高中化学化学能与电能的转化 同步练习(五)苏教版选修4

化学能与电能的转化 同步练习(五)原电池的工作原理创新训练一、理解与应用1. 以下现象与电化腐蚀无关的是( )A黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D银质奖牌久置后表面变暗2.下列各变化中属于原电池反应的是( ) A在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 D浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜3.下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述正确的是( )Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH-4 e2H2O 2C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源4. 在理论上可用于设计原电池的化学反应是( ) A2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)2NaAlO2(ag)+3H2(g) BBa(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s)BaCl2(aq)+2NH3H2O(aq)+8H2O(1) CCaC2(s)+2H2O(1)Ca(OH)2(s)+C2H2(g) DFeCl3(aq)十3H2O(1) Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)5. 生物体中细胞膜内的葡萄糖，细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池，下列有关判断正确的是( ) A负极发生的电极反应可能是：O24e2H2O=4OH B正极发生的电极反应可能是：O24e2O2 C负极反应主要是C6H12O6生成CO2或 HCO3 D正极反应主要是 C6H12O6生成 CO2或 CO326. 某原电池总反应离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，能实现该反应的原电池是( )A正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液B正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液7.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( )ALi是正极，MnO2是负极B放电时负极的反应：Li e- = Li+C放电时正极的反应：MnO2- + e- = MnO2D电池放电时，产生高锰酸根离子8. 如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。(1)中反应的离子方程式为 ，(2)中的电极反应：Fe： 、Sn： Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变） ，(3)中被腐蚀的金属是 、其电极反应式为 。比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。9.市场上出售的“热敷袋”其主要成分为铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，会发现有大量铁锈存在。请回答下列问题。(1)热敷袋产生热量的来源是_。 (2)炭粉的主要作用是_。(3)加入NaCl的主要作用是_。(4)写出生成铁锈的有关方程式_。（按生成过程分步写，不可合并成总式）二、拓展与创新10. 将洁净的金属片A、B 、C、D 分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。在每次实验时，记录电压指针的移动方向和电压表的读数如右表所示： 已知构成原电池两电极的金属活动性相差越大，电压表读数越大。请判断：(1)A、B、C、D四种金属中活泼性最强的是_(用字母表示)(2)若滤纸改用NaOH溶液浸润一段时间后，则在滤纸上能看到有白色物质析出，后迅速变为灰绿色，最后变成褐色。则滤纸上方的金属片为_(用字母表示)，此时对应的电极反应式为：负极_正极_三、综合与探究11. 从某铝镁合金上剪下一小片(其质量为2.0g)，立即投入盛有20mL 5 mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中。(1)由反应开始到反应结束，可能观察到烧杯中的现象依次为_(2)反应开始时，合金片表面产生气泡较慢，其原因是_，一段时间后反应速率相当快，其原因是_(3)写出合金片与溶液反应时可能形成的微电池的负极材料是_，正极的电极反应式：_(4)若要利用该反应来测定合金中铝的质量分数，还应测定哪些数据(如有多种可能，请逐一写出)？答：_题源:中国教考资源网参考答案1.D 黄铜(铜锌合金)若发生电化腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜；生铁中含较多的碳，软铁心在电解质作用下容易形成原电池，也更容易生锈；铁质器件附有铜配件时，在接触电解质溶液时，铁是原电池的负极，易被腐蚀生成铁锈；银质奖牌久置后可能与硫或氧气氧化成银的化合物而使其表面变暗，这是化学腐蚀，与电化腐蚀无关。2.B 形成原电池有三个条件：活动性不同的两种金属，电解质溶液，闭合的回路。A只有一种金属，形成氧化铝保护层是由于铝与空气中的氧气直接反应所致；B中锌、铁二种金属形成原电池，锌作负极，铁作正极被保护；C中红热的铁与冷水作用形成铁的氧化物阻止内部的铁继续被氧化；D是由于浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。3.AD a电极上通入氢气，发生反应：H22e = 2H+，是负极；b电极通入氧气，发生反应：2+2H2O +4 e=4O，是正极。电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极。氢氧燃料电池的能量效率较高，而且产物水为无污染物质，是一种具有应用前景的绿色电源。4.A 能设计成原电池的是氧化还原反应 5.C 原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应。6.A 总反应2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，还原反应(正极)：2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+，氧化反应(负极)：Fe 2e- = Fe2+，则铁为负极，Fe3+为电解质。7.B Li为负极发生：Li e- = Li+，MnO2为正极发生：MnO2 + e- = MnO2-8. (1)Fe + 2H+ = Fe2+ + H2(2)Fe + 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2(3) 2 1 39.本题为一信息给予题，实质上考的是原电池的有关知识。同时考查学生分析信息，利用信息解决问题的能力。从热敷袋使用前与空气隔绝，启用后却要打开揉搓，说明有空气参与了热敷袋内的反应。反应后有大量铁锈生成，说明有O2参加，而放出的热量是铁被氧化时释放的。从启用到放出热时间很短，显然不是铁的缓慢氧化所能形成的现象，会很容易想到热敷袋内发生的是原电池反应，其中铁做负极，炭粉为正极，NaCl与水构成了电解质溶液。轻轻揉搓的作用是使铁屑与炭粉、氯化钠、水以及空气充分接触，以促使原电池反应的发生，热敷袋中主要发生以下反应：Fe2e-=Fe2+，；2H2O+O2+4e-=4OH-；Fe 2+2OH-=Fe（OH）2 ；4Fe（OH）2+O2 +2H2 O=4Fe（OH）3 ；2Fe（OH）3 =Fe2O3+3H2O。10. (1)C (2)B 负极：2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-11. (1)断面上先产生少量气泡；氧化膜能溶于NaOH溶液导致反应会逐渐加快；后来反应会更剧烈，产生气体较多，导致小合金片在常识上下翻动；反应放热导致溶液发烫；烧杯底部会有少