高中化学《化学与生活》主题3课题1知能优化训练 鲁科版选修1.doc

2013年鲁科化学选修化学与生活：主题3课题1知能优化训练 word版含答案1电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()a锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细b氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能c氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化d太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅解析：选c。因为锌锰干电池中锌筒为负极，锌筒壁变薄，碳棒不变，故a错；燃料电池是将化学能直接转化为电能，所以b错；氢氧燃料电池负极反应为h22h2e，所以c正确；太阳能电池由硅材料制作如晶体硅等，不是二氧化硅，d错误。2由锌片、铁片、铜片、银片和稀硫酸可以构成原电池的数目是()a3种b4种c5种 d6种解析：选c。根据构成原电池的条件知，以上原料可以构成：铁锌稀硫酸原电池、铜锌稀硫酸原电池、银锌稀硫酸原电池、铜铁稀硫酸原电池、银铁稀硫酸原电池；由于铜、银均不与稀h2so4反应，所以无法构成银铜稀硫酸原电池，故选c项。3一个原电池总反应的离子方程式是：zncu2=zn2cu，该原电池的组成正确的是()正极负极电解质azn cu cucl2bcu zn cucl2czn cu zncl2dcu zn zncl2解析：选b。由zncu2=zn2cu知zn为负极，根据原电池的构成条件，电极材料为活动性不同的两种金属，正极材料的活动性比zn弱，电解质溶液含cu2，故选b。4.(2011年山东泰安第一中学高二质检)镉镍(cdni)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：cd(oh)22ni(oh)2cd2nio(oh)2h2o，由此可知，该电池放电时的负极材料是()acd(oh)2bni(oh)2ccd dnio(oh)解析：选c。由反应式可知，该电池放电时起原电池作用，负极上发生氧化反应， (oh)2。化合价升高发生氧化反应，负极材料为cd。5现有如下两个反应：(a)naohhcl=naclh2o(b)znh2so4=znso4h2(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液的名称：负极：_，_；正极：_，_。电解质溶液：_。解析：由于原电池的实质是发生氧化还原反应。所以，只有发生氧化还原反应才能设计成原电池。对于：znh2so4=znso4h2，zn失去电子作原电池的负极，h得到电子在正极上发生还原反应，正极为活泼性比zn弱的导电固体材料，如cu、ag、石墨等。答案：(1)(a)不能；(b)能(2)(a)的反应为非氧化还原反应，没有电子转移(3)锌znzn22e铜(银、石墨等)2h2eh2稀硫酸1某种氢氧燃料电池的电解质溶液为koh溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是()a正极反应式为：o22h2o4e4ohb工作一段时间后，电解质溶液中koh的物质的量浓度不变c该燃料电池的总反应方程式为：2h2o2=2h2od当生成18 g h2o时，转移2 mol e解析：选b。该燃料电池的负极通入的是h2，发生氧化反应，正极通入o2，发生还原反应，因为电解质溶液为碱性，所以电极及电极反应式为：负极：2h24oh4h2o4e正极：o24e2h2o4oh电池总反应式：2h2o2=2h2o，a、c正确，可以看出反应中只有水生成，所以koh的物质的量未变化，但浓度变小，b不正确；生成18 g h2o时，转移2 mol e，d正确。2.(2011年安徽蚌埠高二检测)关于如图所示装置的叙述，正确的是()铜是正极，铜片上有气泡产生铜片质量逐渐减少电流从锌片经导线流向铜片氢离子在铜片表面被还原a bc d解析：选d。如图所示，该原电池是铜锌原电池，锌做负极，铜做正极，电流从正极流向负极，h在正极上发生还原反应，电极反应式为2h2eh2。故正确。3电池对环境的污染目前还没有被人们充分的认识到，下列有关电池污染及回收的有关叙述正确的是()a电池一般比较小，即使埋到土壤中也不会造成太大危害b电池回收的主要目的是为了提取里面的铅、汞等金属c废旧电池可以直接通过燃烧的方式销毁d电池不仅污染土壤，也污染地下水解析：选d。制造电池时需用到汞、镉、铅等重金属的单质或化合物，若混入生活垃圾会对环境造成污染。填埋时，废旧电池中的重金属会通过渗液污染水体和土壤。4把a、b、c、d四块金属片浸入稀酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生。则四种金属的活泼性顺序由强到弱的是()aacdb babcdccabd dbdca解析：选a。根据原电池原理，作为负极的金属活泼性比正极金属的活泼性强，电流流向是由正极流向负极，由此可作出如下判断，活泼性：ab；cd；ac；db，综合分析得，金属活泼性为：acdb。5(2011年陕西榆林高二质检)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()a两烧杯中铜片表面均无气泡产生b甲中铜片是正极，乙中铜片是负极c两烧杯中溶液的ph均增大d产生气泡的速率甲比乙慢解析：选c。从图上知，甲是原电池，乙没有形成闭合回路，构不成原电池。