必修2第二章第二节化学能与电能(2)同步练习

第 1 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 高一化学人教新课标版必修高一化学人教新课标版必修 2 2 第二章第二章 第二节第二节 化学能与电能 化学能与电能 2 2 同步练习 同步练习 答题时间 答题时间 3030 分钟 分钟 1 将相同表面积的纯锌片和纯铜片按如图所示同时插入相同浓度的稀硫酸中 以下有关 叙述正确的是 A 甲装置中电能转化为化学能 B 乙装置产生气泡速率比甲装置快 C 乙装置中铜片上发生反应 2H 2e H2 D 甲装置中铜片表面有气泡产生 2 关于下图装置的叙述 正确的是 A 铜是阳极 铜片上有气泡产生 B 铜片质量减小 C 电流从锌片经导线流向铜片 D 氢离子在铜片表面被还原 3 如下图所示 电流表 G 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 分别为 A A 是 Zn B 是 Cu C 是稀 H2SO4溶液 B A 是 Cu B 是 Zn C 是稀 H2SO4溶液 C A 是 Fe B 是 Ag C 是稀 AgNO3溶液 D A 是 Ag B 是 Fe C 是稀 AgNO3溶液 4 如下图 锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为 Zn s 2MnO2 2NH Zn2 Mn2O3 s 2NH3 H2O 在此电池放电时 正极 碳棒 4 第 2 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 上发生反应的物质是 A Zn B 碳 C MnO2和 NH 4 D Zn2 和 NH3 5 锂电池是新一代高能电池 目前已研究出多种锂电池 某种锂电池的总反应式为 Li MnO2 LiMnO2 下列说法中正确的是 A Li 是正极 MnO2是负极 B 放电时负极反应为 Li e Li C 放电时正极反应为 MnO2 e MnO2 D 放电时 产生高锰酸根离子 6 已知反应 Zn Cu2 Cu Zn2 能实现该反应的原电池的正确组成是 ABCD 正极ZnCuCuZn 负极CuZnZnZn 电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2 7 下图为氢氧燃料电池的原理示意图 按照此图的提示 下列叙述中不正确的是 A a 电极是负极 B b 电极的电极反应式为 4OH 4e 2H2O O2 C 电池内部 H 向 b 电极附近运动 D 氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的绿色电源 8 据报道 锌电池可能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 已知锌电池发生的总反应方程式为 2Zn O2 2ZnO 原料为锌粒 电解液和空 气 则下列叙述中正确的是 A 空气进入负极反应 B 锌为负极 发生氧化反应 C 正极发生氧化反应 第 3 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 D 电解液可能是强酸溶液 9 在如图所示的装置中 观察到电流计指针发生偏转 M 棒变粗 N 棒变细 由此判断 下表中所列 M N P 物质 其中可以成立的是 MNP A锌铜稀硫酸溶液 B铜铁稀盐酸 C银锌硝酸银溶液 D铁铜硫酸铜溶液 10 随着人们生活质量的不断提高 废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程 其主要原因是 A 利用电池外壳的金属材料 B 防止电池中汞 镉 铅等重金属离子对水和土壤的污染 C 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D 回收其中的石墨电极 11 有 a b c d 四个金属电极 有关的实验装置及部分实验现象如下 实验装置 装置一 装置二 装置三 装置四 部分实验现象 a 极质量减小 b 极质量增大 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活动性顺序是 A a b c d B b c d a C d a b c D a b d c 12 人造地球卫星使用的一种高能电池 银锌蓄电池 其电池的电极反应式为 Zn 2OH 2e ZnO H2O Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 据此判断 Ag2O 是 A 负极 被氧化 B 正极 被还原 C 负极 被还原 D 正极 被氧化 13 一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开 写成两个 半反应式 一个是氧化反 应式 另一个是还原反应式 如 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 的拆写结果是 氧化反应为 第 4 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 Cu 2e Cu2 还原反应为 2Fe3 2e 2Fe2 请回答下列问题 1 据此将反应 3NO2 H2O 2H 2NO3 NO 拆写成两个 半反应式 时 氧化反 应式为 2NO2 2e 2H2O 2NO3 4H 则还原反应式为 2 已知某一反应的两个 半反应式 分别为 CH4 10OH 8e CO32 7H2O 和 4H2O 2O2 