2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)作業(yè)8 2.2 化學(xué)能與電能(含解析)新人教版必修2.doc
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課時(shí)作業(yè)8 化學(xué)能與電能 一、選擇題 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(dòng) D.原電池中正極一定是不活潑金屬 【答案】 C 2.對(duì)化學(xué)電源的敘述正確的是( ) A.化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率高 B.化學(xué)電源所提供的電能居于人類社會(huì)現(xiàn)階段總耗電量的首位 C.化學(xué)電源均是安全、無污染的 D.化學(xué)電源即為可充電電池 【解析】 由于是化學(xué)能與電能的直接轉(zhuǎn)化,節(jié)省了許多中間環(huán)節(jié),所以化學(xué)電源對(duì)化學(xué)能的利用率比火力發(fā)電高得多,但火力發(fā)電仍居世界耗電量的首位;化學(xué)電源一般較安全,但含重金屬的電源如果隨意丟棄,將會(huì)給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染;有些化學(xué)電源是可充電電源(如鎳鎘電池),有些是不可充電的(如干電池)。 【答案】 A 3.下列說法中正確的是( ) ①燃料電池的反應(yīng)物可不儲(chǔ)存在電池的內(nèi)部?、阡\錳干電池是一次電池,鉛蓄電池是二次電池?、垆囯姵厥切乱淮沙潆婋姵亍、苋剂想姵刈鳛槠囼?qū)動(dòng)能源已研制成功 A.②③④ B.①②③④ C.①②③ D.①③④ 【解析】 燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別就在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部,而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑等。 【答案】 B 4.如右圖所示裝置,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)A極逐漸變粗,B極逐漸變細(xì),C為電解質(zhì)溶液,則A、B、C應(yīng)是下列各組中的( ) A.A是Zn,B是Cu,C為稀硫酸 B.A是Cu,B是Zn,C為稀硫酸 C.A是Fe,B是Ag,C為稀AgNO3溶液 D.A是Ag,B是Fe,C為稀AgNO3溶液 【解析】 A極逐漸變粗,說明A極為原電池的正極,溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出;B極逐漸變細(xì),說明B極為原電池的負(fù)極,失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A和B中的反應(yīng)為Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,則A中A極變細(xì),B中A極不變。C和D兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Fe+2AgNO3===2Ag+Fe(NO3)2,其中C中A極變細(xì),D中A極變粗。 【答案】 D 5.將純鋅片和純銅片按圖所示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.兩燒杯中溶液的pH均增大 D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢 【解析】 由題目中所給圖示可知,甲中形成閉合回路,符合形成原電池的條件。銅的活潑性比鋅弱,故銅作正極,發(fā)生電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑;乙不能構(gòu)成閉合回路,不能形成原電池,只在鋅片上發(fā)生反應(yīng):Zn+2H+===Zn2++H2↑,由于兩者都消耗H+,故溶液的pH都增大。由于原電池的形成,故甲的反應(yīng)速率比乙的快。 【答案】 C 6.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: 由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是( ) A.a(chǎn)>b>c>d B.b>c>d>a C.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極金屬易失去電子形成離子,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(dòng)性順序表中氫的后面;裝置三和四均形成原電池,易知d比c活潑,d比a活潑。因此四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閐>a>b>c,故選C。 【答案】 C 7.按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可以表示( ) ①c(Ag+)?、赾(NO)?、踑棒的質(zhì)量?、躡棒的質(zhì)量?、萑芤旱馁|(zhì)量 A.①③ B.②④ C.①③⑤ D.②④⑥ 【解析】 根據(jù)圖中裝置可判斷,F(xiàn)e、Ag、AgNO3構(gòu)成的原電池中,活潑金屬Fe為負(fù)極,Ag為正極,F(xiàn)e和硝酸銀之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以銀離子濃度減小,硝酸根濃度不變,①正確、②錯(cuò)誤;在負(fù)極上金屬鐵本身失電子,即a棒質(zhì)量減輕,③正確;正極b棒上析出金屬銀,即b棒質(zhì)量增加,④錯(cuò)誤;負(fù)極上金屬鐵本身失電子,正極Ag上析出金屬銀,所以溶液的質(zhì)量是增加了Fe,但是析出了Ag,在轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等情況下,析出的金屬質(zhì)量多,所以溶液質(zhì)量減輕,但不能為零,⑤錯(cuò)誤。A正確。 【答案】 A 8.已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為 鋅片:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O; 碳棒:O2+H2O+2e-===2OH-, 據(jù)此判斷,鋅片是( ) A.正極并被還原 B.正極并被氧化 C.負(fù)極并被還原 D.負(fù)極并被氧化 【解析】 Zn失電子作負(fù)極,被氧化。 【答案】 D 9.燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧氣(或空氣)起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,若電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿溶液,下面關(guān)于甲烷燃料電池的說法正確的是( ) A.負(fù)極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-===4OH- B.負(fù)極反應(yīng)式:CH4+8OH--8e-===CO2+6H2O C.隨著放電的進(jìn)行,溶液的氫氧根濃度不變 D.放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng) 【解析】 O2+2H2O+4e-===4OH-應(yīng)為正極反應(yīng)式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能從強(qiáng)堿溶液中逸出,它將進(jìn)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化成碳酸根。