高中化學(xué)人教版第二章化學(xué)反應(yīng)與能量 第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能

第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)能與電能1．有關(guān)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(fù)極B．在原電池中負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)C．原電池工作時(shí)，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解析：在原電池中，電子從負(fù)極流向正極；原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，陽離子在正極被還原，所以電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動；原電池中一般正極金屬比負(fù)極金屬活潑性差，但不一定是不活潑金屬，故選C。答案：C2．已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)如下：鋅電極：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O；石墨電極：eq\f(1,2)O2＋H2O＋2e－=2OH－。可以判斷石墨電極是()A．負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)D．正極，發(fā)生還原反應(yīng)解析：空氣—鋅電池中，失去電子的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到電子的一極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)。答案：D3．根據(jù)國外媒體報(bào)道，某公司將推出一種全新的銀鋅電池，這種銀鋅電池的續(xù)航能力要比鋰離子電池強(qiáng)，有望取代鋰電池。其放電過程可表示為Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag，此電池放電時(shí)，有關(guān)說法正確的是()A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電解質(zhì)溶液是稀硫酸C．電子通過外電路從正極流向負(fù)極D．Zn作負(fù)極被氧化解析：原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；從總反應(yīng)方程式可以看出，電池放電后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以電解質(zhì)溶液一定不是稀硫酸，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中，電子通過外電路從負(fù)極流向正極，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，D選項(xiàng)正確。答案：D4．下列各組電極材料和電解質(zhì)溶液中，不能組成原電池的是()A．銅片、石墨棒、稀硫酸B．銅片、石墨棒、硝酸銀溶液C．鋅片、銅片、稀鹽酸D．銅片、鐵片、FeCl3溶液解析：原電池的電極材料是活潑性不同的金屬或能導(dǎo)電的非金屬，同時(shí)負(fù)極金屬要與電解質(zhì)溶液能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)中銅與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)，故選A。答案：A5．等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b中分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各圖表示的是產(chǎn)生H2的體積V與時(shí)間t的關(guān)系，其中正確的是()解析：等質(zhì)量的兩份鋅粉中，加入等體積等物質(zhì)的量濃度且均過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量CuSO4溶液，則a中發(fā)生的反應(yīng)有：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，由于置換出來的Cu與Zn在稀硫酸中構(gòu)成原電池，所以，a中的反應(yīng)速率比b中的反應(yīng)速率大，即反應(yīng)完成所需的時(shí)間短，但Cu2＋消耗了少量的Zn，a中產(chǎn)生的H2比b中產(chǎn)生的H2少。b中只發(fā)生如下反應(yīng)：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。答案：A6．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是________________________。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是________________________。(3)裝置丙中溶液的pH____________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序是____________________。解析：甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極、B為正極，活動性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負(fù)極，活動性B>C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活動性D>A，隨著H＋的消耗，pH變大。答案：(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)變大(4)D>A>B>C(時(shí)間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題包括6個(gè)小題，每小題8分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列有關(guān)電池的敘述不正確的是()A．水果電池是方便實(shí)用的家用電池B．鉛蓄電池是一種常用的二次電池C．氫氧燃料電池是一種高效、無污染的發(fā)電裝置D．鋅錳干電池工作一段時(shí)間后，鋅外殼逐漸變薄解析：水果電池不是方便使用的家用電池，A錯(cuò)誤；鉛蓄電池是可進(jìn)行充、放電的二次電池；氫氧燃料電池工作的產(chǎn)物是水，故不會造成環(huán)境污染；鋅錳干電池中Zn作負(fù)極不斷溶解，故外殼逐漸變薄。答案：A2．將純鋅片和純銅片按如圖方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是()A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C．兩燒杯中SOeq\o\al(2－,4)均向銅片移動D．