人教版必修2 第2章第2節(jié) 化學能與電能 作業(yè) (5).doc

第2節(jié) 化學能與電能1鐵片和碳棒用導線連接平行放入稀硫酸中，鐵片（ ）a. 是正極 b. 是負極 c. 得到電子 d. 發(fā)生還原反應【答案】b 2下列關于原電池的敘述中，正確的是（ ）a. 電流從正極流出 b. 正極不斷產生電子經導線流向負極c. 負極發(fā)生還原反應 d. 電極只能由兩種不同的金屬構成【答案】a【解析】a原電池工作時，原電池中電流由正極經導線流向負極，故a正確；b電子流出的為負極，故b錯誤；c電子流出的為負極，負極發(fā)生氧化反應，故c錯誤； d構成原電池的正極和負極可以有一極是非金屬導體，故d錯誤；故選a。3對于下圖所示的銅-鋅原電池，下列說法不正確的是a. 銅為正極b. 鋅片被還原c. 銅片上有氣泡產生d. 外電路電子從鋅片移向銅片【答案】b【解析】該原電池中，較活潑的金屬鋅作負極，銅作正極。負極上發(fā)生氧化反應，鋅失去電而溶解，電子經外電路流向正極；正極上發(fā)生還原反應，電解質中的氫離子在正極上得到電子被還原為氫氣而產生氣泡。綜上所述，b不正確，選b。4下列設備工作時，將化學能轉化為電能的是abcd鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶硅太陽能電池a. a b. b c. c d. d【答案】a【解析】a.電池在工作時化學能轉化為電能，a正確；b.太陽能集熱器工作時光能轉化為熱能；c.燃氣灶工作時化學能主要轉化為熱能；d.太陽能電池工作時光能轉化為電能。所以選a。5研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,下列說法錯誤的是( )a. 水既是氧化劑又是溶劑 b. 放電時正極上有氫氣生成c. 放電時oh向正極移動 d. 總反應為2li2h2o=2liohh2【答案】c 6下列說法中不正確的是（ ）a. 化學電池的反應本質是氧化還原反應b. 燃料電池是一種高效、對環(huán)境污染小的新型電池c. 鋰離子電池和堿性鋅錳干電池都是二次電池d. 鉛蓄電池放電時負極是pb正極是pbo2【答案】c【解析】a化學電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，有電子的轉移，實質為氧化還原反應，故a正確；b燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、乙醇燃料電池等，產物多為co2、h2o等，不污染環(huán)境，故b正確；c. 鋰離子電池屬于二次電池，堿性鋅錳干電池屬于一次電池，故c錯誤；d鉛蓄電池放電的時候，pb被氧化，為原電池的負極，pbo2被還原，為原電池的正極，故d正確；故選c。7led產品的使用為城市增添色彩。下圖是氫氧燃料電池驅動led發(fā)光的一種裝置示意圖。下列有關敘述正確的是a. a處通入氧氣， b處通氫氣b. 通入h2的電極發(fā)生反應：h22e- 2h+c. 通入o2的電極發(fā)生反應：o2 + 4e- + 2h2o 4ohd. 該裝置將化學能最終轉化為電能【答案】c 8下列四組能形成原電池且放電后，正極有金屬析出的是a. cu、ag、agno3溶液 b. zn、cu、稀硫酸c. fe、zn、cuso4溶液 d. fe、c、fe2(so4)3溶液【答案】ac【解析】acu、ag、agno3溶液構成原電池，cu為負極，銀為正極，且有ag析出，故a正確；bzn、cu、稀h2so4構成原電池，zn為負極，溶解鋅，析出氫氣，故b錯誤；cfe、zn、cuso4溶液，zn為負極，fe為正極，有cu析出， 故c正確；dfe、c、fe2（so4）3溶液構成原電池，fe為負極，c為正極，正極上三價鐵離子得電子生成二價鐵離子，正極上沒有單質生成，故d錯誤；故選ac。