人教版必修2 第2章第2节 化学能与电能 作业 (5).doc

第2节 化学能与电能1铁片和碳棒用导线连接平行放入稀硫酸中，铁片（ ）a. 是正极 b. 是负极 c. 得到电子 d. 发生还原反应【答案】b 2下列关于原电池的叙述中，正确的是（ ）a. 电流从正极流出 b. 正极不断产生电子经导线流向负极c. 负极发生还原反应 d. 电极只能由两种不同的金属构成【答案】a【解析】a原电池工作时，原电池中电流由正极经导线流向负极，故a正确；b电子流出的为负极，故b错误；c电子流出的为负极，负极发生氧化反应，故c错误； d构成原电池的正极和负极可以有一极是非金属导体，故d错误；故选a。3对于下图所示的铜-锌原电池，下列说法不正确的是a. 铜为正极b. 锌片被还原c. 铜片上有气泡产生d. 外电路电子从锌片移向铜片【答案】b【解析】该原电池中，较活泼的金属锌作负极，铜作正极。负极上发生氧化反应，锌失去电而溶解，电子经外电路流向正极；正极上发生还原反应，电解质中的氢离子在正极上得到电子被还原为氢气而产生气泡。综上所述，b不正确，选b。4下列设备工作时，将化学能转化为电能的是abcd锂离子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池a. a b. b c. c d. d【答案】a【解析】a.电池在工作时化学能转化为电能，a正确；b.太阳能集热器工作时光能转化为热能；c.燃气灶工作时化学能主要转化为热能；d.太阳能电池工作时光能转化为电能。所以选a。5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,下列说法错误的是( )a. 水既是氧化剂又是溶剂 b. 放电时正极上有氢气生成c. 放电时oh向正极移动 d. 总反应为2li2h2o=2liohh2【答案】c 6下列说法中不正确的是（ ）a. 化学电池的反应本质是氧化还原反应b. 燃料电池是一种高效、对环境污染小的新型电池c. 锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池d. 铅蓄电池放电时负极是pb正极是pbo2【答案】c【解析】a化学电池是将化学能转变为电能的装置，有电子的转移，实质为氧化还原反应，故a正确；b燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇燃料电池等，产物多为co2、h2o等，不污染环境，故b正确；c. 锂离子电池属于二次电池，碱性锌锰干电池属于一次电池，故c错误；d铅蓄电池放电的时候，pb被氧化，为原电池的负极，pbo2被还原，为原电池的正极，故d正确；故选c。7led产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动led发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是a. a处通入氧气， b处通氢气b. 通入h2的电极发生反应：h22e- 2h+c. 通入o2的电极发生反应：o2 + 4e- + 2h2o 4ohd. 该装置将化学能最终转化为电能【答案】c 8下列四组能形成原电池且放电后，正极有金属析出的是a. cu、ag、agno3溶液 b. zn、cu、稀硫酸c. fe、zn、cuso4溶液 d. fe、c、fe2(so4)3溶液【答案】ac【解析】acu、ag、agno3溶液构成原电池，cu为负极，银为正极，且有ag析出，故a正确；bzn、cu、稀h2so4构成原电池，zn为负极，溶解锌，析出氢气，故b错误；cfe、zn、cuso4溶液，zn为负极，fe为正极，有cu析出， 故c正确；dfe、c、fe2（so4）3溶液构成原电池，fe为负极，c为正极，正极上三价铁离子得电子生成二价铁离子，正极上没有单质生成，故d错误；故选ac。9某实验兴趣小组按如图装置实验后，所记录内容合理的是 实验记录zn质量减少，cu质量不变；外电路电流方向是：由cuzn；so42 向cu极移动；zn电极发生氧化反应；正极反应式：cu2+2ecua. b. c. d. 【答案】c【解析】铜为正极，发生cu2+2e-=cu，铜极质量增大，故错误；电流由正极流向负极，即由cu电极流向zn电极，故正确；原电池工作时，阴离子向负极移动，故错误；zn电极发生氧化反应，故正确；正极发生还原反应，电极方程式为cu2+2e-cu，故正确；故选c。10下列说法中不正确的是a. 将金属a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中，a的质量减少，说明a比b活泼b. 燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池c. 