產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙快解析：甲池中鋅與銅用導(dǎo)線連接后浸入稀H2SO4中，形成原電池，乙池中僅發(fā)生鋅與稀H2SO4的反應(yīng)，不構(gòu)成原電池。所以甲池中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，且氣泡產(chǎn)生速率比乙快。乙池中銅片、鋅片都不是電極，甲池中SOeq\o\al(2－,4)移向負(fù)極(即鋅片)。答案：D3．實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，正極PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O。今若制得Cl2mol，這時(shí)電池內(nèi)消耗H2SO4的物質(zhì)的量至少是()A．mol B．molC．mol D．mol解析：每生成1molCl2轉(zhuǎn)移2mol電子，故電解過程中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為mol×2＝mol，而根據(jù)鉛蓄電池正、負(fù)極反應(yīng)可知，消耗H2SO4的物質(zhì)的量就等于轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，即mol，C正確。答案：C4．燃料電池是一種新型電池，它主要是利用燃料燃燒原理把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是：X極：eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(1)＋2e－=2OH－；Y極：H2(g)＋2OH－－2e－=2H2O(1)。下列說法正確的是()A．X是負(fù)極 B．Y是正極C．Y極上發(fā)生還原反應(yīng) D．Y極上發(fā)生氧化反應(yīng)解析：由電極反應(yīng)式可知：X極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，是原電池的正極，Y極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，是原電池的負(fù)極。答案：D5．有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置裝置一裝置二裝置三裝置四部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增大b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)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．a(chǎn)>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a(chǎn)>b>d>c解析：裝置一是原電池，a極質(zhì)量減小，說明a極金屬失電子形成離子，故a極金屬比b極金屬活潑；裝置二沒有形成原電池，可知b比c活潑，且c位于金屬活動性順序表中氫的后面；裝置三形成原電池，易知d比c活潑；裝置四中，電流從a極流向d極，則電子是從d極流向a極，知d比a活潑。因此四種金屬的活動性順序?yàn)閐>a>b>c。答案：C6．某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則該反應(yīng)的原電池組成正確的是()選項(xiàng)ABCD正極ZnCuAgCu負(fù)極CuZnCuFe電解質(zhì)溶液CuCl2CuSO4H2SO4ZnCl2解析：根據(jù)原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2e－=Zn2＋，正極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－=Cu。故選項(xiàng)B符合題意。答案：B二、非選擇題(本題包括3個(gè)小題，共52分)7．(18分)(1)下列裝置屬于原電池的是________。(2)在選出的原電池中，________是負(fù)極，發(fā)生________反應(yīng)，________是正極，該極的現(xiàn)象是______________________________。(3)此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。解析：(1)依據(jù)構(gòu)成原電池的基本條件，只有⑤符合。(2)在裝置⑤中，較為活潑的金屬鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋；不活潑的金屬銅作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，所以看到的現(xiàn)象是正極產(chǎn)生氣泡。(3)由上述分析，可確定此原電池的總反應(yīng)式是：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。答案：(1)⑤(2)Fe氧化Cu電極上產(chǎn)生氣泡(3)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑8．(18分)如圖所示，將鋅、銅通過導(dǎo)線相連，置于稀硫酸中。(1)鋅片上的現(xiàn)象是_____________，電極反應(yīng)為____________。(2)銅片上的現(xiàn)象是________________，電極反應(yīng)為__________。(3)電子由________經(jīng)導(dǎo)線流向________。(4)若反應(yīng)過程中有mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。解析：Cu－Zn－稀H2SO4形成的原電池中，Zn做負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋，現(xiàn)象是鋅片逐漸溶解，Cu做正極：2H＋＋2e－=H2↑，銅片表面有氣泡產(chǎn)生。電子由負(fù)極(Zn)經(jīng)導(dǎo)線流向正極(Cu)。由電極反應(yīng)式可知當(dāng)有mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，可生成molH2，即標(biāo)準(zhǔn)狀況2.24LH2。答案：(1)鋅片逐漸溶解Zn－2e－=Zn2＋(2)銅片上有氣泡產(chǎn)生2H＋＋2e－=H2↑(3)鋅片銅片(4)2.24L9．(16分)微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電極反應(yīng)為Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，總反應(yīng)為Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag。根據(jù)反應(yīng)式回答問題：(1)Zn是________極，Ag2O發(fā)生________反應(yīng)。(2)電子由________極流向________極(填“Zn”或“Ag2O”)，當(dāng)通過電路1mol電子時(shí)，負(fù)極消耗物質(zhì)的質(zhì)量是________g。(3)在使用過程中，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的