9某實驗興趣小組按如圖裝置實驗后，所記錄內容合理的是 實驗記錄zn質量減少，cu質量不變；外電路電流方向是：由cuzn；so42 向cu極移動；zn電極發(fā)生氧化反應；正極反應式：cu2+2ecua. b. c. d. 【答案】c【解析】銅為正極，發(fā)生cu2+2e-=cu，銅極質量增大，故錯誤；電流由正極流向負極，即由cu電極流向zn電極，故正確；原電池工作時，陰離子向負極移動，故錯誤；zn電極發(fā)生氧化反應，故正確；正極發(fā)生還原反應，電極方程式為cu2+2e-cu，故正確；故選c。10下列說法中不正確的是a. 將金屬a與b用導線連結起來浸入電解質溶液中，a的質量減少，說明a比b活潑b. 燃料電池是一種高效且對環(huán)境友好的新型電池c. 化學電池的反應原理是自發(fā)的氧化還原反應d. 鎳氫電池和鋅錳干電池都是可充電電池【答案】d 11右圖為原電池示意圖，下列說法正確的是（ ）a. 該裝置能夠將化學能轉化成電能b. 鋅是負極，發(fā)生還原反應c. 電子由銅片通過導線流向鋅片d. 銅是負極，發(fā)生氧化反應【答案】a【解析】a. 該裝置是原電池，能夠將化學能轉化成電能，a正確；b. 鋅是負極，發(fā)生氧化反應，b錯誤；c. 電子由鋅片通過導線流向銅片，c錯誤；d. 銅是正極，溶液中氫離子放電，發(fā)生還原反應，d錯誤，答案選a。12有a、b、c、d四個金屬電極，有關的化學裝置、部分反應現(xiàn)象如下：實驗裝置實驗現(xiàn)象a極質量減小，b極質量增加b極有氣體產生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是（ ）a. dabc b. abcd c. bcda d. abdc【答案】a13a、b、c都是金屬，把a浸入c的鹽溶液中，a的表面有c析出，a與b和酸溶液組成原電池時，b為電池的負極。a、b、c金屬的活動性順序為 （ ）a. abc b. acb c. bca d. bac【答案】d【解析】把a浸入c的鹽溶液中，a的表面有c析出；說明金屬a可以把金屬c從其鹽中置換出來，所以活潑性ac，a、b和稀硫酸組成原電池時，b為電池的負極，所以活潑性ba，a、b、c三種金屬的活動性順序為bac，故選d。14關于下圖所示裝置的敘述，正確的是（ ）a. 氫離子在銅片表面被還原b. 銅片質量逐漸減少c. 電流從鋅片經導線流向銅片d. 銅是負極，銅片上有氣泡產生【答案】a【解析】a正極發(fā)生還原反應，氫離子在銅片表面被還原生成氫氣，故a正確； b銅為正極，氫離子在正極得到電子被還原，則銅片質量不變，故b錯誤；c銅為正極，鋅為負極，則電流從銅片經導線流向鋅片，故c錯誤；d銅為正極，銅極上生成氫氣，故d錯誤；故選a。15如圖所示，杠桿ab兩端分別掛有體積相同、質量相等的空心銅球和空心鐵球，調節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃cuso4溶液，一段時間后，下列有關杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中，不考慮兩球的浮力變化；鹽橋用于連通兩個溶液)()a. 杠桿為導體或絕緣體時，均為a端高b端低b. 杠桿為導體或絕緣體時，均為a端低b端高c. 當杠桿為導體時，a端低b端高d. 當杠桿為導體時，a端高b端低【答案】c 16如圖裝置中，明顯有電流產生的是 （ ）a. a b. b c. c d. d【答案】c【解析】a、酒精是非電解質，因此不能構成原電池，故a錯誤；b、pb、cu和硝酸鈉不能發(fā)生氧化還原反應，因此不能構成原電池，故b錯誤；c、cu比銀活潑，發(fā)生cu2ag=cu22ag，因此能夠構成原電池，故c正確；d、沒有形成閉合回路，不能構成原電池，故d錯誤。17有a、b、c、d四種金屬。將a與b用導線連接起來，浸入電解質溶液中，b為正極。