2012-2013学年高中化学 2-2化学能与电能同步练习 新人教版必修2

1 2 2 第二节第二节 化学能与电能化学能与电能 一 选择题 1 2011 河北南宫中学高一第二学期期中考试化学试题 下列各组中的能源均属于二 次能源的是 A 电力 蒸汽 B 电力 风力 C 蒸汽 风力 D 原煤 石油 答案 A 点拨 风力 原煤 石油均为一次能源 故只有 A 选项电力 蒸汽均属于二次能源 2 2011 山东苍山一中高一第二学期期中考试 下列有关原电池的说法中正确的是 A 原电池是把电能转化为化学能的装置 B 原电池中电子流出的一极是负极 发生还原反应 C 构成原电池两极必须是两种不同的金属 D 原电池中的阳离子向正极移动 答案 D 点拨 原电池是把化学能转化为电能的装置 故 A 错 原电池中电子流出的一极是负 极 失去电子 发出氧化反应 故 B 错 构成原电池的两极一般是活动性较强的金属作负 极 活动性较弱的金属或能导电的非金属为正极 故 C 错 3 2012 山东临沂高一下学期期中考试模拟试题 下图为铜锌原电池示意图 下列说 法正确的是 A 锌片逐渐溶解 B 烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C 电子由铜片通过导线流向锌片 D 该装置能将电能转变为化学能 答案 A 点拨 在铜锌原电池中 锌是负极 铜是正极 电子从锌片流向铜片 负极的反应式 2 为 Zn 2e Zn2 正极的反应式为 2H 2e H2 反应一段时间后 锌片逐渐溶解 溶液中 H 浓度减小 该装置是化学能转化为电能 故正确答案为 A 4 2011 山东沾化二中高一下学期学分认定测试 废电池处理不当不仅造成浪费 还 会对环境造成严重污染 对人体健康也存在极大的危害 有同学想变废为宝 他的以下想 法你认为不正确的是 A 把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B 碳棒取下洗净用作电极 C 把铜帽取下洗净回收利用 D 电池内部填有氯化铵等化学物质 将废电池中的黑色糊状物直接作化肥用 答案 D 5 2011 山东苍山一中高一第二学期期中考试 现在各类碱性电池已经占有了越来越 多的市场份额 这类电池广泛地应用于各种小型用电器 如照相机 收音机等 中 有一种 新型的锌锰电池就是这种碱性电池 它是在传统锌锰电池的基础上改进的 下列对于碱性 锌锰电池的叙述中不正确的是 A 碱性锌锰电池工作时 电子由 Zn 极经外电路流向碳极 B 这种电池较传统锌锰电池 即干电池 使用寿命长 C 碱性锌锰电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化 D 这种电池的电解质由传统的 NH4Cl 换成湿的 KOH 答案 C 点拨 该新型的锌锰电池是一次电池 即干电池 不是二次电池 即充电电池 它只能 实现化学能转化为电能 而不能实现电能转化为化学能 故 C 错 6 2011 四川雅安中学高一第二学期期中试题 A B C 都是金属 B 中混有 C 时 只有 C 能被盐酸溶解 A 与 B 组成原电池时 A 为电池的正极 A B C 三种金属的活动性 顺序为 A A B C B A C B C C B A D B C A 答案 C 点拨 根据已知条件只有 C 能被盐酸溶解可知 C 最活泼 再由 A 与 B 组成原电池时 A 为正极 则 B 为负极 故 B 的活动性大于 A 由此推出 A B C 三种金属活动性为 C B A 7 2012 试题调研 根据下列事实 A B2 A2 B D 2H2O D OH 2 H2 以 B E 为电极与 E 的盐溶液组成原电池 电极反应为 E2 2e E B 2e B2 由此可知 A2 B2 D2 E2 的氧化性强弱关系是 A D2 A2 B2 E2 3 B B2 A2 D2 E2 C D2 E2 A2 B2 D E2 B2 A2 D2 答案 D 点拨 据原电池原理判断有关离子的氧化性强弱 判断时可以根据各离子得电子能力 的强弱 也可以先判断出 A B D E 的金属活泼性强弱后再判断 具体分析如下 本题可判断出 A B D E 的活泼性顺序为 D A B E 但是在根据原电池判断金属 活泼性强弱时要注意电解质不同时的特例 例如 Mg Al 原电池 在稀盐酸中 Mg 作负极 Al 作正极 在 NaOH 溶液中 Al 作负极 Mg 作正极 8 2012 经典习题选萃 以锌片和铜片为电极 