2020届一轮复习人教版 化学能与电能 课时作业

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‎2020届一轮复习人教版 化学能与电能 课时作业 ‎ 学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、电子计算机所用纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是Zn+2OH-—2e-==ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-，下列判断不正确的是 ( )‎ A. 锌为正极，Ag2O为负极 B. 锌为负极，Ag2O为正极 C. 原电池工作时，负极区溶液pH减小 D. 原电池工作时，正极区溶液pH增大 ‎2、化学电池的反应本质上属于（ ）‎ A．氧化还原反应 B．分解反应 C．化合反应 D．复分解反应 ‎3、将锌棒和铁棒按图示方式插入CuSO4溶液中，电流计指针发生偏转，下列针对该装置的说法正确的是（　　）‎ A．将电能转变为化学能 B．电子由铁棒流出 C．锌为正极 D．电池反应为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu ‎4、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn（OH）2Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（　　）‎ A．Ag B．Zn（OH）2‎ C．Ag2O D．Zn ‎5、某工厂采用石墨电极电解Na2CrO4溶液，实现Na2CrO4到 Na2Cr2O7的转化，其装置如右图所示。下列说法正确的是（ ） ‎ A．阳极区的pH会不断下降 B．溶液中Na+从阴极移向阳极 C．该电解池的两电极材料只能用石墨不能用铁 D．阳极区发生的反应是：2H2O-4e-=O2↑+4H+，2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O ‎6、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：‎ ‎3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 。下列叙述不正确的是 （ ）‎ A．放电时锌做负极 ‎ B．充电时氢氧化铁被氧化 C．充电时电池的正极和电源的正极相连 ‎ D．放电时每转移3 mole-，有2mol FeO42—被还原 ‎7、锌、铜和稀硫酸组成的原电池，下列有关说法正确的是（　　）‎ ‎①锌极有气泡产生 ②电子由Zn经外电路流向Cu ‎③负极：Zn +2e-=Zn2+ ④Cu2+在溶液中由Cu棒向Zn棒迁移 A. ①②④ B. ②③ C.② D.②④‎ ‎8、把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若A、B 相连时，A为负极； C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 A. A>B>C>D B. A >C >D>B C. C>A>B>D D. B>A>C>D ‎9、人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：Zn＋2OH--2e-=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e-=2Ag＋2OH-。据此判断Ag2O是（　　）‎ A. 负极，被氧化 B. 正极，被还原 C. 负极，被还原 D. 正极，被氧化 ‎10、下列关于铜锌原电池（如图所示）的说法正确的是（　　）‎ A．Zn是负极，发生还原反应 B．Cu是负极，发生氧化反应 C．铜片上有气体逸出 D．电子由铜片通过导线流向锌片 ‎11、日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－===Zn2＋，2NH＋2e－===2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论正确的是(　　)‎ ‎①锌为正极，石墨为负极 ‎②锌为负极，石墨为正极 ‎③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极 ‎④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器 A．①③　　　 B．②③　　　‎ C．③④　　　 D．②④‎ ‎12、铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如下。下列说法不正确的是 A．因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀 B．若水膜中溶解了SO2，则铁铆钉腐蚀的速率变小 C．铜极上的反应是2H+ + 2e- == H2↑，O2 + 4e- + 4H+ == 2H2O ‎ D. 在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀 ‎13、氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。‎ 下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是(　　)‎ A. 该电池工作时化学能转化为电能 B. 该电池中电极b是正极 C. 外电路中电子由电极b通过导线流向电极a D. 