2019_2020学年新教材高中化学课时跟踪检测（九）化学反应与电能新人教版必修第二册.docx

课时跟踪检测（九） 化学反应与电能A级学业水平考试达标练1下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B2H2O22H2OCMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3DCH42O2CO22H2O解析：选C只有属于氧化还原反应，才能用于设计原电池；A、B、D属于氧化还原反应，均可以设计为原电池。C不属于氧化还原反应，不能设计原电池。2下列说法中正确的是()A碱性锌锰电池是二次电池B铅酸蓄电池是一次电池C二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D燃料电池的活性物质储存在电池内解析：选C碱性锌锰电池属于一次电池(干电池)，A错误；铅酸蓄电池是二次电池，B错误；二次电池，可反复充放电循环使用，充电后可使活性物质获得再生，C正确；燃料电池的氧化剂和还原剂均在电池外部，使用时通入即可，D错误。3如图所示各装置中，不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)()解析：选D原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化还原反应。对图示各个装置进行观察，发现只有D不能形成闭合回路，因此不能形成原电池。4.如图为某原电池的示意图，下列说法正确的是()A铜片作负极B溶液的颜色逐渐变浅C电子由铜棒流出D锌片上发生还原反应解析：选B由于金属活动性：ZnCu，即Zn是负极，Cu是正极，A错误；正极上是溶液中的Cu2得电子被还原为单质Cu，即溶液的颜色变浅，B正确；电子由负极Zn流出，经外电路流向正极Cu，C错误；Zn在负极失去电子，发生氧化反应，D错误。5人造地球卫星用到的一种高能电池银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH。据此判断氧化银是()A负极，并被氧化B正极，并被还原 C负极，并被还原 D正极，并被氧化解析：选B根据Ag由1价降至0价，可知Ag2O在反应中被还原，即Ag2O作正极。6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图甲是一个原电池装置，负极(Zn)反应式为Zn2e=Zn2，正极(Cu)反应式为2H2e=H2，形成的原电池能加快产生氢气的速率；图乙中，Zn直接与稀硫酸反应生成H2：Zn2H=Zn2H2，甲、乙两烧杯中H2SO4均被消耗，溶液的pH均增大。7.“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2MgO22H2O=2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是()A镁片作为正极B食盐水作为电解质溶液C电池工作时镁片逐渐被消耗D电池工作时实现了化学能向电能的转化解析：选A结合题中总反应可知Mg在反应中化合价升高，即镁片作负极，A错误；食盐水是该电池的电解质溶液，B正确；电池工作时镁片在负极逐渐溶解而被消耗，C正确；该装置能将化学能转化为电能，D正确。8.最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池，其结构如图所示。尽管这种电池的历史悠久，但对于它的化学过程人们尚未完全了解。一般认为，放电时，电池中的反应如下：E极：2MnO22e2NH=Mn2O3H2O2NH3F极：Zn2e=Zn2总反应式：2MnO2Zn2NH=Mn2O3Zn22NH3H2O下列说法正确的是()AE极是电池的正极，发生的是氧化反应BF极是电池的负极，发生的是氧化反应C从结构上分析，锌锰电池应属于可充电电池D锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的解析：选BE极发生还原反应，应为电池的正极，F极发生氧化反应，为电池的负极。干电池中反应不可逆，故不属于可充电电池。9镍镉(NiCd)可充电电池可以发生如下反应：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O，由此可知，该电池的负极材料是()ACd BNiO(OH)CCd(OH)2 DNi(OH)2解析：选A放电时，元素化合价升高的物质为负极材料。10.在铜锌原电池中(如图)，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_。锌片上观察到的现象为_；铜为_极，电极上发生的是_(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_；铜片上观察到的现象为_，原电池总反应的离子方程式为_。解析：CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn2e= Zn2，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu22e=Cu，所以铜极不断变粗，原电池总反应式为ZnCu2=Zn2Cu。答案：负氧化Zn2e=Zn2锌片溶解正还原Cu22e=Cu铜极变粗ZnCu2=Zn2Cu11某学习小组设计如图所示装置观察氧化还原反应中电子的转移。实验实验装置现象电流计指针向右偏转；铁片溶解；铜片上有红色物质(铜)析出，铜片质量增加电流计指针向右偏转；(1)实验中，Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式是_，负极反应式为_。