精選人教版高一化學(xué)必修2課下能力提升：(七)化學(xué)能與電能含答案

1、課下能力提升（七）化學(xué)能與電能一、選擇題1 下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是（）A. 2AI + 2NaO片 2fO=2NaAIO+ 3H2 f點(diǎn)燃B. 2H2 + O=2HOC. Zn+ CuSO=Cu ZnSOD. NstCO+ 2HCI=2NaCI+ HO+ CO f2. （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(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

2、，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是（）A. 外電路的電流方向?yàn)椋貉惧餐怆娐穞XB. 若兩電極分別為 Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為FeC. X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?yàn)閄>Y4. 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：1 X極：2Q（g） + H2O（l） + 2e =2OHY 極：H（g） + 2OH 2e=2HO（I）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)5. 如圖所示裝置中，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒

3、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(xiàng)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、Pt - Fe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)（）A.B.C.D.7.（廣東高考改編）某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是（ ）a b _O O-!CuFe辭一-廠SOI'-=A. a和b不連接時(shí)，鐵片上會有金屬銅析出2亠一B. a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu + 2e

4、 =CuC. 無論a和b是否連接，鐵片均會溶解D. a和b用導(dǎo)線連接后，F(xiàn)e片上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的cf +向銅電極移動&觀察如圖所示兩個(gè)實(shí)驗(yàn)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(gè)裝置均是原電池裝置B. 乙中電子由銅片經(jīng)過電流計(jì)流向鋅片C. 過一段時(shí)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(shí)驗(yàn),右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(NQ)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量溶液的質(zhì)量AfiNOi解灌電于的詢噴的用/m(UA.

5、B.C.D.10.鎳氫電池的總反應(yīng)式是H+ 2NiO(OH)=2Ni(OH)2,根據(jù)此反應(yīng)式判斷，此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()A.沖B. Ni(OH)2C. NiO(OH) D . H2 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(shí)，其負(fù)極電極反應(yīng)為2H2 4e+ 4OH=4HOB. 堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為Q+ 2fO+ 4e =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

6、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CuSO溶液組成原電池裝置，經(jīng)過一段時(shí)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 kWh6電能生成360 g

7、水，則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為 。(1 kW h = 3.6 x 10 J)14 .由A、B、C D四種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。DIla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”)。 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(shí)加入水即可放電。總反應(yīng)為 2Li + 2HO=2LiOH H4(1)

8、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(shí)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(jì)成原電池。請利用反應(yīng)“Cu+2Ag+=2Ag cU*”設(shè)計(jì)一個(gè)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 。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(jì)了一組實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖:1-Ml；A1卅AI甲T氧域化詡?cè)芤夯卮鹣铝袉栴}：(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

9、（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： 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D D項(xiàng)中的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)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)；MgAI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?yàn)?Xt外電路宀丫，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

10、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(shí) N棒作負(fù)極，M棒 作正極，A、B選項(xiàng)中，電解質(zhì)溶液分別為稀硫酸和稀鹽酸，原電池工作時(shí)，不會有金屬析_L_3出且A中M棒變細(xì)。C選項(xiàng)正極反應(yīng)為 Ag + e =Ag符合題意。而 D選項(xiàng)正極反應(yīng)為 Fe-L一2+.+ e =Fe，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7解析：

11、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,解質(zhì)溶液，對。鋁合金為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。A正確。a和b2 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Cu+ 2+ 2e =Cu B項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯誤。無論a和b是否連接，鐵都被氧化生成 Fe , C項(xiàng)正確。&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(xiàng)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(xiàng)錯誤；兩個(gè)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(xiàng)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)

12、生氣泡的速率快，D項(xiàng) 錯誤。., 一2+9. 解析：選D該原電池中負(fù)極為 Fe,電極反應(yīng)：Fe 2e =Fe，故a棒質(zhì)量減小； 正極為Ag，電極反應(yīng)：Ag + e_=Ag故b棒質(zhì)量增大，c(Ag十)減小；總電極反應(yīng)為 Fe +2+一2Ag =2Ag Fe，溶液質(zhì)量減小，整個(gè)過程中c(NQ )未變。10. 解析：選A由方程式可知，H中H元素化合價(jià)升高，被氧化，在原電池負(fù)極發(fā)生 氧化反應(yīng)，則沖為原電池的負(fù)極。11 解析：選C氫氧燃料電池的電解質(zhì)用KOH溶液時(shí)，在負(fù)極H失電子生成 H能與0H一繼續(xù)反應(yīng)，故負(fù)極電極反應(yīng)為2f 4e一+ 40H =4H0, A正確；堿性甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為02+ 2

13、H2O+ 4e=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。貝U(100 + y) (100 x) = 12,即 x + y= 12。xy由得失電子守恒可得：X 2 = x 2,5664即8x= 7y。解、聯(lián)立方程組得x= 5.6 g , y= 6.4 g。導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為5.6 gX 2 = 0.2 mol 。56 g/mol13. 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(shí)的產(chǎn)物是水，不

14、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 J 60 g X 286 kJ/mol = 5720 kJ，電池的能量轉(zhuǎn)化18 g/mol3 600 kJ率為 5 720 kJ X 10°金 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 A>B;乙中C極增重，即析出 Cu,貝U B為負(fù)極，活動性 B>C丙中A 上有氣體即H產(chǎn)生，則A為正極，活動性 D>A隨著的消耗，pH變大。一 2 +答案：(1)A 2e =A

15、2 +(2)Cu+ 2e =Cu變大(4)D>A>B>C15. 解析：金屬鋰比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li e =Li十。正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以 H2在正極生成，正極反應(yīng)是2H+ + 2e=Hf，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0H向負(fù)極移動。答案：鋰 Li e=Li+ （2）有無色氣體產(chǎn)生（3）負(fù)極+2+., .,16. 解析：在Cu+ 2Ag =2Ag+ Cu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

16、生成銀108 g ;電解質(zhì)是含 Ag+的可溶性鹽，通常是 AgN溶液。答案：（1）Cu 氧化 AgN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，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