8e 8OH 请写出该反应的总反应式 3 下图为氢氧燃料电池的构造示意图 已知 X 极的电极反应式为 2H2 4e 4OH 4H2O 则 X 极为电池的 填 正 或 负 极 Y 极的电极反应式 为 14 氢气是未来最理想的能源 科学家最近研制出利用太阳能产生激光 并在二氧化钛 TiO2 表面作用使海水分解得到氢气的新技术 2H2O2H2 O2 制得的氢 激光 TiO2 气可用于燃料电池 试回答下列问题 1 分解海水时 二氧化钛作 生成的氢气用于燃料电池时 实现 能转变为 能 水分解时 断裂的化学键为 键 分解海水的反应属于 反应 填 放热 或 吸热 2 某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质 两极上发生的电极反应分 别为 A 极 2H2 2O2 4e 2H2O B 极 O2 4e 2O2 则 A 极是电池的 极 电子从该极 填 流入 或 流出 15 现提供纯锌 纯铜片和 500 mL 0 2 mol L 1的 H2SO4溶液 导线 1000 mL 量筒 试 用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量 1 如图所示 装置气密性良好 且 1000 mL 量筒中已充满了水 则开始实验时 首先要 2 a 电极材料为 其电极反应式为 第 5 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 b 电极材料为 其电极反应式为 3 当量筒中收集 672 mL 气体时 已折算到标准状况下 通过导线的电子的物质 的量为 第 6 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 高一化学人教新课标版必修高一化学人教新课标版必修 2 2 第二章第二章 第二节第二节 化学能与电能 化学能与电能 2 2 同步练习 同步练习 参考答案参考答案 1 D 解析 甲装置形成原电池 而乙装置不是原电池 原电池的化学反应速率要快 它将化学能转化为电能 负极失去电子 正极得到电子发生还原反应 甲装置中 Cu 极会 产生 H2气泡 2 D 解析 电池的化学反应情况是 总化学反应式 Zn 2H Zn2 H2 负极 Zn 反应式 Zn 2e Zn2 正极 Cu 反应式 2H 2e H2 3 D 解析 由题意知 A 为原电池正极 B 为负极 故 B 金属性强于 A 且电解质溶 液中金属阳离子对应的单质的活泼性弱于 B 则符合条件的是 D 4 C 解析 原电池正极是电子流入的一极 氧化剂在此处得电子被还原 而总反应中 MnO2所含 Mn 元素的化合价降低 说明 MnO2被还原 为氧化剂 5 B 解析 Li 为负极 发生反应 Li e Li MnO2为正极 发生反应 MnO2 e MnO2 6 C 解析 Zn Zn2 失电子 则 Zn 作负极 Cu2 Cu 得电子 则电解质溶 液中应含有 Cu2 据此可排除 A B 两项 而 D 项中两电极的活泼性相同 不能组成原电 池 7 B 解析 氢氧燃料电池的总化学方程式为 2H2 O2 2H2O 当电解质溶液为 KOH 溶液时 a 电极上发生的电极反应为 2H2 4e 4OH 4H2O a 电极是负极 b 电极上 发生的电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH b 电极是正极 在原电池内部 阳离子向正 极迁移 氢氧燃料电池的能量效率较高 且产物是 H2O 无污染 因此 它是一种具有广 泛应用前景的绿色能源 8 B 解析 由电池总反应式 2Zn O2 2ZnO 可知 Zn 作负极 发生氧化反应 在 正极发生的反应中 O2得电子 而不是 H 得电子 故电解液肯定不是强酸 因此 B 项是正 确的 9 C 解析 A D 两项中 M 均作负极 锌 铁溶解 M 棒变细 所以 A D 两项均 错误 B 项中 铁作负极 铁与盐酸反应 铁棒变细 但铜棒上析出 H2 所以铜棒不会变 粗 B 项错误 C 项中 锌作负极 失电子变为 Zn2 锌棒变细 银棒上析出 Ag 所以 银棒变粗 C 项正确 10 B 解析 废旧电池集中处理 原因很多 但主要是防止电池中汞 镉 铅等重金属 离子对水和土壤的污染 11 C 解析 装置一是原电池 a 极质量减小 说明 a 极金属失电子形成离子 故 a 极 金属比 b 极金属活泼 装置二没有形成原电池 可知 b 比 c 活泼 且 c 位于金属活动性顺 序表中氢的后面 装置三和四均形成原电池 易知 d 比 c 活泼 d 比 a 活泼 因此四种金 属活动性顺序为 d a b c 选 C 项 12 B 解析 负极失电子被氧化 正极得电子被还原 13 1 NO2 2e 2H NO H2O 2 CH4 2O2 2OH CO32 3H2O 第 7 页 版权所有版权所有 不得复制不得复制 3 负 O2 2H2O 4e 4OH 解析 原电池的电极反应均是氧化还原反应 因此电极反应式的书写要遵循质量守恒 电子守恒及电荷守恒 将两电极反应式合并得总反应式 已知一电极反应式和电池总反应 式 则用电池总反应式减去该电极反应式 即得另一电极反应式 对于可充电电池的反应 要看清 充电 放电 的方向 放电的过程就是原电池的反应原理 14 1 催化剂 化学 电 氢氧 吸热 2 负 流出 解析 1 海水分解时 TiO2作催化剂 加快水的分解 在氢氧燃料电池中 化学能 转变为电能 水分解时断裂 O H 键 该反应为吸热反应 2 据电极反应可知 A 极失去 或流出 电子 作原电池的负极 15 1 用导线把 a b 两电极连接起来 2 纯锌片 Zn 2e Zn2 纯铜片 2H 2e