高一化學(xué)人教版必修二課下能力提升（七）　化學(xué)能與電能作業(yè).docVIP

課下能力提升(七)化學(xué)能與電能一、選擇題1下面是四個化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計原電池的化學(xué)反應(yīng)是()a2al2naoh2h2o=2naalo23h2b2h2o22h2oczncuso4=cuznso4dna2co32hcl=2naclh2oco22(2016山東濰坊高一檢測)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，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3雙選如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極x、y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是()a外電路的電流方向為：y外電路xb若兩電極分別為fe和碳棒，則x為碳棒，y為fecx極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)d若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為xy4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：o2(g)h2o(l)2e=2ohy極：h2(g)2oh2e=2h2o(l)下列說法正確的是()ax是負(fù)極by是正極cy極上發(fā)生還原反應(yīng)dy極上發(fā)生氧化反應(yīng)5如圖所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)，m棒變粗，n棒變細(xì)，由此判斷下表中所列m、n、p物質(zhì)，其中可以成立的是()選項mnpa鋅銅稀硫酸溶液b銅鐵稀鹽酸c銀鋅硝酸銀溶液d鋅鐵硝酸鐵溶液6茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、ptfe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中鋁合金是負(fù)極海水是電解質(zhì)溶液鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)()abc d7(廣東高考改編)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是()aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出ba和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：cu22e=cuc無論a和b是否連接，鐵片均會溶解da和b用導(dǎo)線連接后，fe片上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的cu2向銅電極移動8觀察如圖所示兩個實驗裝置，若兩燒杯中硫酸的濃度相同，銅片和鋅片都是純凈單質(zhì)，判斷下列敘述正確的是()a兩個裝置均是原電池裝置b乙中電子由銅片經(jīng)過電流計流向鋅片c過一段時間兩燒杯中溶液的酸性均減弱d因都是鋅與硫酸的反應(yīng)，所以兩裝置中產(chǎn)生氣泡的速率相同9(2016南京高一檢測)用如圖裝置進(jìn)行實驗，若x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，則y軸應(yīng)表示()c(ag)c(no)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量溶液的質(zhì)量abcd10鎳氫電池的總反應(yīng)式是h22nio(oh)=2ni(oh)2，根據(jù)此反應(yīng)式判斷，此電池放電時，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()ah2bni(oh)2cnio(oh) dh2和nio(oh)11(2016山東濱州高一檢測)燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達(dá)80%，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池說法錯誤的是()a氫氧燃料電池的電解質(zhì)用koh溶液時，其負(fù)極電極反應(yīng)為2h24e4oh=4h2ob堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為o22h2o4e=4ohc燃料電池負(fù)極燃料失電子，發(fā)生還原反應(yīng)d除純氧外，空氣中的氧氣也可以作氧化劑12由質(zhì)量均為100 g的鐵片、銅片和足量的cuso4溶液組成原電池裝置，經(jīng)過一段時間后，兩電極的質(zhì)量差變?yōu)?2 g，則下列說法正確的是()a鐵片溶解了12 gb導(dǎo)線中通過了0.2 mol電子c銅片上析出了6 g cud銅片溶解了6.4 g二、非選擇題13電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)利用電池可將_能轉(zhuǎn)化為_能。(2)下列電池中，不易造成環(huán)境污染的是()a鋰離子電池b鋅錳電池c鎳鎘電池 d氫氧燃料電池(3)已知甲醇燃料電池每生成1 mol的液態(tài)水放出286 kj的熱量，又知該電池每發(fā)1 kwh電能生成360 g水，則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為_。(1 kwh3.6106 j)14由a、b、c、d四種金屬按表中裝置進(jìn)行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(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_。15(2016廣州高一檢測)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，以lioh為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電?？偡磻?yīng)為2li2h2o=2liohh2(1)該電池的負(fù)極是_，負(fù)極反應(yīng)是_。(2)正極現(xiàn)象是_。(3)放電時oh向_移動(填“正極”或“負(fù)極”)。16理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。請利用反應(yīng)“cu 2ag=2agcu2”設(shè)計一個化學(xué)電池(正極材料用石墨棒)回答下列問題：(1)該電池的負(fù)極材料是_，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是_。(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。(3)若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1 mol，則生成銀_g。17為了探究原電池的工作原理，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一組實驗，其裝置如圖：回答下列問題：(1)根據(jù)原電池原理填寫下表：裝置序號正極負(fù)極反應(yīng)式陽離子移動方向甲乙丙丁戊(2)電極類型除與電極材料的性質(zhì)有關(guān)外，還與_有關(guān)。(3)根據(jù)上述電池分析，負(fù)極材料是否一定參加電極反應(yīng)？_(填“是”或“不一定”)，請舉例說明：_(4)指出下列電池的放電過程中，電解質(zhì)溶液酸堿性的變化：甲_，丙_，戊_。