(2019)新人教版高中化学必修二《作业推荐》第六章 第一节 02-化学反应与电能同步练习.docx

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1、作业推荐化学反应与电能一、单选题1.下列装置可以构成原电池的是A.B.C.D.【答案】C【解析】A、两个电极的材料均为锌,活动性相同,无法构成原电池,A错误;B、蔗糖溶液为非电解质溶液,无法构成原电池,B错误;C、锌、石墨和硫酸铜溶液构成原电池,锌是负极,C正确;D、没有形成通路,无法构成原电池,D错误。答案选C。【点睛】注意原电池的四个判定方法:观察电极两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);观察溶液两极插入溶液中;观察回路形成闭合回路或两极直接接触;观察本质原电池反应是自发的氧化还原反应。2.下列说法正确的是 ()A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出

2、的一极是正极,发生氧化反应C.原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D.形成原电池后,原电池中的阳离子向正极移动【答案】D【解析】A.原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池是将电能转化为化学能的装置,A错误;B.原电池中电子流出的电极是负极,发生氧化反应,电子流入的电极是正极,发生还原反应,B错误;C.原电池一个电极失电子发生氧化反应,另一个电极得电子发生还原反应,C错误;D.原电池放电时,负极上失电子,负极附近聚集大量阳离子;正极上得电子,正极上聚集大量电子,则阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,D正确;故合理选项是D。3.已知空气锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH-2e-=ZnO+H

3、2O;碳棒:O2+H2O+2e-=2OH-。据此判断,锌片是( )A.正极并被还原B.正极并被氧化C.负极并被还原D.负极并被氧化【答案】D【解析】锌片发生反应: Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O,电极反应中,锌元素的化合价升高,被氧化,原电池中较活泼的金属作负极,发生氧化反应,则锌为原电池的负极,被氧化,合理选项是D。4.据报道,锌电池可能将会取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为2ZnO2=2ZnO,原料为锌粒、电解质溶液和空气。则下列叙述正确的是( )A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为Zn2OH2e=ZnOH2OC.正极发生氧化反应D.

4、电解质溶液为强酸【答案】B【解析】Zn与O2反应的电子转移情况为=2ZnO,所以Zn作负极,负极发生氧化反应,Zn2OH2e=ZnOH2O。O2是正极反应物,发生还原反应。若电解质溶液是强酸,电池的化学反应不是2ZnO2=2ZnO,而是Zn2H=Zn2H2。5.下列反应不可能作为原电池工作时发生的反应的是( )A.Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2AgB.2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2C.2H2+O22H2OD.NaOH+HClNaCl+H2O【答案】D【解析】A、属于氧化还原反应,能作为原电池工作时发生的反应,故A错误;B、属于氧化还原反应,能作为原电池工作时发生的反应,故B错误

5、;C、属于氧化还原反应,能作为原电池(燃料电池)工作时发生的反应,故C错误;D、不属于氧化还原反应,不能作为原电池工作时发生的反应,故D正确;故选D。6.有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减小,b极质量增加 b极有气体产生,c极无变化d极溶解,c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()A.abcdB.bcdaC.dabcD.abdc【答案】C【解析】a极质量减小,b极质量增加,则a为负极,b为正极,所以金属的活动性顺序ab;b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序bc;d极溶解,所以

6、d是负极,c极有气体产生,所以c是正极,所以金属的活动性顺序dc;电流从a极流向d极,则电子从d极流向a极,d极为负极,a极为正极,所以金属的活动性顺序da,四种金属的活动性顺序dabc,故选C。【点睛】形成原电池时,活泼金属作负极,不活泼金属作正极,负极逐渐溶解,正极上有气泡生成或有金属析出,电子从负极经外电路流向正极,溶液中阴离子向负极移动。7.有关电化学知识的描述正确的是A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成C.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池D.原电