以稀硫酸为电解质溶液的原电池中 当导线中通过 2mol 电子时 下列说法正确的是 A 锌片溶解了 1mol 铜片上析出 1mol 氢气 B 两极溶解和析出的物质的质量相等 C 锌片溶解了 1g 铜片上析出 1g 氢气 D 锌片溶解了 1mol 硫酸消耗了 1mol 答案 AD 点拨 本题涉及原电池的有关计算 利用电子守恒结合电极反应可求得各电极上物质 的溶解和析出情况 具体分析如下 原电池使氧化反应 还原反应分别在两个电极上进行 但两者仍同时发生 两电极上 得失电子数仍相等 这是有关计算的依据 9 2012 试题调研 微型纽扣电池在现代生活中有广泛使用 有一种银锌电池 其电 极分别是 Ag2O 和 Zn 电解质溶液是 KOH 电极反应为 Zn 2OH 2e ZnO H2O 和 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总反应式为 Ag2O Zn 2Ag ZnO 根据上述反应式 判 4 断下列叙述中正确的是 A 在使用过程中 电池负极区溶液 pH 减小 B 在使用过程中 电子由 Ag2O 极经外电路流向 Zn 极 C Zn 是负极 Ag2O 是正极 D Zn 电极发生还原反应 Ag2O 电极发生氧化反应 答案 AC 点拨 本题考查根据电极反应式判断原电池的正负极 明确原电池的原理 具体分析 如下 二 非选择题 10 2012 试题调研 有人设计以 Pt 和 Zn 为电极材料 埋入人体内作为某种心脏病 人的心脏起搏器的能源 它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧 H 和 Zn2 进行工作 请写出两电极反应式 正极 负极 答案 O2 4H 4e 2H2O 2Zn 4e 2Zn2 点拨 根据题意 Zn 为负极 Pt 为正极 负极发生氧化反应 Zn 2e Zn2 正极发 生还原反应 O2 4H 4e 2H2O 注意 H 作为电解质溶液中的阳离子 不能写出 2H 2e H2 11 2012 试题调研 市场上出售的 热敷袋 其中主要成分是铁屑 碳粉和少量的 NaCl 水等 热敷袋在启用前用塑料袋使之与空气隔绝 启用时 打开塑料袋轻轻揉搓 就会放出热量 使用完后 会发现袋内有许多铁锈生成 请回答下列问题 1 热敷袋放出的热量来源于 放出的热量 2 碳粉的作用是 3 加入 NaCl 的作用是 4 写出有关的电极反应式和化学方程式 5 答案 1 Fe 与 O2反应 发生原电池 2 作为原电池的正极 加快反应速率 3 作为电解质溶液 而使原电池形成闭合回路 4 2Fe 4e 2Fe2 O2 2H2O 4e 4OH Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 2Fe OH 3 Fe2O3 3H2O 点拨 Fe C O2 电解质溶液构成原电池 加快了 Fe 的氧化速率 根据 Fe 是负极 C 是正极 NaCl 溶液是电解质溶液进行分析 12 2012 经典习题选萃 某同学进行下图所示的铜 锌原电池实验 1 从理论上讲 应该能预期看到的现象是 2 实验过程中 观察到锌极上有少量气泡逸出 铜极上有大量气泡逸出 请解释原因 6 答案 1 锌片无气泡冒出 铜片上有气泡冒出 电流计指针发生偏转 2 锌片不纯 锌与杂质形成许多微小原电池 13 2011 辽宁瓦房店高中高一下学期 4 月份月考 1 有人将铂丝插入 KOH 溶液中做电极 并在两极片分别通入甲烷和氧气 形成一种燃 料电池 在该电池反应中 甲烷发生类似于燃烧的反应 根据以上判断 通甲烷的铂丝为原电池的 极 发生的电极反应为 该电池工作时 放电 反应的总化学方程式为 2 X Y Z 为三种不同短周期非金属元素的单质 在一定条件下发生如下反应 若常 温下 Y 为固体 X Z 为气体 A 在空气中充分燃烧可生成 B 则 B 的化学式为 向苛性钠溶液中通入过量的 A 所发生反应的离子方程式为 将 B 与氯气的水溶液充分反应可生成两种强酸 该反应的化学方程式为 答案 1 负 CH4 10OH 8e CO 7H2O 2 3 CH4 2O2 2OH CO 3H2O 2 3 2 SO2 H2S OH HS H2O SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl 14 2011 南京师范大学附属扬子中学月考 将铁片和铜片插入某种电解质溶液 锌 片和铜片用导线相连 形成原电池装置 1 若电解质溶液是稀硫酸 