高一化学成长训练：第三单元化学能与电能的转化

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精主动成长夯基达标一、选择题1。下列叙述是小明做完铜、锌原电池的实验后得出的结论和认识,你认为正确的是（)A。构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极C.电子沿外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气D.铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过思路解析：两种活泼性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池.在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的电极，因此活泼金属是负极。但电子不能通过电解质溶液，应该是氢离子在铜极上得到由锌沿外导线转移过来的电子。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极反应为Zn-2e-====Zn2+，1molZn失去2mol电子，0.2mol锌（质量为13g)被溶解,电路中有0。4mol电子通过.答案：D2。下列关于铜电极的叙述正确的是（)A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼铜时，粗铜作阴极C。在镀件上镀铜时，可用铜作阳极D。电解稀硫酸制H2和O2时，铜作阳极思路解析:首先必须明白铜电极在上述四种不同情况中的作用。A中，形成原电池时，铜活泼性比锌的活泼性差，故铜为正极。B和C中均相当于在阴极上镀铜，故粗铜和镀层金属铜均为阳极。D中电解稀H2SO4时，若阳极产生O2,则阳极必须选惰性电极(如石墨），阴极可用铜.一般情况下，原电池的两极标为正极和负极,电解池的两极标为阴极和阳极.答案：A、C3.实验室电解饱和食盐水,下列说法正确的是(）A。可以用Fe作阳极B。阳极产生Cl2C。阳极发生还原反应D.酚酞试液在阳极区显红色思路解析:阳极应为惰性电极（碳棒），不能用Fe作阳极，不然会发生反应：Fe—2e—====Fe2+。当用碳棒作阳极时，阳极发生反应为：2Cl—-2e—====Cl2↑,该反应为氧化反应。阴极反应为：2H++2e-====H2↑，在阴极区附近呈碱性（酚酞变红)。答案：B4.2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍久容易出现铜绿。这三件国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对其原因的分析，最可能的是（）A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B。环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C。铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D.它们是含一定比例的金、银、锡、锌的铜合金思路解析：铜铸的牛首、猴首和虎首三件国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，在当时的条件和科技水平不可能有电镀技术,所以A项错误；三件国宝也不可能受到严重污染，B项错误；从题目看出铜器时间稍久容易出现铜绿，所以C项也错误;因此,只能选择D。答案：D5。关于能源开发和节约，你认为以下哪个观点是错误的（）A.根据能量守恒定律，担心能源枯竭,实在是一种杞人忧天的表现B。能源是有限的，无节制地利用常规能源如石油、煤、天然气等，是一种短期的盲目行为C。能源的开发利用，必须要同时考虑其对环境的影响D。通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径思路解析：化石燃料(煤、石油、天然气）在地球上的储量是有限的，并且它们的开发和利用会产生对环境的破坏和污染。寻找新的能源正是人类面临的重要课题。其中太阳能、核能、氢能等都是未来重要的能源。答案：A6。把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池：若a、b相连，a为负极；c、d相连时,c为负极；a、c相连时，c为正极;b、d相连时，b为正极。则这四种金属的活动性顺序由大到小为(）A.a＞b＞c＞dB.a＞c＞d＞bC.c＞a＞b＞dD。b＞d＞c＞a思路解析：a、b相连，a为负极说明金属性a大于b；c、d相连时，c为负极说明金属性c大于d；a、c相连时，c为正极说明金属性a大于c；b、d相连时，b为正极说明金属性d大于b，所以金属性a＞c＞d＞b。答案：B7.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是（）A。电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C。若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色D。电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性思路解析：电解NaCl水溶液时，在阳极为Cl-放电产生Cl2，在阴极是H+放电产生H2，同时生成NaOH.若在阳极加入KI，则有Cl2+2KI====I2+2KCl,I2在溶液中呈棕色；若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液应显红色；电解NaCl溶液属于析氢生碱型，电解后所得溶液呈碱性。答案：B8.右图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（）A。a为负极、b为正极B。a为阳极、b为阴极C。电解过程，d电极质量增加D。电解过程中，氯离子浓度不变思路解析：在电解池中阳极失去电子，经导线流向电源的正极，再从负极流出最后到达阴极，而电流方向刚好与电子的流向相反。因此，可判断a是电源的正极,b是电源的负极，则c是电解池的阳极，Cl-从阳极得到电子转化为Cl2；d是电解池的阴极，产生Cu，电解过程中，d电极质量增加。答案：C9.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.其电池反应为:2Zn+O2====2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气.则下列叙述正确的是（)A.锌为正极，空气进入负极反应B.负极反应为Zn—2e-====Zn2+C.正极发生氧化反应D。电解液肯定不是强酸思路解析：Zn与O2反应的电子转移情况为：所以Zn作为负极，负极发生氧化反应：Zn—2e—====Zn2+.O2是正极反应物,发生还原反应.若电解液是强酸，电池的化学反应不是2Zn+O2====2ZnO,而是Zn+2H+====Zn2++H2↑答案：BD10.铁—镍蓄电池充电放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2OFe（OH)2+Ni(OH）2关于此蓄电池的下列说法中不正确的是()A.