该电池的总反应为：2H2＋O2=2H2O ‎14、下列图示的装置可以构成原电池的是( )‎ ‎ ‎ A B C D ‎15、如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是(　　)‎ M N R A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 铁 铜 硝酸银 D 铜 铁 蔗糖溶液 ‎16、某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理，进行如下系列实验，请分析实验结果后回答相应问题。‎ ‎(1)实验一中铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计指针偏转，但较短时间内电流即明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94 g，铜片增重了3.84 g，则该原电池的工作效率是　　　　　(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)。‎ ‎(2)实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了。为什么锌失去的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2+？‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验三中盐桥中的K+流向　　　　溶液(填ZnSO4或CuSO4)，如果Zn的消耗速率 为1×10-3 mol/s，则K+的迁移速率为　　　　　mol/s。与实验一比较，实验三原电池 的工作效率大大提高，原因是________________________________________________。‎ ‎(4)你根据实验一、二、三可得出的结论是__________________________(写出两点即可)。‎ ‎(5)实验四中，调节低压电源的电压到6 V，并把其正、负极分别与上图装置中的两个碳电极相连接；接通电源，图示中的“+”连接到电源的正极上，“-”连接到电源的负极上，电解氢氧化钾溶液制取氢气、氧气，且制得的氢气与氧气的体积比为2∶1，去掉电源，该装置就成为一只氢氧燃料电池，用带有一小灯泡的导线连接a、b，灯泡即可发亮。下列说法错误的是　　　　　。‎ A．在电解KOH溶液制备H2和O2时，KOH的作用是增强溶液的导电性，一段时间后其浓度增大 B．当作为氢氧燃料电池时，c极发生氧化反应，d极发生还原反应 C．当作为氢氧燃料电池时，电解质溶液中的OH－向着d极移动 D．如将KOH溶液换成稀H2SO4，且作为氢氧燃料电池时，c极的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ‎ ‎17、氢气是未来最理想的能源，科学家已研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O = 2H2↑＋O2↑。‎ 试回答下列问题：‎ ‎（1）分解海水时二氧化钛作_____，分解海水的反应属于_____反应（填“放热”或“吸热”）。‎ ‎（2）在高温下，向二氧化钛与焦炭的混合物中通入Cl2，得到TiCl4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式是_____。‎ ‎（3）燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能，是一种很有前途的能源利用方式。某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：‎ 负极：H2＋O2--2e-=H2O 正极：O2＋4e-=2O2-。‎ 则电池供电的总反应为_____，该燃料电池的优点是：_____。‎ ‎18、如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题：‎ ‎（1）电解质溶液为稀H2SO4时，若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为：______________；溶液的PH______（填“增大”、“减小”或“不变”）．‎ ‎（2）电解质溶液为NaOH（aq）时，若灯泡亮,则Mg电极为电池的______极（填“正”或“负”）．若产生标况下33.6L气体，则溶液增重______g。‎ ‎（3）再次更换一种电解质溶液，组成原电池，使得溶液质量减少，请写出一种可能的电解质溶液_________ 。‎ ‎19、如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．请回答下列问题：‎ ‎（1）当电极a为Al，电极b为Cu，电解质溶液为浓硝酸时，正极的电极反应式为：　 　．‎ ‎（2）当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该电池的正极为　 　，负极的电极反应式为：　 　，当反应中收集到标准状况下448mL气体时，消耗的电极质量为　 　 g．‎ ‎（3）燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂（如O2）反应所产生的能量直接转化为电能．现设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，乙醇（C2H5OH）为燃料，采用氢氧化钠溶液为电解液，则乙醇应通入　 　极（填“a”或“b”），该电极的电极反应式为：　 　．‎ ‎20、某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们阅读资料并设计了如下过程：‎ Ⅰ.有关资料：铜的化合物颜色性质如下 物质 颜色、性质 物质 颜色、性质 氢氧化铜Cu(OH)2‎ 蓝色固体不溶于水 硫酸铜(CuSO4)‎ 溶液呈蓝色 氧化亚铜(Cu2O)‎ 红色固体不溶于水 氯化铜(CuCl2)‎ 浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色 氯化亚铜(CuCl)‎ 白色固体不溶于水 碱式氯化铜 绿色固体不溶于水 Ⅱ.