干電池中的負極是 Zn,發(fā)生氧化反應,失去電子生成鋅離子,電極反應式是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,所以電池中轉移電子的物質(zhì)的量是0.5 mol。(2)由電池反應可知,Cd元素化合價由02,化合價升高被氧化,Cd作電池負極,A錯誤,B正確;電池可以充放電,因此是二次電池,C錯誤;放電時化學能轉變?yōu)殡娔埽珼正確。(3)氫氧燃料電池中,電子從負極向正極移動,X是電子流出的一極,X是負極,Y是正極,發(fā)生還原反應,電解質(zhì)溶液是KOH溶液,氧氣得到電子生成氫氧根離子,電極反應式為O22H2O4e=4OH。答案:(1)鋅Zn2e=Zn20.5(2)BD(3)負O22H2O4e=4OH- 配套講稿:
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