化学电池的反应原理是自发的氧化还原反应d. 镍氢电池和锌锰干电池都是可充电电池【答案】d 11右图为原电池示意图，下列说法正确的是（ ）a. 该装置能够将化学能转化成电能b. 锌是负极，发生还原反应c. 电子由铜片通过导线流向锌片d. 铜是负极，发生氧化反应【答案】a【解析】a. 该装置是原电池，能够将化学能转化成电能，a正确；b. 锌是负极，发生氧化反应，b错误；c. 电子由锌片通过导线流向铜片，c错误；d. 铜是正极，溶液中氢离子放电，发生还原反应，d错误，答案选a。12有a、b、c、d四个金属电极，有关的化学装置、部分反应现象如下：实验装置实验现象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. dabc b. abcd c. bcda d. abdc【答案】a13a、b、c都是金属，把a浸入c的盐溶液中，a的表面有c析出，a与b和酸溶液组成原电池时，b为电池的负极。a、b、c金属的活动性顺序为 （ ）a. abc b. acb c. bca d. bac【答案】d【解析】把a浸入c的盐溶液中，a的表面有c析出；说明金属a可以把金属c从其盐中置换出来，所以活泼性ac，a、b和稀硫酸组成原电池时，b为电池的负极，所以活泼性ba，a、b、c三种金属的活动性顺序为bac，故选d。14关于下图所示装置的叙述，正确的是（ ）a. 氢离子在铜片表面被还原b. 铜片质量逐渐减少c. 电流从锌片经导线流向铜片d. 铜是负极，铜片上有气泡产生【答案】a【解析】a正极发生还原反应，氢离子在铜片表面被还原生成氢气，故a正确； b铜为正极，氢离子在正极得到电子被还原，则铜片质量不变，故b错误；c铜为正极，锌为负极，则电流从铜片经导线流向锌片，故c错误；d铜为正极，铜极上生成氢气，故d错误；故选a。15如图所示，杠杆ab两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓cuso4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化；盐桥用于连通两个溶液)()a. 杠杆为导体或绝缘体时，均为a端高b端低b. 杠杆为导体或绝缘体时，均为a端低b端高c. 当杠杆为导体时，a端低b端高d. 当杠杆为导体时，a端高b端低【答案】c 16如图装置中，明显有电流产生的是 （ ）a. a b. b c. c d. d【答案】c【解析】a、酒精是非电解质，因此不能构成原电池，故a错误；b、pb、cu和硝酸钠不能发生氧化还原反应，因此不能构成原电池，故b错误；c、cu比银活泼，发生cu2ag=cu22ag，因此能够构成原电池，故c正确；d、没有形成闭合回路，不能构成原电池，故d错误。17有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，b为正极。将a、d分别投入等浓度盐酸中，d比a反应剧烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是a. d a b c b. b a d c c. d b a c d. d a c b【答案】a【解析】两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀，较不活泼的金属作正极，将a与b用导线连接起来浸入电解质溶液中，b为正极，所以a的活动性大于b。金属和相同的酸反应时，活动性强的金属反应剧烈，将a、d分别投入等浓度盐酸溶液中，d比a反应剧烈，所以d的活动性大于a；金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，将铜浸入b的盐溶液中，无明显变化，说明b的活动性大于铜。如果把铜浸入c的盐溶液中，有金属c析出，说明铜的活动性大于c，则活动性bcuc；所以金属的活动性顺序为：dabc，答案选a。18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. 化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关c. 元素周期表中第a族全部是金属元素 d. 原电池中的阳离子向正极移动【答案】d【解析】a. 原电池是把化学能转化为电能的装置，a错误；b. 化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关系，b错误；c. 元素周期表中第a族除氢元素外全部是金属元素，c错误；d. 