探究实验：‎ ‎(1)提出假设 ‎①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；‎ ‎②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为____________________________。‎ ‎(2)实验验证 取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物，‎ 实验前，检查装置A气密性的方法是______________________________。‎ ‎②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________ →B→________→________。‎ ‎(3)观察现象，得出结论 实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，根据现象①碳棒上的红色物质是否有Cu2O________(填“是”或“否”)，理由是___________________________________________________________；‎ ‎②装置________(填上图中装置编号)中________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；‎ ‎③写出装置B中发生反应的化学方程式_______________________________。‎ ‎(4)问题讨论 ‎①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为：___________________________‎ 和_______________________________________________________________；‎ ‎②实验过程中，若装置B中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成的影响是___________________________________________________________。‎ 参考答案 ‎1、答案：A A、根据电极反应式可知，锌是负极，失去电子。氧化银是正极，得到电子，A错误；‎ B、根据以上分析可知B正确；‎ C、根据电极反应式可知，负极周围溶液中OH－减小pH减小，正极周围溶液中OH－增大pH增大，C正确；‎ D、根据C中分析可知D正确；‎ ‎2、答案：A 解：本题考查原电池反应的实质。‎ ‎3、答案：D 解:该装置能自发的进行氧化还原反应，能将化学能转化为电能，属于原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，负极反应式为Zn﹣2e﹣=Zn2+、正极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，电子从负极沿导线流向正极，以此解答该题．‎ ‎4、答案：D 在银锌二次电池中，根据反应：2Ag+Zn（OH）2Ag2O+Zn+H2O，放电时为原电池，活泼金属做负极，失电子发生氧化反应，根据电极反应应为锌．‎ 故选D．‎ ‎5、答案：D 6、答案：D 7、答案：C 试题分析：①锌极是负极，发生溶解，铜极是正极，产生气泡，故错；③负极失去电子，发生氧化反应，故错；④阳离子移向正极，即铜极，故错。故选C。‎ 考点：原电池的工作原理 点评：本题考查学生原电池的工作原理，可以根据所学知识进行回答，题目难度不大。‎ ‎8、答案：B 试题分析：用导线两两相连组成原电池。若A、B相连时，A为负极；则金属活动性A>B；C、D相连时，D上产生大量气泡；则金属活动性：C>D；A、C相连时，电流由C经导线流向A；则金属活动性：A>C；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则金属活动性：D>B。则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为A＞C＞D＞B，答案是B。‎ ‎9、答案：B 解：本题考查原电池原理的应用.原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，正极得到电子，发生还原反应，则根据反应式可判断氧化银是正极，被还原，答案选B。‎ ‎10、答案：C 解：A．Zn为负极，失去电子，发生氧化反应，故A错误；‎ B．Cu为正极，氢离子得到电子发生还原反应，故B错误；‎ C．Cu电极上氢离子得到电子生成氢气，有气体逸出，故C正确；‎ D．电子由Zn片通过导线流向Cu片，故D错误；‎ 故选C．‎ ‎11、答案：　D ‎　由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应或根据原电池的形成条件，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极可判断出①错②对。在外电路，电子从负极流向正极，故③不正确。长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且MnO2不断吸收H2而产生H2O，糊状物也越来越稀，故其容易流出而腐蚀用电器。‎ ‎12、答案：B 13、答案：C 解：燃料电池属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，A正确；通入氧化剂的电极为正极，所以b为正极，B正确；通入氢气的电极为负极，通入氧气的电极为正极，电子从负极a沿导线流向正极b，C错误；该电池中，负极上电极反应式为，正极电极反应式为，正负极电极反应式相加得电池反应式2H2＋O2=2H2O,D正确；正确选项 C。‎ ‎14、答案：A 解：A．具备构成原电池的条件，可以形成原电池，正确；B．没有形成闭合回路，不能构成原电池，错误；C．