《化學能與電能》沖刺2

《化學能與電能》試卷一、選擇題1．X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X和Y組成原電池時，Y為電池的負極．X、Y、Z三種金屬的活動性順序為（）A．X＞Y＞ZB．X＞Z＞YC．Y＞X＞ZD．Y＞Z＞X2.有A、B、C、D四塊金屬片，進行如下實驗：①A、B用導線相連后，同時浸入稀硫酸中，A極為負極；②C、D用導線相連后，同時浸入稀硫酸中，電流由D→導線→C；③B、C相連后，同時浸入稀硫酸中，C極產生大量氣泡；④B、D相連后，同時浸入稀硫酸中，D極產生大量氣泡．據此，判斷四種金屬的活動性順序是（）A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞DD．B＞D＞C＞A3.在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接鋅片和銅片，下列敘述正確的是（）A．正極發(fā)生得電子的氧化反應B．電子通過導線由銅片流向鋅片C．正極有O2逸出D．銅片上有H2逸出4.肼（N2H4）﹣空氣燃料電池是一種環(huán)保型堿性燃料電池，電解質溶液是20%～30%的KOH溶液．電池總反應為：N2H4+O2=N2↑+2H2O．下列關于該燃料電池工作時的說法正確的是（）A．負極的電極反應式是：N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑B． 極的電極反應式是：O2+4H++4e﹣=2H2OC．溶液中陰離子向正極移動D．溶液中C﹙OH﹣﹚保持不變5.控制適合的條件，將反應2Fe3++2I﹣2Fe2++I2設計成如圖所示的原電池．下列判斷不正確的是（）A．反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應B．反應開始時，甲中石墨電極上Fe3+被還原C．電流計讀數為零時，反應達到化學平衡狀態(tài)D．電流計讀數為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負極6.將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同深度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是（）A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極C．兩燒杯中溶液的pH均增大D．產生氣泡的速度甲比乙慢7.關于如圖所示裝置的敘述，錯誤的是（）A．鋅是負極，其質量逐漸減輕B．氫離子在銅的表面被還原，產生氣泡C．檢流計的指針向右偏轉D．電流從鋅片經導線流向銅片8.人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池﹣﹣銀鋅蓄電池，其電池的電極反應式為：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2↑，Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣．據此判斷氧化銀是（）A．負極，被氧化B．正極，被還原C．負極，被還原D．正極，被氧化9.關于原電池的下列說法中，正確的是（）A．化學性質較活潑的金屬為負極B．在正極上發(fā)生氧化反應C．在外電路，電子流出的極為正極D．是由電能轉化為化學能的裝置10.鎳氫電池的總反應式是H2+2NiO（OH）2Ni（OH）2，根據此反應式判斷，此電池放電時，負極上發(fā)生反應的物質是（）A．NiO（OH）B．Ni（OH）2C．H2D．H2和NiO（OH）二、非選擇題11.從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現了人類文明的發(fā)展水平．如圖1表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限．（1）上述圖1中的三種常用金屬的開發(fā)利用之所以有先后，主要取決于（填選項序號）A．金屬的導電性強弱B．金屬在地殼中的含量多少C．金屬的化合價高低D．金屬的活動性大?。?）早在西漢成書的《淮南萬畢術》里，就有“曾青得鐵則化為銅“的記載．曾青又有空青、白青、石膽、膽磯等名稱其實都是天然的硫酸銅．①寫出“曾青得鐵則化為銅“的離子方程式．②若根據上述反應設計成原電池，請在圖2方框中畫出原電池的裝置圖，標出正、負極和電解質溶液，并寫出電極反應式．正極反應，負極反應③設計一個實驗方案，使如圖3裝置中的鐵棒上析出銅，而鐵的質量不變．（可用文字敘述也可用圖示意）．12.現有如下兩個反應：（A）NaOH+HCl=NaCl+H2O（B）2FeCl3+Fe=3FeCl2（1）根據兩反應本質，分別判斷能否用于設計原電池．（2）如果不能，說明其原因．（3）如果可以，請畫出實驗裝置圖，注明電解質溶液名稱和正負極材料，標出電子流動方向和電流方向，寫出電極反應式．是正極，正極反應式：；是負極，負極反應式：．13.