原电池中的阳离子向正极移动，d正确，答案选d。19电化学气敏传感器可用于监测环境中nh3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是( )a. 溶液中oh-向电极a移动b. 反应消耗的nh3与o2的物质的量之比为4：3c. 负极的电极反应式为2nh3-6e-+6oh-=n2+6h2od. 电子迁移方向：电极a导线电极b电解质溶液电极a【答案】d 20下列关于能源的叙述错误的是( )a. 人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的b. 氢氧燃料电池工作过程中，热能转变为电能c. 电解水制取h2过程中，电能转变为化学能d. 生物质能源是可再生能源【答案】b【解析】a. 人类目前所直接利用的能量大部分是由化石燃料燃烧产生的，故a正确；b. 氢氧燃料电池工作过程中，化学能转变为电能，故b错误；c. 电解水制取h2过程中，电能转变为化学能，故c正确；d. 生物质能源是可再生能源，故d正确。故选b。21有关原电池的下列说法中正确的是a. 在外电路中电子由正极流向负极 b. 在原电池中负极发生还原反应c. 原电池工作时，阳离子向正极方向移动 d. 原电池中正极一定是不活泼金属【答案】c点睛：明确原电池原理是解题关键，原电池是把化学能转变为电能的装置，原电池放电时，负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此回答判断。22某电池总反应为 2fe3+cu=2fe2+cu2+，不能实现该反应的原电池是a. 电极材料 fe、cu，电解质溶液 fecl3 溶液b. 电极材料石墨、cu，电解质溶液 fe2(so4)3 溶液c. 电极材料 pt、cu，电解质溶液 fecl3 溶液d. 电极材料 ag、cu，电解质溶液 fe2(so4)3 溶液【答案】a【解析】电极材料 fe、cu，电解质溶液 fecl3 溶液，铁的活泼性大于铜，总反应2fe3+ fe =3fe2+；电极材料石墨、cu，电解质溶液 fe2(so4)3 溶液，总反应为2fe3+cu=2fe2+cu2+；电极材料 pt、cu，电解质溶液 fecl3 溶液，铜活泼性大于pt，总反应为2fe3+cu=2fe2+cu2+；电极材料 ag、cu，电解质溶液 fe2(so4)3 溶液，铜活泼性大于ag，总反应2fe3+cu=2fe2+cu2+，故选a。23熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是a. 电池工作时，co32-向电极b移动b. 电极a上h2参与的电极反应为：h2+2oh-2e-=2h2oc. 电极b上发生的电极反应为：o2+2co2+4e-=2co32-d. 反应ch4+h2o3h2+co，每消耗1mol ch4转移12mol电子【答案】c 24氢氧燃料电池是一种化学电源，如图所示，以石墨为电极，两极分别通入氢气和氧气，koh溶液为电解质溶液，下列说法不正确的是( )a. 在电池反应中每转移2mol电子，正极消耗o2的体积为11.2lb. b极的电极反应式为：o2+2h2o+4e-=4oh-c. 工作一段时间后，电解质溶液碱性减弱d. 该装置将化学能转化为电能【答案】a【解析】a 在电池反应中每转移2mol电子，正极消耗o2的体积在标准状况下为11.2l，故a错误；bb极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：o2+2h2o+4e-4oh-，故b正确；c该电池的总反应是氢气与氧气反应生成水，溶液的体积增大，氢氧根离子浓度减小，则电解质溶液碱性减弱，故c正确；d原电池是将化学能转化为电能的装置，故d正确；答案为a。25已知反应cu(s)2ag(aq)=cu2(aq)2ag(s)为自发进行的氧化还原反应，将其设计成如右图所示的原电池，下列说法中正确的是( )a. 铜电极是正极，其电极反应为cu2e=cu2b. 当铜电极质量减少0.64 g时，电解质溶液中有0.02 mol电子通过c. 装置盐桥中可装有含琼脂的kcl饱和溶液d. 银电极上发生还原反应，电极质量增加【答案】d 26某原电池总反应的离子方程式为：2fe3+fe3fe2，不能实现该反应的原电池是（ ）a. 正极为fe，负极为zn，电解质为fe2(so4)3溶液b. 正极为c，负极为fe，电解质为fe(no3)3溶液c. 正极为cu，负极为fe，电解质为fecl3溶液d. 