所以負(fù)極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-===CO+7H2O。由于部分堿液和二氧化碳反應(yīng),所以溶液的c(OH-)將減小。 【答案】 D 10.廢電池處理不當(dāng)不僅造成浪費(fèi),還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,對(duì)人體健康也存在極大的危害。有同學(xué)想變廢為寶,他的以下想法你認(rèn)為不正確的是( ) A.把鋅皮取下洗凈用于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 B.碳棒取出洗凈用作電極 C.把銅帽取下洗凈回收利用 D.電池內(nèi)部填有NH4Cl等化學(xué)物質(zhì),將廢電池中的黑色糊狀物作化肥施用 【解析】 雖然氯化銨是一種化學(xué)肥料,但電池內(nèi)部還有其他有害物質(zhì),如果用作化肥,會(huì)污染土壤,進(jìn)入生物鏈后,影響人體健康。 【答案】 D 二、非選擇題 11.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(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是________________。 【答案】 (1)A-2e-===A2+ (2)Cu2++2e-===Cu (3)變大 (4)D>A>B>C 12.利用反應(yīng)Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2,設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。 (1)選用________為負(fù)極,________為正極,電解質(zhì)溶液為____________。 (2)寫出電極反應(yīng)式:負(fù)極________________________,正極____________________。 (3)在方框中畫出裝置圖: 【解析】 題給反應(yīng)中Fe3+得到電子生成Fe2+(Fe3++e-===Fe2+),是氧化劑,所以電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液;在此反應(yīng)中Cu失去電子生成Cu2+(Cu-2e-===Cu2+),是還原劑,銅作負(fù)極,再選擇比Cu不活潑的金屬或石墨棒作正極。畫原電池的裝置圖時(shí),要標(biāo)出電解質(zhì)溶液、電極材料,還要形成閉合回路。 【答案】 (1)銅 石墨(或鉑等) FeCl3溶液 (2)Cu-2e-===Cu2+ 2Fe3++2e-===2Fe2+ (3) 13.Zn—MnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1)該電池的負(fù)極材料是________。電池工作時(shí),電子流向________(填“正極”或“負(fù)極”)。 (2)若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會(huì)加速其電極的腐蝕,其主要原因是____________________。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的________(填字母)。 A.NaOH B.Zn C.Fe D.NH3H2O 【解析】 (1)負(fù)極是失電子的一極,Zn失電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。(2)鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì),所以應(yīng)選Zn將Cu2+置換為單質(zhì)而除去。 【答案】 (1)Zn(或鋅) 正極 (2)鋅與還原出的銅形成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕 B 14.如下圖所示,可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式[當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)]兩種。試回答下列問題: (1)酸式電池的電極反應(yīng):負(fù)極________________,正極____________;電池總反應(yīng):____________;電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。 (2)堿式電池的電極反應(yīng):負(fù)極________________,正極______________;電池總反應(yīng):________;電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。 【解析】 (1)正極上,O2得電子變?yōu)镺2-,溶液中O2-不能單獨(dú)存在;酸性條件下與H+結(jié)合生成H2O;負(fù)極上,H2失電子變?yōu)镠+,H+進(jìn)入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為H2和O2生成H2O的反應(yīng),由于有H2O生成,溶液將逐漸變稀,故pH增大。 (2)正極上,O2得電子變?yōu)镺2-,溶液中O2-不能單獨(dú)存在,堿性條件下與H2O分子結(jié)合生成OH-;負(fù)極上,H2失去電子變?yōu)镠+,堿性條件下H+不能大量存在,與OH-結(jié)合生成水。電池總反應(yīng)也是H2和O2生成水的反應(yīng)。同樣,由于有水生成,c(OH-)變小,pH變小。 【答案】 (1)2H2-4e-===4H+ O2+4e-+4H+===2H2O 2H2+O2===2H2O 變大 (2)2H2-4e-+4OH-===4H2O O2+4e-+2H2O===4OH- 2H2+O2===2H2O 變小 15.氫氣是未來最理想的能源??茖W(xué)家最近研制出利用太陽能產(chǎn)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(shù):2H2O2H2↑+O2↑,制得的氫氣可用于制作燃料電池。試回答下列問題: (1)分解海水時(shí),實(shí)現(xiàn)了光能轉(zhuǎn)化為________能。生成的氫氣用于制作燃料電池時(shí),實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為________能。分解海水的反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì), A極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2+2O2--4e-===2H2O,則A極是電池的________極,電子從該極________(填“流入”或“流出”)。B極電極反應(yīng)式為________________________。 【解析】 (1)燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,分解海水的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。(2)燃料電池中,負(fù)極發(fā)生燃料失電子的氧化反應(yīng),即2H2+2O2--4e-===2H2O,正極發(fā)生氧氣得電子的還原反應(yīng),即O2+4e-===2O2-,所以B極是正極,A極是負(fù)極,電子從負(fù)極流向正極,即從A極流出。 【答案】 (1)化學(xué) 電 吸熱 (2)負(fù) 流出 O2+4e-===2O2-- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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