將a、d分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應劇烈。將銅浸入b的鹽溶液里，無明顯變化。如果把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。據此判斷它們的活動性由強到弱的順序是a. d a b c b. b a d c c. d b a c d. d a c b【答案】a【解析】兩種活動性不同的金屬和電解質溶液構成原電池，較活潑的金屬作負極，負極上金屬失電子發(fā)生氧化反應被腐蝕，較不活潑的金屬作正極，將a與b用導線連接起來浸入電解質溶液中，b為正極，所以a的活動性大于b。金屬和相同的酸反應時，活動性強的金屬反應劇烈，將a、d分別投入等濃度鹽酸溶液中，d比a反應劇烈，所以d的活動性大于a；金屬的置換反應中，較活潑金屬能置換出較不活潑的金屬，將銅浸入b的鹽溶液中，無明顯變化，說明b的活動性大于銅。如果把銅浸入c的鹽溶液中，有金屬c析出，說明銅的活動性大于c，則活動性bcuc；所以金屬的活動性順序為：dabc，答案選a。18下列說法正確的是a. 原電池是把電能轉化為化學能的裝置 b. 化學反應中能量變化的大小與反應物的質量多少無關c. 元素周期表中第a族全部是金屬元素 d. 原電池中的陽離子向正極移動【答案】d【解析】a. 原電池是把化學能轉化為電能的裝置，a錯誤；b. 化學反應中能量變化的大小與反應物的質量多少有關系，b錯誤；c. 元素周期表中第a族除氫元素外全部是金屬元素，c錯誤；d. 原電池中的陽離子向正極移動，d正確，答案選d。19電化學氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中nh3的含量，其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是( )a. 溶液中oh-向電極a移動b. 反應消耗的nh3與o2的物質的量之比為4：3c. 負極的電極反應式為2nh3-6e-+6oh-=n2+6h2od. 電子遷移方向：電極a導線電極b電解質溶液電極a【答案】d 20下列關于能源的敘述錯誤的是( )a. 人類目前所直接利用的能量大部分是由化學反應產生的b. 氫氧燃料電池工作過程中，熱能轉變?yōu)殡娔躢. 電解水制取h2過程中，電能轉變?yōu)榛瘜W能d. 生物質能源是可再生能源【答案】b【解析】a. 人類目前所直接利用的能量大部分是由化石燃料燃燒產生的，故a正確；b. 氫氧燃料電池工作過程中，化學能轉變?yōu)殡娔埽蔮錯誤；c. 電解水制取h2過程中，電能轉變?yōu)榛瘜W能，故c正確；d. 生物質能源是可再生能源，故d正確。故選b。21有關原電池的下列說法中正確的是a. 在外電路中電子由正極流向負極 b. 在原電池中負極發(fā)生還原反應c. 原電池工作時，陽離子向正極方向移動 d. 原電池中正極一定是不活潑金屬【答案】c點睛：明確原電池原理是解題關鍵，原電池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，原電池放電時，負極上失去電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應，電子從負極沿導線流向正極，溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，據此回答判斷。22某電池總反應為 2fe3+cu=2fe2+cu2+，不能實現(xiàn)該反應的原電池是a. 電極材料 fe、cu，電解質溶液 fecl3 溶液b. 電極材料石墨、cu，電解質溶液 fe2(so4)3 溶液c. 電極材料 pt、cu，電解質溶液 fecl3 溶液d. 