在銀鋅原電池中，以硫酸銅為電解質溶液，鋅為極，電極上發(fā)生的是反應（“氧化”或“還原”）．電極反應式為，鋅片上觀察到的現象為；銀為極，電極上發(fā)生的是反應（“氧化”或“還原”），銀片上觀察到的現象是．14.氫氣是未來最理想的能源，科學家最近研制出利用太陽能產生激光，并在二氧化鈦（TiO2）表面作用使海水分解得到氫氣的新技術2H2O2H2↑+O2↑．制得的氫氣可用于燃料電池．試回答下列問題：（1）分解海水時，二氧化鈦的作用是；生成的氫氣用于燃料電池時，能轉變?yōu)槟?；分解海水的反應屬于反應（填“放熱”或“吸熱”）．?）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)生的電極反應為：A極：H2+O2﹣﹣2e﹣=H2O，B極：O2+4e﹣=2O2﹣．則A極是電池的極，電子從該極（填“流入”或“流出”）．參考答案解：把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，說明金屬X可以把金屬Z從其鹽中置換出來，所以活潑性X＞Z，X和Y組成原電池時，Y為電池的負極，所以活潑性Y＞X，X、Y、Z三種金屬的活動性順序為Y＞X＞Z．故選C．解：①A、B用導線相連后，同時浸入稀硫酸中，A極為負極，所以活潑性：A＞B；②原電池中，電流從正極流向負極，C、D用導線相連后，同時浸入稀硫酸溶液中，電流由D→導線→C，所以金屬活潑性：C＞D；③B、C相連后，同時浸入稀硫酸中，C極產生大量氣泡，說明C是正極，所以金屬活潑性：B＞C；④B、D相連后，同時浸入稀硫酸中，D極產生大量氣泡，說明D極是正極，所以金屬活潑性：B＞D；綜上可知金屬活潑性順序是：A＞B＞C＞D．故選A．解：Zn、Cu、硫酸構成的原電池金屬鋅做負極，金屬銅做正極．A.正極上放電的是氫離子，發(fā)生得電子的還原反應，故A錯誤；B.原電池中，電子的流向是從負極經導線流向正極，即從鋅片流向銅片，故B錯誤；C.正極上放電的是氫離子，正極有氫氣逸出，故C錯誤；D.金屬銅做正極，正極上放電的是氫離子，有氫氣逸出，故D正確．故選D．解：A.原電池中負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，負極反應為N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑，故A正確；B.在堿性環(huán)境下，正極反應為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，故B錯誤；C.原電池中，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，故C錯誤；D.電池總反應為N2H4+O2=N2↑+2H2O，原電池反應生成水，溶液濃度降低，故D錯誤；故選A．解：A.因乙中I﹣失去電子放電，元素的化合價升高，則發(fā)生氧化反應，故A正確；B.由總反應方程式知，Fe3+被還原成Fe2+，則發(fā)生還原反應，故B正確；C.當電流計為零時，說明沒有電子發(fā)生轉移，則反應達到平衡，故C正確；D.當加入Fe2+，導致平衡逆向移動，則Fe2+失去電子生成Fe3+，作為負極，而乙中石墨成為正極，故D錯誤；故選D．考點：原電池和電解池的工作原理．專題：電化學專題．分析：甲中形成銅鋅原電池，鋅作負極，失電子，銅作正極，H+在銅極上得電子，生成H2，總反應式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，原電池的構成加快了反應速率．乙裝置中只是鋅片與稀硫酸間發(fā)生了置換反應：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，以此進行分析．解答：解：A.甲中形成銅鋅原電池，鋅作負極，失電子，銅作正極，H+在銅極上得電子，生成H2，所以甲中銅片表面有氣泡產生，故A錯誤；B.乙中不構成原電池，銅片不是電極，故B錯誤；C.甲乙兩燒杯反應的總方程式都為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，溶液中硫酸的濃度降低，溶液的PH增大，故C正確；D.原電池能加快反應速率，故產生氣泡的速度甲比乙快，故D錯誤．故選C．點評：本題考查了置換反應和原電池的有關知識，題目難度不大，注意把握原電池的組成條件的工作原理．考點：原電池和電解池的工作原理．分析：該原電池中，較活潑的金屬鋅作負極，負極上失電子生成鋅離子進入溶液；較不活潑的金屬銅作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣；電子從負極沿導線流向正極，電流流向和電子流向相反，以此解答該題．解答：解：A．鋅是負極，鋅失電子生成鋅離子進入溶液，所以質量逐漸減小，故A正確；B．銅是正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應生成氫氣，所以氫離子在銅表面被還原，故B正確；C．該實驗中只能證明檢流計指針發(fā)生偏轉，但不能確定偏轉方向，故C錯誤；D．電子從負極沿導線流向正極，所以電子從鋅片經導線流向銅片，故D正確；故選C．