正极为ag，负极为fe，电解质为fe2(so4)3溶液【答案】a【解析】原电池总反应离子方程式为：2fe3+fe=3fe2+，fe失去电子，为原电池的负极，正极为比fe不活泼的金属或非金属，电解质为氯化铁或硫酸铁，而a中负极为zn，该电极上会发生失电子的氧化反应，而不是铁发生失电子的氧化反应，所以a不能实现该反应，故选a。27下列叙述和均正确并有因果关系的是 选项叙述叙述a同主族元素的最外层电子数相同同主族元素均有相似的化学性质b原电池可将化学能转化为电能原电池需外接电源才能工作cs的非金属性比si强酸性：h2so4h4sio4dna在cl2中燃烧的生成物含离子键nacl固体可导电【答案】c【解析】a同一主族元素的最外层电子数相同，同主族元素有相似的化学性质，但不一定完全相似，如 a氟无正价，而cl的最高正价为+7价，故a错误；b原电池将化学能转化为电能，不需要外接电源就能工作，故b错误；cs的非金属性比si强，则最高价氧化物水化物的酸性h2so4h4sio4，故c正确；dnacl是离子化合物，存在离子键，但固体nacl不导电，故d错误；答案为c。28h2s是一种剧毒气体，对h2s废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫，反应原理为：2h2s(g)+o2(g)=s2(s)+2h2o(l) h=632kjmol-1。下图为质子膜h2s燃料电池的示意图。下列说法错误的是( )a. 电池工作时，电子从电极a经负载流向电极bb. 实际工作中当反应生成64gs2时，电池内部释放632kj电能c. 电极a上发生的电极反应为：2h2s - 4e-=s2 + 4h+d. 当电路中通过4mol电子时，有4molh+经质子膜进入正极区【答案】b29用单质铁去除酸性水体中no3-的原理如图所示，下列说法错误的是（ ）a. 能量转化形式主要为化学能转化为电能b. 电极材料分别为fe和fe3o4c. 正极反应为：no3-+8e-+l0h+=nh4+3h2od. 该原理的总反应可表示为：no3-+4fe+10h+= nh4+ +4fe2+3h2o【答案】d【解析】a. 能量转化形式主要为化学能转化为电能，故a正确；b. 电极材料分别为fe和fe3o4，故b正确；c. 正极反应为：no3-+8e-+l0h+=nh4+3h2o，故c正确；d. 该原理的总反应可表示为：no3-+3fe+ h2o+2h+= nh4+ +fe3o4，故d错误。故选d。30a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置、部分实验现象如下：由此可判断这四种金属的活动性顺序是a. abcd b. dabc c. bcda d. abdc【答案】b31某固体酸燃料电池以cshso4固体为电解质传递h+，其基本结构见下图。下列有关说法错误的是a. a极为负极，电极上发生氧化反应b. 电池总反应可表示为：2h2+o2=2h2oc. 外电路中电子由b电极通过导线流向a电极d. 该装置工作时把电能转化为化学能【答案】cd【解析】a、根据原电池工作原理，通氢气一极为负极，通氧气一极为正极，因此a极为负极，失去电子，发生氧化反应，故a说法正确；b、电解质传递h，因此a极电极反应式为h22e-2h，b极电极反应式为o24h4e=2h2o，电池总反应是2h2o2=2h2o，故b说法正确；c、根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即从a极经外电路流向b极，故c说法错误；d、该装置为电池，是化学能转化成电能的装置，故d说法错误。32电池与现代人的生活密切相关，某同学为了研究原电池原理设计了如图所示的装置。下列说法错误的是a. x、y不用导线连接时，铜棒上会有银析出b. x和y用导线连接时，银棒上发生的电极反应为ag+e-=agc. x和y用导线连接时，电子由银经导线移向铜，再经电解质溶液移向银d. 无论x和y是否用导线连接，铜棒均会溶解，溶液都从无色逐渐变成蓝色【答案】c 33如右图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题：银电极上发生_反应（“氧化”或“还原”），电极反应式为_，该原电池的总反应离子方程式为_。【答案】 还原 cu2+2e-=cu zn+cu2+=zn2+cu【解析】由图可知，ag为正极，正极上发生还原反应，电极反应式为cu2+2e-=cu，该原电池的总反应离子方程式为zn+cu2+=cu+zn2+。34现有如下两个反应：（a）naoh + hcl = nacl + h2o （b）2fecl3 + cu = 2fecl2 + cucl2 （1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池(填“能”或“不能”) （a）_（b）_（2）如果(a或b)不能，说明其原因_;（3）如果(a或b)可以，指出正、负极的电极材料，并写出电极反应式 负极：材料：_；电极反应式：_正极：材料_；电极反应式_。