没有活动性不同的电极，不能构成原电池，错误；D．没有电解质溶液，不能构成原电池，错误。‎ ‎15、答案：　C ‎　由于D中R蔗糖溶液不是电解质溶液，故D不正确；M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误；N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A不正确。‎ ‎16、答案：(1)60%　(2)未形成闭合的回路 ‎(3)CuSO4　2×10－3　Zn和Cu2＋不直接接触发生置换反应，电子只能通过导线发生转移　(4)Zn的活泼性比Cu强，原电池需形成闭合回路才能产生持续电流或正、负极在同一电解质溶液中时工作效率降低(其他合理答案也可)‎ ‎(5)BD 17、答案：(1) 催化剂 ； 吸热 ‎(2) TiO2＋2C＋2Cl2 = TiCl4＋2CO ‎(3) 2H2＋O2 = 2H2O ； 产物对环境无污染 解：（1）水难以分解，在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气，并用激光提供能量，则说明二氧化钛起到催化剂的作用，该反应吸热。‎ ‎（2）在高温下，向二氧化钛与焦炭的混合物中通入Cl2，TiO2＋2C＋2Cl2 = TiCl4＋2CO ；‎ ‎（3）燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能，将正极反应式和负极反应式加加减消元得：电池供电的总反应为 2H2＋O2 = 2H2O，该燃料电池的优点是产物对环境无污染。‎ ‎18、答案：(1) Mg-2e-=Mg2+ ； 增大 ‎(2) 正 ； 24 ‎ ‎(3) CuSO4 溶液( 合理即可)‎ 解：（1）分析题给装置图，当电解质溶液为稀H2SO4时上述装置中灯泡亮，则形成原电池，镁较活泼，作原电池的负极，则Mg电极上发生的反应为Mg-2e-=Mg2+，铝电极上的反应是2H+ + 2e- = H2↑，溶液中氢离子浓度降低，PH增大；‎ ‎（2）电解质溶液为NaOH溶液时，Al片作负极，Mg片作正极，Mg电极上发生的电极反应式为6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2↑；‎ 总反应为2Al + 2OH-+2H2O =2AlO2- + 3H2 ；设溶液增重xg；‎ ‎ ，x=24g。‎ ‎（3）溶液质量减少，说明溶液中有金属析出，且析出金属的质量大于镁溶解的质量，若溶质为硫酸铜，根据 ，溶解24g镁生成64g铜，溶液质量减少。 ‎ ‎19、答案：（1）2H++NO3﹣+e﹣═NO2↑+H2O；‎ ‎（2）Mg；Al+4OH﹣﹣3 e﹣═AlO2﹣+2H2O，0.36；‎ ‎（3）b；C2H5OH+16OH﹣﹣12e﹣═2CO32﹣+11H2O．‎ 解：本题考查原电池和电解池的工作原理．‎ ‎（1）Al在浓硝酸中钝化，硝酸根在正极铝上得电子被还原为二氧化氮，电极反应式为2H++NO3﹣+e﹣═NO2↑+H2O，‎ 故答案为：2H++NO3﹣+e﹣═NO2↑+H2O；‎ ‎（2）Al可与NaOH溶液发生氧化还原反应，离子反应为2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑，则Al为负极，Mg为正极，负极上Al失去电子，电极反应为Al+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2O；当反应中收集到标准状况下448mL即0.02mol气体时，‎ ‎2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑‎ ‎54g 3mol m（Al） 0.02mol 则消耗的电极Al的质量为：m（Al）=×54g=0.36g，‎ 故答案为：Mg；Al+4OH﹣﹣3 e﹣═AlO2﹣+2H2O，0.36；‎ ‎（3）乙醇燃料电池中，通入燃料的电极是负极，则乙醇应通入b极，在碱性环境中乙醇失电子产生碳酸根和水，电极反应式为C2H5OH+16OH﹣﹣12e﹣═2CO32﹣+11H2O，‎ 故答案为：b；C2H5OH+16OH﹣﹣12e﹣═2CO32﹣+11H2O．‎ ‎20、答案：(1)②CuCl ‎(2)①将橡胶管套在导气管上，用弹簧夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，水的液面不会连续下降，证明装置A的气密性好(其他合理答案也可)　②E　C　F　D ‎(3)①否　F中物质不变蓝色　②D　出现白色沉淀 ‎③2CuCl＋H22Cu＋2HCl ‎(4)①Cu2＋＋Cl－＋e－===CuCl↓　Cu2＋＋e－===Cu　②氢气和氧气混合加热可能发生爆炸；空气中水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断 ‎(1)阴极主要发生Cu2＋得电子反应，及Cu2＋＋2e－===Cu，也可能发生反应：Cu2＋＋e－===Cu＋、Cu＋＋Cl－===CuCl↓，CuCl为白色沉淀。‎ ‎(2)～(4)由所给装置图可知，验证阴极产物的实验原理为：使氢气与阴极产物在高温下反应，由其反应产物确定阴极产物；实验方法为：首先制取氢气、并除杂、干燥，将纯净的氢气通过灼热的阴极碳棒后，再通过无水硫酸铜，验证是否生成水，若无水硫酸铜变蓝，‎ 则说明有水生成，可进一步说明阴极碳棒有Cu2O生成，否则，没有Cu2O生成；再通入硝酸银溶液看是否有沉淀生成，若硝酸银溶液中有白色沉淀生成，则该白色沉淀为氯化银，说明反应中有氯化氢气体生成，进一步说明阴极碳棒上有CuCl生成，否则，说明阴极碳棒上没有CuCl生成。装置的连接顺序为：A→E→C→B→F→D。实验中无水硫酸铜不变色，而硝酸银溶液中有白色沉淀，说明阴极碳棒上没有Cu2O而有Cu和CuCl，故硬质玻璃管中发生的反应为：2CuCl＋H22Cu＋2HCl。进而可推出电解时阴极发生的反应除生成Cu外，还生成CuCl。 ‎