7、池工作时,正极表面一定有气泡产生【答案】C【解析】A能设计成原电池的反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应,该反应不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故A错误;B燃料电池中原电池的两极相同,可均为Pt电极,则原电池的两极不一定是由活动性不同的两种金属组成,也可为金属与非金属电极,故B错误;C能自发进行的氧化还原反应,且为放热的反应都可设计成原电池,则理论上说,不能自发进行的氧化还原反应可设计成电解装置发生,故C正确;D. 原电池工作时,正极表面不一定有气泡产生,如铁-铜-硫酸铜原电池,正极上析出铜固体,故D错误;故选C。8.我国不同能源发电量占比如下。下列说法错误的是()水电火电核电风电太

8、阳能发电19.71%71.60%3.56%4.02%1.11%A.燃煤发电能量转换过程为化学能电能热能机械能B.水能、风能、核能及太阳能都属于清洁能源C.大幅度增大水电、核电、风电及太阳能发电比例,有利于环境保护D.水能、煤、风能及太阳能发电过程中均没有新核素生成【答案】A【解析】A.燃煤火电厂能量转换过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能,即化学能热能机械能电能,故选A; B.太阳能、水能、风能等使用起来无污染,属于清洁能源,故不选B; C.调整能源结构,降低煤电比例,增大水电、

9、核电比例,能够减少有害气体、温室气体排放,故不选C; D.水能、煤、风能及太阳能发电过程中无原子核的改变,过程中均没有新核素生成,故不选D; 答案:A9.汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如图所示,放电时的电池反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。根据此反应判断下列说法正确的是( )A.PbO2是电池的负极B.Pb是电池的负极C.PbO2得电子,被氧化D.电池放电时,溶液的酸性增强【答案】B【分析】根据放电时的电池反应:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知,Pb在放电时失去电子被氧化,为电池的负极,PbO2在放电时得到电子被还原,为电池的正极,放电过程

10、中消耗了硫酸,酸性减弱,据此解答。【详解】A由放电反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知,PbO2在放电时得到电子被还原,为电池的正极,A错误;B根据放电反应可知,Pb失去电子被氧化,为电池的负极, B正确;CPbO2在放电时得到电子被还原,C错误;D由于电池放电过程中消耗了硫酸,溶液中氢离子浓度逐渐减小,溶液的酸性减弱,D错误。答案选B。【点睛】注意掌握常见化学电源的类型及工作原理,能够根据原电池总反应判断两极,并能正确书写电极反应式。10.如图所示装置,电流表指针发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的( )A.A是Zn,

11、B是Cu,C为稀硫酸B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸C.A是Cu,B是Fe,C为硝酸铜溶液D.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3溶液【答案】C【解析】该原电池中,A极逐渐变粗,B极逐渐变细,所以B作负极,A作正极,B的活泼性大于A的活泼性,所以 A、D错误; A极逐渐变粗,说明有金属析出,B选项析出氢气不是金属,故B项错误;C选项析出金属,所以C 符合题意,故选C 。11.某华人科学家和他的团队研发出“纸电池” (如图)。这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后,变成一张可任意裁剪大小的“电纸”,厚度仅为0.5毫米,可以任意弯曲和裁剪。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电

12、解液,电池总反应式为: Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是A.该电池的正极材料为锌B.该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应C.电池的正极反应式为2MnO2 +2H2O+2e-= 2MnO(OH)+2OH-D.当有0.1mol锌溶解时,流经电解液的电子数为1.2041023【答案】C【分析】由反应的总方程式可知,该原电池中,Zn元素化合价升高,被氧化,Mn元素化合价降低,被还原,则锌作负极、二氧化锰作正极,负极电极反应为Zn-2e-+2OH-ZnO+H2O,正极电极反应为2MnO2+2e-+2H2O2MnO(OH)+2OH-,电子从负极沿导线流向正极。【详解】A该