點評：本題考查了原電池原理，為高頻考點，側重于學生的分析能力的考查，難度不大，注意把握原電池的工作原理．考點：電極反應和電池反應方程式．專題：電化學專題．分析：根據化合價變化可知Zn被氧化，應為原電池的負極，則正極為Ag2O，正極上得電子被還原．解答：解：根據化合價可知，電極反應中銀的化合價降低，被還原；原電池中較活潑的金屬做負極，另一電極作正極，發(fā)生還原反應，所以氧化銀為正極，得電子被還原．故選B．點評：本題考查原電池知識，題目難度中等，注意原電池兩極上的變化以及原電池原理．考點：原電池和電解池的工作原理．專題：電化學專題．分析：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．解答：解：A.活潑性強的金屬作負極，故A正確；B.原電池中，負極失去電子發(fā)生氧化反應，故B錯誤；C.原電池放電時，電子從負極沿導線流向正極，電流從原電池的正極沿導線流向負極，故C錯誤；D.原電池是把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，故D錯誤；故選A．點評：本題考查了原電池原理，難度不大，會判斷電子在外電路的流向及溶液中陰陽離子的移動方向．考點：化學電源新型電池；電極反應和電池反應方程式．專題：電化學專題．分析：根據總反應式結合化合價的變化判斷被氧化和被還原的物質，原電池中負極發(fā)生氧化反應．解答：解：總反應式是H2+2NiO（OH）2Ni（OH）2，由方程式可知，H2中H元素化合價升高，被氧化，在原電池負極發(fā)生氧化反應，則H2為原電池的負極，負極反應式：H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O．故選C．點評：本題考查原電池反應，題目難度不大，注意根據化合價的變化判斷原電池的正負極反應．11.（1）D；（2）①Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；②；Cu2++2e﹣=Cu；Fe﹣2e﹣=Fe2+；③．解：（1）由圖示可以看出金屬的活動性大小與金屬的開發(fā)利用的先后有關，故答案為：D；（2）①鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應，反應的離子方程式為Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，故答案為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；②原電池的總反應為Fe+Cu2+=Fe2++Cu，則該原電池中，Fe為負極，負極反應Fe﹣2e﹣=Fe2+，Cu（或C）為正極，正極發(fā)生還原反應，電極反應式為Cu2++2e﹣=Cu，電解質溶液為硫酸銅溶液，則原電池裝置為，故答案為：；Cu2++2e﹣=Cu；Fe﹣2e﹣=Fe2+；③選一個活潑性比鐵強的金屬（可以用Mg、Al、Zn）做負極，然后將其用導線和鐵連接，放入硫酸銅溶液中；或如圖，答：．12.（1）（A）不行、（B）行（2）（A）不是氧化還原反應，沒有發(fā)生電子的轉移（3）Cu（或C）；2Fe3++2e﹣=2Fe2+；Fe；Fe﹣2e﹣=Fe2+．考點：設計原電池．分析：（1）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應；（2）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應；（3）該原電池反應中，Fe元素化合價由0價、+3價變?yōu)?2價，所以Fe失電子發(fā)生氧化反應，則Fe作負極，不如鐵活潑的金屬或導電的非金屬作正極，氯化鐵溶液為電解質溶液，電子從負極沿導線流向正極，電流與電子流向相反．解答：解：（1）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，（A）中各元素化合價不變，不屬于氧化還原反應，所以不能設計成原電池，（B）中Fe元素化合價發(fā)生變化，所以可以設計成原電池，故答案為：（A）不行（B）可以；（2）（A）不是氧化還原反應，沒有發(fā)生電子的轉移，所以不能設計成原電池，故答案為：（A）不是氧化還原反應，沒有發(fā)生電子的轉移；（3）該原電池反應中，Fe元素化合價由0價、+3價變?yōu)?2價，所以Fe失電子發(fā)生氧化反應，則Fe作負極，不如鐵活潑的金屬或導電的非金屬作正極，氯化鐵溶液為電解質溶液，電子從負極沿導線流向正極，電流與電子流向相反，Fe是負極、Cu是正極，電子從Fe沿導線流向Cu，電流從Cu沿導線流向Fe，實驗裝置圖如右圖所示：正極上銅離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為：2Fe3++2e﹣=2Fe2+；負極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Fe﹣2e﹣=Fe2+，故答案為：Cu（或C）；2Fe3++2e﹣=2Fe2+；Fe