【答案】 不能 能 a的反应非氧化还原反应，没有电子转移 铜 cu 2e = cu2+ 碳棒 2fe3+ + 2e = 2fe2+【解析】考查构成原电池的条件以及原电池的工作原理，（1）构成原电池，首先能够自发发生氧化还原反应，（a）没有化合价的变化，不属于氧化还原反应，不能构成氧化还原，故（a）不能构成原电池；（b）存在化合价变化，属于氧化还原反应，能构成原电池；（2）根据原电池的工作原理，负极：失电子，化合价升高，即cu化合价升高，cu作负极，即电极反应式为cu2e=cu2；正极：得到电子，化合价降低，正极材料是能够导电物质，因此正极材料是石墨或pt，电极反应式为fe3e=fe2。35(1)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：a极：2h22o24e=2h2o；b极：o24e=2o2则a极是电池的_极。 (2)有人以化学反应：2zno24h=2zn22h2o为基础设计一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的o2、h、zn2进行工作。则原电池的负极材料是_，发生的电极反应为_。【答案】 负 锌 zn-2e=zn2 36化学反应都伴随着能量的变化，阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电极反应为：2h2 + o2 2h2o，电解液为koh溶液。（1）氢氧燃料电池的突出优点是把_能直接转化为_能，而不用经过_能这一中间形式。 (2)有关氢氧燃料电池的下列叙述正确的是_(填选项)： a.此电池能发出蓝色火焰 b.氢气为正极，氧气为负极 c.工作时正极附近电解液的ph可能增大. d.负极：2h2 + 4oh- - 4e-4h2o，正极：o2 + 2h2o + 4e- 4oh- (3)电池所产生的水可以作为饮用水，今欲获得常温下水100ml，则电池内电子转移的物质的量约为_mol.（结果保留两位小数）【答案】 化学 电 热 c 、d 11.11mol【解析】考查原电池的工作原理和计算，（1）电池是化学能转化成电能，不经过热能这一中间形式；（2）a、燃料电池不是燃烧，不能发出蓝色火焰，故a错误；b、根据原电池工作原理，正极上得到电子，负极上失去电子，即氢气为负极，氧气为正极，故b错误；c、正极反应式为o22h2o4e=4oh，c(oh)增大，ph增大，故c正确；d、电解质为碱，负极反应式为h22oh2e=2h2o或2h24oh4e=4h2o，正极反应式为o22h2o4e=4oh，故d正确；（3）得到水100ml，即得到水的质量100g，消耗氢气物质的量为200/18mol，即转移电子物质的量为1002/18mol=11.11mol。37在铜锌原电池中，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，电极反应式是_；铜片上观察到的现象是_【答案】 负 氧化 zn2e=zn2 锌片溶解 正 还原 cu22e=cu 铜极变粗【解析】本题考查原电池的工作原理，由于锌比铜活泼，发生zncu2=zn2cu，根据原电池工作原理，负极上发生氧化反应，失去电子，即锌作负极，电极反应式为zn2e=zn2，观察到锌片溶解，铜为正极，电极反应式为cu22e=cu，化合价降低，发生还原反应，铜片上现象：铜极变粗。38原电池是化学对人类的一项重大贡献。（1）某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图a装置。aba和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是 _。a和b用导线连接，cu极为原电池_极（填“正”或“负”），该电极反应式是_。无论a和b是否连接，zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子， 则理论上zn片质量减轻_g。（2）如图是甲烷燃料电池原理示意图b，回答下列问题：电池的负极是_（填“a”或“b”）电极，该极的电极反应式为： _。电池工作一段时间后电解质溶液的ph_（填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】 zn2h=zn2h2 正 2h2e=h2 6.5 a ch410oh8e=co32-7h2o 减小