13、原电池中,锌元素化合价由0价变为+2价,锌失电子作负极,故A错误;B该原电池中,锰元素化合价由+4价变为+3价,所以二氧化锰作正极,发生还原反应,故B错误;C正极上二氧化锰得电子发生还原反应,电极反应式为MnO2+e-+H2OMnO(OH)+OH-,故C正确;D电子从负极沿导线流向之间,不经过电解质溶液,故D错误。故答案为C【点睛】根据元素化合价变化确定正负极,难点是电极反应式的书写,注意电子不进入电解质溶液,电解质溶液中阴阳离子定向移动形成电流。12.小颖同学用如图所示装置研究原电池原理,下列说法错误的是()A.若将图1装置的Zn、Cu直接接触,Cu片上能看到气泡产生B.图2装置中SO42-

14、向Cu片移动C.若将图2中的Zn片改为Mg片,Cu片上产生气泡的速率加快D.图2与图3中正极生成物的质量比为1:32时,Zn片减轻的质量相等【答案】B【解析】A. Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池,稀硫酸作电解质溶液,所以Cu捧上可看到有气体产生,故A正确;B. SO42-带负电荷,向负极移动,即向Zn棒移动,故B错误;C. 由于Mg失电子能力强于Zn,所以将Zn改为Mg时,电子转移速率加快,生成H2的速率也加快,故C正确;D. 若图(2)装置中正极上产生2gH2时转移2mol电子,消耗负极Zn的质量为65g,则图(3)装置中正极上析出64gCu时(根据1:32进行分析),转移2

15、mol电子,消耗负极Zn的质量为65g,即两装置中Zn棒减轻的质量相等,故D正确;故选:B。【点睛】构成原电池的要素:自发进行的氧化还原反应;闭合回路;活泼性不同的两极;电解质溶液。二、填空题13.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。总反应为:2Li2H2O=2LiOHH2。(1)该电池的负极是_,负极反应式是_。(2)正极现象是_。(3)放电时OH向_移动(填“正极”或“负极”)。【答案】 (1). 锂 (2). Lie=Li (3). 有无色气体产生 (4). 负极【解析】【分析】该反应中,水是氧

16、化剂,金属锂为还原剂。依据原电池的原理可知,金属锂做原电池的负极,发生失电子的氧化反应,水在正极(钢板上)得电子生成氢气,溶液中的阴离子向负极移动,据此作答。【详解】根据上述分析可知,(1)该电池的负极为锂,发生失电子的氧化反应生成锂离子,其电极反应式为:Lie=Li;(2)水在正极(钢板上)得电子生成氢气,则其现象是有无色气体产生;(3)放电时OH向负极移动。三、实验题14.分别按下图A、B、C所示装置进行实验,图中三个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸。请回答下列问题:(1)以下叙述中,正确的是_。AB中铁片是负极,C中铁片是正极B三个烧杯中铁片表面均无气泡产生C产生气泡的速率A中比B中慢DB溶

17、液中SO42-向铁片电极移动(2)装置B变化过程中能量转化的形式主要是:_。(3)装置B中正极反应式为_,负极反应式为_。(4)有同学想把Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池,你认为是否可行?_(填“是”或“否”),理由是_。【答案】 (1). ACD (2). 化学能转化为电能 (3). 2H+2e-=H2 (4). Fe-2e-=Fe2+ (5). 否 (6). 不是氧化还原反应【解析】(1)活动性:ZnFeSn活沷性强的金属易失电子作负极,故A正确;B、A烧杯中铁直接反应表面有气泡,C中铁作正极,烧杯中铁表面有气泡,故B错误;C、B形成原电池,比A中反应速率快,产生气泡的速率A中比B中慢,故C正确;D、原电池中阴离子移向负极,B中Fe是负极,B溶液中SO42-向铁片电极移动,故D正确;故选ACD。(2)装置B形成原电池,变化过程中能量转化的形式主要是:化学能转化为电能;(3)Sn作正极,正极上氢离子得电子生成氢气装置B中正极反应式为 2H+2e-=H2,活泼金属锌作负极,电极反应为Fe,负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ ;(4)常温下自法进行的氧化还原反应,且为放热反应可设计成原电池,而Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应为吸热反应,且为非氧化还原反应,则不能设计成原电池。

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