電極材料 ag、cu，電解質溶液 fe2(so4)3 溶液【答案】a【解析】電極材料 fe、cu，電解質溶液 fecl3 溶液，鐵的活潑性大于銅，總反應2fe3+ fe =3fe2+；電極材料石墨、cu，電解質溶液 fe2(so4)3 溶液，總反應為2fe3+cu=2fe2+cu2+；電極材料 pt、cu，電解質溶液 fecl3 溶液，銅活潑性大于pt，總反應為2fe3+cu=2fe2+cu2+；電極材料 ag、cu，電解質溶液 fe2(so4)3 溶液，銅活潑性大于ag，總反應2fe3+cu=2fe2+cu2+，故選a。23熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是a. 電池工作時，co32-向電極b移動b. 電極a上h2參與的電極反應為：h2+2oh-2e-=2h2oc. 電極b上發(fā)生的電極反應為：o2+2co2+4e-=2co32-d. 反應ch4+h2o3h2+co，每消耗1mol ch4轉移12mol電子【答案】c 24氫氧燃料電池是一種化學電源，如圖所示，以石墨為電極，兩極分別通入氫氣和氧氣，koh溶液為電解質溶液，下列說法不正確的是( )a. 在電池反應中每轉移2mol電子，正極消耗o2的體積為11.2lb. b極的電極反應式為：o2+2h2o+4e-=4oh-c. 工作一段時間后，電解質溶液堿性減弱d. 該裝置將化學能轉化為電能【答案】a【解析】a 在電池反應中每轉移2mol電子，正極消耗o2的體積在標準狀況下為11.2l，故a錯誤；bb極上氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應式為：o2+2h2o+4e-4oh-，故b正確；c該電池的總反應是氫氣與氧氣反應生成水，溶液的體積增大，氫氧根離子濃度減小，則電解質溶液堿性減弱，故c正確；d原電池是將化學能轉化為電能的裝置，故d正確；答案為a。25已知反應cu(s)2ag(aq)=cu2(aq)2ag(s)為自發(fā)進行的氧化還原反應，將其設計成如右圖所示的原電池，下列說法中正確的是( )a. 銅電極是正極，其電極反應為cu2e=cu2b. 當銅電極質量減少0.64 g時，電解質溶液中有0.02 mol電子通過c. 裝置鹽橋中可裝有含瓊脂的kcl飽和溶液d. 銀電極上發(fā)生還原反應，電極質量增加【答案】d 26某原電池總反應的離子方程式為：2fe3+fe3fe2，不能實現(xiàn)該反應的原電池是（ ）a. 正極為fe，負極為zn，電解質為fe2(so4)3溶液b. 正極為c，負極為fe，電解質為fe(no3)3溶液c. 正極為cu，負極為fe，電解質為fecl3溶液d. 正極為ag，負極為fe，電解質為fe2(so4)3溶液【答案】a【解析】原電池總反應離子方程式為：2fe3+fe=3fe2+，fe失去電子，為原電池的負極，正極為比fe不活潑的金屬或非金屬，電解質為氯化鐵或硫酸鐵，而a中負極為zn，該電極上會發(fā)生失電子的氧化反應，而不是鐵發(fā)生失電子的氧化反應，所以a不能實現(xiàn)該反應，故選a。27下列敘述和均正確并有因果關系的是 選項敘述敘述a同主族元素的最外層電子數相同同主族元素均有相似的化學性質b原電池可將化學能轉化為電能原電池需外接電源才能工作cs的非金屬性比si強酸性：h2so4h4sio4dna在cl2中燃燒的生成物含離子鍵nacl固體可導電【答案】c【解析】a同一主族元素的最外層電子數相同，同主族元素有相似的化學性質，但不一定完全相似，如 a氟無正價，而cl的最高正價為+7價，故a錯誤；b原電池將化學能轉化為電能，不需要外接電源就能工作，故b錯誤；cs的非金屬性比si強，則最高價氧化物水化物的酸性h2so4h4sio4，故c正確；dnacl是離子化合物，存在離子鍵，但固體nacl不導電，故d錯誤；答案為c。28h2s是一種劇毒氣體，對h2s廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質硫，反應原理為：2h2s(g)+o2(g)=s2(s)+2h2o(l) h=632kjmol-1。