则负极材料是 发生 反应 正极 上反应的电极反应式是 该电池的总反应方程式是 2 若电解质溶液是浓硝酸 在导线中电子是由 极流向 极 铁 铜 负极上反应的电极反应式是 该电池总反应离子方程式是 7 答案 1 锌 氧化 2H 2e H2 Fe H2SO4 FeSO4 H2 2 铜 铁 Cu 2e Cu2 Cu 4H 2NO Cu2 2NO 2H2O 3 15 1 把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里 可观察到锌片上有气泡 再平行 插入一块铜片 可观察到铜片上 填 有 或 没有 气泡产生 再用导线 把锌片和铜片连接起来 组成一个原电池 负极为 正极的电极反应式为 2 如果烧杯中最初装入的是 500mL 2mol L 1的稀硫酸 构成铜锌原电池 假设产生 的气体没有损失 当在标准状况下收集到 11 2 L 的氢气时 则此时烧杯内溶液中溶质的 物质的量浓度应为 溶液体积变化忽略不计 答案 1 没有 锌片 2H 2e H2 2 c H2SO4 1mol L 1 c ZnSO4 1mol L 1 点拨 铜片插入稀硫酸中时 二者不反应 没有气泡产生 但当把铜片和锌片用导线 相连插入稀硫酸中时 会构成原电池 铜作为原电池正极 电极反应为 2H 2e H2 锌作为原电池负极 电极反应为 Zn 2e Zn2 电池总反应为 Zn 2H Zn2 H2 当收集到 11 2 L H2 标准状况 即 0 5mol H2时 消耗的 H2SO4 为 0 5mol 生成的 ZnSO4为 0 5mol c H2SO4 1mol L 1 c ZnSO4 1mol L 1 0 5 L 2 mol L 1 0 5 mol 0 5 L 0 5 mol 0 5 L 16 铁及铁的化合物应用广泛 如 FeCl3可用作催化剂 印刷电路铜板腐蚀剂和外伤 止血剂等 1 写出 FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 2 若将 1 中的反应设计成原电池 请画出原电池的装置图 标出正 负极 并写出 电极反应式 正极反应 负极反应 8 答案 1 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2 装置图 正极反应 2Fe3 2e 2Fe2 负极反应 Cu 2e Cu2 点拨 根据氧化还原反应 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 设计原电池 负极发生氧化反应 Cu 失电子 正极选择比 Cu 活泼性弱的金属或碳棒 电解质溶液为 FeCl3溶液 一 青蛙与原电池 1780 年 意大利的医学家伽伐尼在偶然的情况下 以铜制的解剖刀碰触到置于铁盘内 的青蛙腿 死蛙腿突然颤抖了几下 因而认为有微电流流过 他主张这是生物本身内在的 自发电流 伽伐尼的研究成果立即受到了欧洲学术界的普遍赞扬 大家推崇说这是科技史 上一件有意义的大发现 意大利物理学家伏打开始时相信伽伐尼的见解是正确的 但经过反复试验 研究后 终于证明 起电 与动物无关 蛙腿只是一种非常灵敏的 验电器 而两种不同的金属才 是 起电 的关键 他把几十块银片和锌片交替重叠 每对金属之间插入浸渍过盐水的纸 片或布条 组成了 电推 即世界上第一个原电池 1800 年 伏打将自己发明的 电推 公诸于世 几个月后 伏打带着他的仪器来到了巴黎 正当他准备演讲时 突然一位全副 武装的法国军官走上台来 在伏打耳边轻声说 请等一下开讲 有人要接见你 伏打一 看这架势 忐忑不安地跟着军官来到了后台休息室 推门进去 只见一个小个子的将军向 他立正敬礼 伏打定神一看 原来是威名赫赫的拿破仑皇帝 只听拿破仑大声宣布 你 9 为科学事业做出了伟大的业绩 我宣布授予你侯爵封号 任命你为意大利王国的上议员 拿破仑是识人才的 伏打的发明具有重大而深远的意义 戴维就用这种电源发现了许多种 元素 法拉第用它发现了电解定律 早期的电弧灯 电动机 电报等新技术都是用它作为 能源的 它对近代科学技术的发展有着巨大的促进作用 二 生病的自由女神 耸立于美国纽约港外的一个海岛上有 15 层楼高的自由女神 历来被认为是美利坚合众 国的象征 然而 经过近百年的风风雨雨 它和人一样 已经生病了 她究竟患了何种疾 病呢 最近 美 法两国组织了一个调查小组 对她进行全面体验 结果 大吃一惊 因 为他们发现自由女神近百年来一直受着一种疾病的折磨 那就