放电时Fe为负极B。充电时阴极的电极反应式为：Ni(OH）2—2e—====NiO2+2H+C。放电时NiO2的反应为：NiO2+2e—+2H2O====Ni（OH)2+2OH—D.蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中思路解析：蓄电池在放电时起原电池的作用，即活泼金属作负极，失去电子，因此Fe为负极，A项正确。NiO2为正极，得到电子，发生还原反应:NiO2+2H2O+2e-====Ni(OH）2+2OH—,因此C是正确的.充电时起电解池作用，Ni（OH)2为阳极，失去电子,发生氧化反应:Ni（OH)2+2OH--2e-====NiO2+2H2O，故B是不正确的。由蓄电池充电和放电时的方程式可知,产物是Fe（OH）2和Ni(OH）2，因此，蓄电池的电极必须在碱性电解质溶液中。答案：B二、填空题11。银器皿日久表面变黑,这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其原理方法是:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在原电池反应中,负极发生的反应为_____________—;正极发生的反应为______________________；反应过程中有臭鸡蛋气味的产生，则原电池的总反应方程式为_______________________。思路解析：本题是利用电化学知识把已经被硫化氢表面腐蚀的银器还原为银,利用原电池反应，将铝作为原电池的负极，被硫化氢表面腐蚀的银器作为正极,发生如下反应:负极的反应为：Al-3e-====Al3+，正极的反应为：Ag2S+2e-====2Ag+S2—，总反应为：3Ag2S+2Al+6H2O====2Al（OH)3↓+3H2S↑+6Ag。答案:Al-3e-====Al3+Ag2S+2e-====2Ag+S2-3Ag2S+2Al+6H2O====2Al（OH)3↓+3H2S↑+6Ag12.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,其电池反应为：2H2+O2====2H2O，电解液为KOH溶液.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.(1)有关氢氧燃料电池的下列叙述正确的是（)A.此电池能发出蓝色火焰B.氢气为正极，氧气为负极C.工作时电解液的pH不断增大D。负极:2H2+4OH--4e—====4H2O,正极：O2+2H2O+4e—====4OH—（2）电池产生的水可作为饮用水，今欲得常温下1L水，则电池内电子转移的物质的量约为()A。8。9×10-3molB。4。5×10—2molC.1。1×102molD.5。6×10mol思路解析:电极反应式为：负极：2H2-4e-+4OH-====4H2O正极:O2+4e-+2H2O====4OH-总反应方程式为2H2+O2====2H2O。由于氧化反应和还原反应在两极上进行，故不能产生火焰.从总量来看不消耗OH-也不生成OH-。每转移4mol电子就可生成2mol水.生成1L水时转移电子数为：×4mol=1.1×102mol。答案：化学电热(1)D（2）C13。在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴根上有气泡生成。停止通电。取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答。(1)阳极上的电极反应式为_______________________。（2)阴极上的电极反应式为_______________________.(3)原上层液体是_______________________。(4）原下层液体是_______________________。（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_______________________________________.（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是_________________________________。思路解析：依题意可知,电解液中产生了单质碘和H2，故电解液为可溶性的活泼金属碘化物，但答案不是唯一的。上层为电解质溶液，下层为密度比水大且不溶于水的有机溶剂，可以将碘萃取到下层有机溶剂中.答案：（1)2I——2e-=I2(2）2H++2e-=H2↑(3）KI（或NaI等）水溶液（4)CCI4（或CHCl2等)(5）I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大部分I2都转移到CCl4中。（6)焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色。14.我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Al+3O2+6H2O====4Al（OH）3，下列说法不正确的是（)A。正极反应式为：O2+2H2O+4e—====4OH-B。电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C。以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D.该电池通常只需要换铝板就可以继续使用思路解析：从电池总反应式可以看出，铝失电子为负极材料，其反应式为Al-3e—====Al3+，而O2参与正极反应，其电极反应式为O2+2H2O+4e—====4OH-；因此该电池工作时电子应由铝沿导线流向铂电极，故A正确，B错误；网状铂可以增大与O2的接触面积，C正确;因Al参与反应被溶解需更换，而O2来自于空气无需考虑，所以D正确。答案：B15。将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是(）A。两烧杯中铜片表面均无气泡产生B。甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D。产生气泡的速率甲比乙慢思路解析:因乙杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池,A、B皆错；因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解,故D错；又因两杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H+，故C正确。答案:C16。锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Li-xe—====C6Li1-x+xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1—xMO2+xLi++xe—====LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是()A。锂离子电池充电时电池反应为C6Li