下圖為質子膜h2s燃料電池的示意圖。下列說法錯誤的是( )a. 電池工作時，電子從電極a經負載流向電極bb. 實際工作中當反應生成64gs2時，電池內部釋放632kj電能c. 電極a上發(fā)生的電極反應為：2h2s - 4e-=s2 + 4h+d. 當電路中通過4mol電子時，有4molh+經質子膜進入正極區(qū)【答案】b29用單質鐵去除酸性水體中no3-的原理如圖所示，下列說法錯誤的是（ ）a. 能量轉化形式主要為化學能轉化為電能b. 電極材料分別為fe和fe3o4c. 正極反應為：no3-+8e-+l0h+=nh4+3h2od. 該原理的總反應可表示為：no3-+4fe+10h+= nh4+ +4fe2+3h2o【答案】d【解析】a. 能量轉化形式主要為化學能轉化為電能，故a正確；b. 電極材料分別為fe和fe3o4，故b正確；c. 正極反應為：no3-+8e-+l0h+=nh4+3h2o，故c正確；d. 該原理的總反應可表示為：no3-+3fe+ h2o+2h+= nh4+ +fe3o4，故d錯誤。故選d。30a、b、c、d四個金屬電極，有關的實驗裝置、部分實驗現(xiàn)象如下：由此可判斷這四種金屬的活動性順序是a. abcd b. dabc c. bcda d. abdc【答案】b31某固體酸燃料電池以cshso4固體為電解質傳遞h+，其基本結構見下圖。下列有關說法錯誤的是a. a極為負極，電極上發(fā)生氧化反應b. 電池總反應可表示為：2h2+o2=2h2oc. 外電路中電子由b電極通過導線流向a電極d. 該裝置工作時把電能轉化為化學能【答案】cd【解析】a、根據原電池工作原理，通氫氣一極為負極，通氧氣一極為正極，因此a極為負極，失去電子，發(fā)生氧化反應，故a說法正確；b、電解質傳遞h，因此a極電極反應式為h22e-2h，b極電極反應式為o24h4e=2h2o，電池總反應是2h2o2=2h2o，故b說法正確；c、根據原電池的工作原理，電子從負極經外電路流向正極，即從a極經外電路流向b極，故c說法錯誤；d、該裝置為電池，是化學能轉化成電能的裝置，故d說法錯誤。32電池與現(xiàn)代人的生活密切相關，某同學為了研究原電池原理設計了如圖所示的裝置。下列說法錯誤的是a. x、y不用導線連接時，銅棒上會有銀析出b. x和y用導線連接時，銀棒上發(fā)生的電極反應為ag+e-=agc. x和y用導線連接時，電子由銀經導線移向銅，再經電解質溶液移向銀d. 無論x和y是否用導線連接，銅棒均會溶解，溶液都從無色逐漸變成藍色【答案】c 33如右圖是銀鋅原電池裝置的示意圖，以硫酸銅為電解質溶液?；卮鹣铝袉栴}：銀電極上發(fā)生_反應（“氧化”或“還原”），電極反應式為_，該原電池的總反應離子方程式為_。【答案】 還原 cu2+2e-=cu zn+cu2+=zn2+cu【解析】由圖可知，ag為正極，正極上發(fā)生還原反應，電極反應式為cu2+2e-=cu，該原電池的總反應離子方程式為zn+cu2+=cu+zn2+。34現(xiàn)有如下兩個反應：（a）naoh + hcl = nacl + h2o （b）2fecl3 + cu = 2fecl2 + cucl2 （1）根據兩反應本質，判斷能否設計成原電池(填“能”或“不能”) （a）_（b）_（2）如果(a或b)不能，說明其原因_;（3）如果(a或b)可以，指出正、負極的電極材料，并寫出電極反應式 負極：材料：_；電極反應式：_正極：材料_；電極反應式_?！敬鸢浮?不能 能 a的反應非氧化還原反應，沒有電子轉移 銅 cu 2e = cu2+ 碳棒 2fe3+ + 2e = 2fe2+【解析】考查構成原電池的條件以及原電池的工作原理，（1）構成原電池，首先能夠自發(fā)發(fā)生氧化還原反應，（a）沒有化合價的變化，不屬于氧化還原反應，不能構成氧化還原，故（a）不能構成原電池；（b）存在化合價變化，屬于氧化還原反應，能構成原電池；（2）根據原電池的工作原理，負極：失電子，化合價升高，即cu化合價升高，cu作負極，即電極反應式為cu2e=cu2；正極：得到電子，化合價降低，正極材料是能夠導電物質，因此正極材料是石墨或pt，電極反應式為fe3e=fe2。