(填“酸性或堿性增強(qiáng)或減弱”)課下能力提升(七)化學(xué)能與電能1解析：選dd項中的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池。2解析：選c在外電路中電子由負(fù)極流向正極；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；mgal原電池，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，鋁作正極，屬于活潑金屬。3解析：選a、d外電路的電子流向為x外電路y，電流方向與其相反，a正確；x極失電子，作負(fù)極，y極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，x極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)。若兩電極分別為fe和碳棒，則y為碳棒，x為fe，b、c錯誤，d正確。4解析：選d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。5解析：選c該原電池中m棒變粗，n棒變細(xì)，說明原電池反應(yīng)時n棒作負(fù)極，m棒作正極，a、b選項中，電解質(zhì)溶液分別為稀硫酸和稀鹽酸，原電池工作時，不會有金屬析出且a中m棒變細(xì)。c選項正極反應(yīng)為age=ag，符合題意。而d選項正極反應(yīng)為fe3e=fe2，不會有金屬析出，m棒鋅溶解變細(xì)。6解析：選a活潑的一極為負(fù)極，即為鋁合金，對。電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，對。鋁合金為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。7解析：選d鐵的活潑性強(qiáng)于銅，故鐵能置換出銅且附著在鐵棒上，a正確。a和b用導(dǎo)線連接后，構(gòu)成原電池，其中fe作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅作正極，電極反應(yīng)式為 cu22e=cu，b項正確、d項錯誤。無論a和b是否連接，鐵都被氧化生成fe2，c項正確。8解析：選c根據(jù)原電池的形成條件分析，甲中沒有構(gòu)成閉合回路，不屬于原電池裝置，a項錯誤；乙裝置是原電池裝置，活潑金屬作負(fù)極，失去電子，電子應(yīng)由鋅片流向銅片，b項錯誤；兩個裝置中的鋅片都和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，硫酸濃度減小，溶液酸性減弱，c項正確；乙裝置中構(gòu)成原電池反應(yīng)，反應(yīng)速率加快，故乙裝置中產(chǎn)生氣泡的速率快，d項錯誤。9解析：選d該原電池中負(fù)極為fe，電極反應(yīng)：fe2e=fe2，故a棒質(zhì)量減小；正極為ag，電極反應(yīng)：age=ag，故b棒質(zhì)量增大，c(ag)減?。豢傠姌O反應(yīng)為fe2ag=2agfe2，溶液質(zhì)量減小，整個過程中c(no)未變。10解析：選a由方程式可知，h2中h元素化合價升高，被氧化，在原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，則h2為原電池的負(fù)極。11解析：選c氫氧燃料電池的電解質(zhì)用koh溶液時，在負(fù)極h2失電子生成h能與 oh繼續(xù)反應(yīng)，故負(fù)極電極反應(yīng)為2h24e4oh=4h2o，a正確；堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為o22h2o4e=4oh，b正確；燃料電池負(fù)極燃料失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，c錯誤；燃料電池的正極是氧氣得電子，可以是純氧，也可以是空氣中的氧氣，d正確。12解析：選b設(shè)鐵片溶解的質(zhì)量為x g，銅片上析出cu的質(zhì)量為y g。則(100y)(100x)12，即xy12。由得失電子守恒可得：22，即8x7y。解、聯(lián)立方程組得x5.6 g，y6.4 g。導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為20.2 mol。13解析：(1)原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。(2)氫氧燃料電池工作時的產(chǎn)物是水，不會造成環(huán)境污染，故氫氧燃料電池又稱為綠色電池。(3)生成360 g液態(tài)水放出的熱量為286 kj/mol5720 kj，電池的能量轉(zhuǎn)化率為 100%62.9%。答案：(1)化學(xué)電(2)d(3)62.9%14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ab；乙中c極增重，即析出cu，則b為負(fù)極，活動性bc；丙中a上有氣體即h2產(chǎn)生，則a為正極，活動性da，隨著h的消耗，ph變大。答案：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)變大(4)dabc15解析：金屬鋰比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為lie=li。正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以h2在正極生成，正極反應(yīng)是2h2e=h2，正極產(chǎn)生無色氣體；在原電池的放電過程中，陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，所以oh向負(fù)極移動。答案：(1)鋰lie=li(2)有無色氣體產(chǎn)生(3)負(fù)極16解析：在cu2ag=2agcu2中，cu作還原劑，應(yīng)作原電池的負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；ag作氧化劑，在原電池的正極得電子，故石墨棒上有銀白色物質(zhì)析出，且每轉(zhuǎn)移1 mol電子，則生成銀108 g；電解質(zhì)是含ag的可溶性鹽，通常是agno3溶液。答案：(1)cu氧化agno3溶液(2)石墨棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)(3)10817解析：(1)電池甲：在稀硫酸中，鎂比鋁活潑，鎂為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁為正極，h在鋁極上發(fā)生還原反應(yīng)；乙電池：鐵比鉑活潑，鐵為負(fù)極；丙電池：在氫氧化鈉溶液中，鋁與naoh溶液反應(yīng)，鋁失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸根離子和水；丁電池：常溫下，濃硝酸使鋁鈍化，銅溶解，銅為負(fù)極；戊電池是燃料電池，氫氣與氧氣反應(yīng)，氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿中生成水，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)。所以，在負(fù)極區(qū)通入氫氣，在正極區(qū)通入空氣。(2)通過比較甲、丙電池可知，電極都是鋁、鎂，由于電解質(zhì)溶液不同，故電極名稱不同，即電極類型與電極材料、電解質(zhì)溶液都有關(guān)。(3)大多數(shù)電池的負(fù)極材料參與反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，燃料電池的負(fù)極材料不參與反應(yīng)