(2)根据实验的原理，推测实验中：锌片上发生_(填“氧化”或“还原”)反应；铜片上的实验现象是_。解析：(1)Fe与CuSO4溶液发生置换反应，其离子方程式为FeCu2=CuFe2；由于金属性FeCu，故Fe为负极，其电极反应式为Fe2e=Fe2。(2)金属性：ZnCu，根据实验的原理，推测实验中Zn失电子发生氧化反应，H在正极得到电子被还原生成H2，即铜片上可看到产生无色气泡。答案：(1)FeCu2=CuFe2Fe2e=Fe2 (2)氧化产生无色气泡B级选考等级考试增分练1将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是()解析：选Aa中加入少量CuSO4溶液，能置换出少量Cu，构成CuZn稀硫酸原电池，可加快反应速率，但a中Zn有少量与CuSO4反应置换出Cu，故产生的H2体积减小，A正确。2燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气反应，将化学能转化为电能的装置。电解质溶液是强碱溶液。下列关于甲烷燃料电池说法中正确的为()A负极反应：O22H2O4e=4OHB随着放电进行，溶液的pH不变C负极的电极反应式为CH48OH8e=CO26H2OD放电时溶液中的OH向负极移动解析：选DCH4在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，A错误；CH4在负极失去电子后转化为CO，消耗OH，溶液pH减小，B错误；负极反应式为CH410OH8e=CO7H2O，C错误；放电过程中阴离子(OH)向负极移动，D正确。3.金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是()A金属M作电池负极B电解质是熔融的MOC正极的电极反应：O24e2H2O=4OHD电池反应：2MO22H2O=2M(OH)2解析：选B该电池中M失电子作负极，A正确；由图中M2和OH可知，电解质不是熔融的MO，B错误；空气得电子作正极，电极反应为O24e2H2O=4OH，C正确；电池总反应为2MO22H2O=2M(OH)2，D正确。4根据下列实验事实：XY2=X2Y；Z2H2OZ(OH)2H2；Z2的氧化性比X2弱；由Y、W电极组成原电池，电极反应为W22e=W，Y2e= Y2，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是()AXZYW BZWXYCZXYW DZYXW解析：选C中X能置换出Y，说明还原性XY；中Z可与冷水反应，说明Z是极活泼金属；说明还原性ZX；中Y、W形成原电池时，Y作负极，说明还原性YW。综上所述，金属的还原性由强到弱的顺序为ZXYW。5人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请回答下列问题： (1)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，工作时电池总反应为Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2。 工作时电流从_极流向_极(填“Ag2O”或“Zn”)。 电极反应式：正极：_，负极：_。 工作时电池正极区的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为H2NiO(OH)Ni(OH)2。 电池放电时， 负极反应式为_，正极反应式为_， 正极附近溶液的pH _(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)根据总反应中化合价变化可知Zn为负极，Ag2O为正极，电池工作时，电流由正极流向负极。正极是Ag2O得电子转化为Ag并生成OH，负极是Zn在碱性条件下失电子生成Zn(OH)2。正极反应生成了OH，导致正极区溶液pH增大。(2)结合总反应可知放电时负极是H2在碱性条件下生成H2O，正极是NiO(OH)得电子被还原为Ni(OH)2，并生成OH，导致正极区溶液的pH增大。答案：(1)Ag2OZnAg2O2eH2O=2Ag2OHZn2e2OH=Zn(OH)2增大(2)H2eOH =H2ONiO(OH)eH2O=Ni(OH)2OH增大6为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图所示：回答下列问题：(1)根据原电池原理填写下表：装置序号正极负极反应式阳离子移动方向甲乙丙丁戊(2)电极类型除与电极材料的性质有关外，还与 _有关。(3)根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？ _(填“一定”或“不一定”)，用上述电池说明： _。(4)上述电池放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲 _，丙 _，戊 _(填“酸性减弱”或“碱性减弱”)。解析：(1)甲中Mg、Al分别为负极和正极，负极Mg失电子生成Mg2，阳离子向正极Al移动；乙中Fe、Pt分别为负极和正极，负极Fe失电子生成Fe2，阳离子向正极Pt移动；丙中Al、Mg分别为负极和正极，负极Al生成AlO，阳离子向正极Mg移动；丁中Al遇浓硝酸钝化，Cu、Al分别为负极和正极，负极Cu失电子生成Cu2，阳离子向正极Al移动；戊为燃料电池，通甲烷的Pt电极为负极，通空气的电极为正极，负极上CH4在碱性条件下被氧化成CO并生成水，阳离子向正极石墨移动。(2)电极类型与电极材料和电解质溶液的性质都有关。(3)负极材料不一定参加电极反应，如装置戊，而其他4个装置负极材料均失电子发