35(1)某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質，兩極上發(fā)生的電極反應分別為：a極：2h22o24e=2h2o；b極：o24e=2o2則a極是電池的_極。 (2)有人以化學反應：2zno24h=2zn22h2o為基礎設計一種原電池，移入人體內作為心臟起搏器的能源，它們靠人體內血液中溶有一定濃度的o2、h、zn2進行工作。則原電池的負極材料是_，發(fā)生的電極反應為_?！敬鸢浮?負 鋅 zn-2e=zn2 36化學反應都伴隨著能量的變化，阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，其電極反應為：2h2 + o2 2h2o，電解液為koh溶液。（1）氫氧燃料電池的突出優(yōu)點是把_能直接轉化為_能，而不用經過_能這一中間形式。 (2)有關氫氧燃料電池的下列敘述正確的是_(填選項)： a.此電池能發(fā)出藍色火焰 b.氫氣為正極，氧氣為負極 c.工作時正極附近電解液的ph可能增大. d.負極：2h2 + 4oh- - 4e-4h2o，正極：o2 + 2h2o + 4e- 4oh- (3)電池所產生的水可以作為飲用水，今欲獲得常溫下水100ml，則電池內電子轉移的物質的量約為_mol.（結果保留兩位小數）【答案】 化學 電 熱 c 、d 11.11mol【解析】考查原電池的工作原理和計算，（1）電池是化學能轉化成電能，不經過熱能這一中間形式；（2）a、燃料電池不是燃燒，不能發(fā)出藍色火焰，故a錯誤；b、根據原電池工作原理，正極上得到電子，負極上失去電子，即氫氣為負極，氧氣為正極，故b錯誤；c、正極反應式為o22h2o4e=4oh，c(oh)增大，ph增大，故c正確；d、電解質為堿，負極反應式為h22oh2e=2h2o或2h24oh4e=4h2o，正極反應式為o22h2o4e=4oh，故d正確；（3）得到水100ml，即得到水的質量100g，消耗氫氣物質的量為200/18mol，即轉移電子物質的量為1002/18mol=11.11mol。37在銅鋅原電池中，以硫酸銅為電解質溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式是_；銅片上觀察到的現(xiàn)象是_【答案】 負 氧化 zn2e=zn2 鋅片溶解 正 還原 cu22e=cu 銅極變粗【解析】本題考查原電池的工作原理，由于鋅比銅活潑，發(fā)生zncu2=zn2cu，根據原電池工作原理，負極上發(fā)生氧化反應，失去電子，即鋅作負極，電極反應式為zn2e=zn2，觀察到鋅片溶解，銅為正極，電極反應式為cu22e=cu，化合價降低，發(fā)生還原反應，銅片上現(xiàn)象：銅極變粗。38原電池是化學對人類的一項重大貢獻。（1）某興趣小組為研究原電池原理，設計如圖a裝置。aba和b不連接時，燒杯中發(fā)生反應的離子方程式是 _。a和b用導線連接，cu極為原電池_極（填“正”或“負”），該電極反應式是_。無論a和b是否連接，zn片均被腐蝕，若轉移了0.2 mol電子， 則理論上zn片質量減輕_g。（2）如圖是甲烷燃料電池原理示意圖b，回答下列問題：電池的負極是_（填“a”或“b”）電極，該極的電極反應式為： _。電池工作一段時間后電解質溶液的ph_（填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】 zn2h=zn2h2 正 2h2e=h2 6.5 a ch410oh8e=co32-7h2o 減小