所以，甲中铜极为正极，乙中铜片不是电极，甲中h在铜片上得到电子生成氢气，乙中发生zn2h=zn2h2。故a、b错误。两个装置中c(h)都减小，ph都增大，c正确。由于甲构成原电池，反应速率大于乙中的反应速率。6用两根铂丝做电极插入koh溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时发生的反应为ch42koh2o2=k2co33h2o，下列说法错误的是(双选)()a通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极b放电一段时间后，koh的物质的量不发生变化c放电时溶液的酸碱性不发生变化d每消耗1 mol ch4，则转移8 mol e解析：选bc。从该燃料电池的放电反应可知碳元素化合价升高，氧元素化合价降低，因此ch4发生氧化反应，o2发生还原反应，a项正确；在放电时，koh参加反应被消耗，物质的量减少且溶液碱性减弱，b、c两项均错误；碳元素化合价由44,1 mol ch4失去8 mol e，d项正确。7关于铅酸蓄电池的说法正确的是()a在放电时，正极发生的反应是pb(s)so(aq)pbso4(s)2eb在放电时，该电池的负极材料是铅板c在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小d在充电时，阳极发生的反应是pbso4(s)2epb(s)so(aq)解析：选b。通过分析我们发现，解答本题应注意铅酸蓄电池在放电时为原电池，充电时为电解池，在解题时还要注意在放电、充电时电极的变化及相关反应的转变。因为铅酸蓄电池在放电时为原电池，正极材料为pbo2，正极反应为pbo2(s)so(aq)4h(aq)2epbso4(s)2h2o，负极材料为pb，负极反应为pb(s)so(aq)pbso4(s)2e，由此判断a错误；b正确；在充电时为电解池，阳极反应为pbso4(s)2h2opbo2(s)so(aq)4h(aq)2e，总反应式为2pbso42h2o=pbo2pb2h2so4，因此，在充电时，电池中硫酸的浓度不断增大，c、d错误。8把铁棒和锌片用导线连接插入硫酸铜溶液中可构成原电池，当电路中有0.2 mol电子通过时，负极的质量变化是()a增大6.5 g b增大6.4 gc减少5.6 g d减少6.5 g解析：选d。负极的电极反应为：znzn22e，故每产生2 mol电子，需消耗1 mol zn，故每产生0.2 mol电子，需消耗锌6.5 g。9(2009年高考福建卷)控制合适的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()a反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中溶入fecl2固体，乙中石墨电极为负极解析：选d。反应开始时，乙中电极反应为：2ii22e，i失去电子，发生氧化反应，故a项正确；反应开始时，甲中电极反应为：2fe32e2fe2，fe3被还原成fe2，故b项正确；当电流计读数为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达到化学平衡，故c项正确；当达到化学平衡后，加入fecl2，导致平衡逆向移动，此时fe2失去电子生成fe3，i2得到电子生成i，所以甲中石墨为负极，乙中石墨为正极，故d项错。10下图中a为生铁，a、b两个烧杯中为海水，c烧杯中为1 moll1的稀硫酸。(1)c中cu极的电极反应式为_。(2)b中zn极的电极反应式为_，fe极附近溶液的ph_(填“增大”、“减小”或“不变”)。比较a、b、c中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。解析：在原电池中活泼金属做负极，故c中fe做负极被腐蚀，b中fe做正极被保护。答案：(1)2h2eh2(2)znzn22e增大cab11.将铁棒插入cuso4溶液中，如右图所示。请回答相关问题：(1)一段时间后，可观察到的实验现象是_，发生反应的离子方程式是_。(2)要使图中的铁棒逐渐溶解而铜不在铁棒上析出，可以设计的实验是_。(3)要使图中的铁棒上逐渐析出铜，而且铁棒不消耗，可以设计的实验是_。解析：(2)是将(1)设计成原电池，且另一电极材料比铁的活泼性差；(3)是将(1)设计成原电池，且另一电极材料比铁的活泼性强。答案：(1)铁棒表面有红色固体析出，溶液颜色变浅fecu2=fe2cu(2)找一种比铁不活泼的金属(如cu)或非金属(如c)与铁棒用导线相连(或直接接触)插入该溶液中构成原电池(3)找一种比铁活泼的金属(如al)与铁棒接触(或用导线连接)，插入溶液中构成原电池12(2011年河南郑州高二月考)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。(1)锌片上发生的电极反应为_；银片上发生的电极反应为_。(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)；通过导线的电量。(已知na6.021023/mol，电子电量为1.601019 c)解析：(1)由锌片、银片、稀h2so4组成的原电池中很显然锌片为负极，电极反应式为znzn22e；银片为正极，电极反应式为2h2eh2。(2)两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出洗净干燥后称重为47 g，说明锌片反应掉13 g，根据总反应式知消耗的zn和产生的h2的物质的量的比为11。v(h2)22.4 lmol14.48 l。通过导线的总电量26.021023 mol11.601019 c3.8