2020学年高中化学 第2章 化学反应与能量 第2节 化学能与电能作业3 新人教版必修2

2.2 化学能与电能一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1(2020广州高一检测)下列有关电池叙述正确的是()A水果电池是高效环保的家用电池B锌锰干电池是一种常用的二次电池C锌锰干电池碳棒是负极，锌片是正极D锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄【答案】D2(2020山东潍坊高一检测)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】C3(2020山东莱芜高一检测)X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y为原电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()AXYZBXZYCYXZ DYZX【答案】C4(2020山东滨州高一检测)下列6个装置中，属于原电池的装置有(F中，盐桥能使离子透过起导电的作用)()A2个 B3个C4个 D5个【解析】A中Fe不与Zn2反应，B中酒精是非电解质，A、B项不能构成原电池。其他4个装置均为原电池。【答案】C5(2020山东济南高一检测)右图是Zn和Cu组成的原电池示意图，某小组做完该实验后，在读书卡片上记录如下，卡片上描述合理的是()A BC D【答案】D6(2020试题调研)四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极，相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A BC D【解析】电流方向与电子流向相反，相连时，电流由流向，说明为负极，可知金属活动性为：；相连时，为正极，可知金属活动性为：；相连时，上有气泡，说明为负极，可知金属活动性为：；相连时，的质量减少，说明为负极，可知金属活动性为：。综合可得。【答案】B7(2020黄冈高一检测)等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是()【解析】向a中加入少量CuSO4溶液，Zn置换出Cu并形成原电池，使反应速率加快。但与H2SO4反应的Zn的质量减少，产生的H2的体积减小。即a与b相比，前者产生H2的速率快但产生H2的体积小。【答案】A8(2020南京高一检测)下图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴应表示()c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的质量A BC D【解析】该原电池中负极为Fe，电极反应：Fe2e=Fe2，故a棒质量减小；正极为Ag，电极反应：Age=Ag，故b棒质量增大，c(Ag)减小；总电极反应为Fe2Ag=2AgFe2，溶液质量减小，整个过程中c(NO)未变。【答案】D9.(2020天津高一检测)将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是()A该电池的负极反应为Mg2e=Mg2B铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理C该电池的内电路中，阳离子向负极迁移DAl是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出【解析】在NaOH溶液中，Al比Mg更容易失去电子，故此电池中是Al作负极，失去电子，A项错误；电解质溶液为NaOH溶液，Al和Al2O3都会与NaOH反应，故铝条表面的氧化膜不必处理，B项正确；外电路中，电子从Al到Mg，镁条聚集电子而带负电，因此溶液中的阳离子向镁条(正极)迁移，C项错误；开始工作时，溶液中不会立即有白色沉淀出现，是因为生成的Al(OH)3会立即与NaOH反应，生成溶于水的偏铝酸钠，D项错误。【答案】B10(2020山东滨州高一检测)燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%，产物污染也少。下列有关燃料电池说法错误的是()A氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时，其负极电极反应为2H24e4OH=4H2OB碱性甲烷燃料电池的正极反应为O22H2O4e=4OHC燃料电池负极燃料失电子，发生还原反应D除纯氧外，空气中的氧气也可以作氧化剂【解析】氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时，在负极H2失电子生成H能与OH继续反应，故负极电极反应为2H24e4OH=4H2O，A正确；碱性甲烷燃料电池的正极反应为O22H2O4e=4OH，B正确；燃料电池负极燃料失电子，发生氧化反应，C错误；燃料电池的正极是氧气得电子，可以是纯氧，也可以是空气中氧气，D正确。【答案】C二、非选择题(本题包括5小题，共50分)11(8分)(2020山东淄博高一检测)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。【答案】(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC12.(6分)某同学进行如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：_。【答案】(1)锌极无气泡冒出，铜极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转(2)锌不纯，锌与杂质形成了许多微小原电池13(10分)(2020广州高一检测)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，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。总反应为2Li2H2O=2LiOHH2(1)该电池的负极是_，负极反应是_。(2)正极现象是_。(3)放电时OH向_移动(填“正极”或“负极”)。【解析】金属锂比铁活泼，作原电池的负极，电极反应式为Lie=Li，LiOH溶液中的阳离子有Li和H，由于氧化性HLi，所以正极反应是2H2e=H2，正极产生无色气体；在原电池的放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以OH向负极移动。【答案】(1)锂Lie=Li(2)有无色气体产生(3)负极14(12分)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu2Ag=2AgCu2”设计一个化学电池(正极材料用石墨棒)回答下列问题：(1)该电池的负极材料是_，发生_(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是_。(2)正极上出现的现象是_。(3)若导线上转移电子1 mol，则生成银_g。【解析】在Cu2Ag=2AgCu2中，Cu作还原剂，应作原电池的负极，失去电子，发生氧化反应；Ag作氧化剂，在原电池的正极得电子，故石墨棒上有银白色物质析出，且每转移1 mol电子，则生成银108 g；电解质是含Ag的可溶性盐，通常是AgNO3溶液。【答案】(1)Cu氧化AgNO3溶液(2)石墨棒上出现银白色物质(3)10815.(14分)(2020经典习题选萃)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强、性质稳定。(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_。已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_。由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol。【解析】本题将电化学与氧化还原反应计算联系起来，同学们应抓住得失电子守恒的原理进行分析和解题。本题前两问是以氢氧燃料电池工作原理作为基本考点。燃料电池是原电池，所以该装置由化学能转变为电能。通入氢气的一极是负极，通入氧气的一极是正极，因此电子由a向b移动。(4)利用氧化还原反应中化合价的升降判断氧化剂和还原剂。H22LiH