高一化學人教版必修二課下能力提升（七）　化學能與電能作業(yè).doc

課下能力提升(七)化學能與電能一、選擇題1下面是四個化學反應，你認為理論上不可用于設計原電池的化學反應是()a2al2naoh2h2o=2naalo23h2b2h2o22h2oczncuso4=cuznso4dna2co32hcl=2naclh2oco22(2016山東濰坊高一檢測)有關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極b在原電池中負極發(fā)生還原反應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線連接的電極x、y，外電路中電子流向如圖所示，關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，y極上發(fā)生的是氧化反應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能直接轉化為電能，氫氧燃料電池的基本反應是：x極：o2(g)h2o(l)2e=2ohy極：h2(g)2oh2e=2h2o(l)下列說法正確的是()ax是負極by是正極cy極上發(fā)生還原反應dy極上發(fā)生氧化反應5如圖所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉，m棒變粗，n棒變細，由此判斷下表中所列m、n、p物質，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，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、ptfe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中鋁合金是負極海水是電解質溶液鋁合金電極發(fā)生還原反應()abc d7(廣東高考改編)某小組為研究電化學原理，設計如圖裝置。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用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：cu22e=cuc無論a和b是否連接，鐵片均會溶解da和b用導線連接后，fe片上發(fā)生還原反應，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，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，所以兩裝置中產生氣泡的速率相同9(2016南京高一檢測)用如圖裝置進行實驗，若x軸表示流入正極的電子的物質的量，則y軸應表示()c(ag)c(no)a棒的質量b棒的質量溶液的質量abcd10鎳氫電池的總反應式是h22nio(oh)=2ni(oh)2，根據(jù)此反應式判斷，此電池放電時，負極上發(fā)生反應的物質是()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、燃料和氧化劑。此種電池的能量利用率可高達80%，產物污染也少。下列有關燃料電池說法錯誤的是()a氫氧燃料電池的電解質用koh溶液時，其負極電極反應為2h24e4oh=4h2ob堿性甲烷燃料電池的正極反應為o22h2o4e=4ohc燃料電池負極燃料失電子，發(fā)生還原反應d除純氧外，空氣中的氧氣也可以作氧化劑12由質量均為100 g的鐵片、銅片和足量的cuso4溶液組成原電池裝置，經過一段時間后，兩電極的質量差變?yōu)?2 g，則下列說法正確的是()a鐵片溶解了12 gb導線中通過了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用。(1)利用電池可將_能轉化為_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，則該電池的能量轉化率為_。(1 kwh3.6106 j)14由a、b、c、d四種金屬按表中裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬a不斷溶解c的質量增加a上有氣體產生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負極的電極反應式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應式是_。(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，使用時加入水即可放電。總反應為2li2h2o=2liohh2(1)該電池的負極是_，負極反應是_。(2)正極現(xiàn)象是_。(3)放電時oh向_移動(填“正極”或“負極”)。16理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應都可以設計成原電池。請利用反應“cu 2ag=2agcu2”設計一個化學電池(正極材料用石墨棒)回答下列問題：(1)該電池的負極材料是_，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應，電解質溶液是_。(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。(3)若導線上轉移電子1 mol，則生成銀_g。17為了探究原電池的工作原理，某化學學習小組設計了一組實驗，其裝置如圖：回答下列問題：(1)根據(jù)原電池原理填寫下表：裝置序號正極負極反應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有關外，還與_有關。(3)根據(jù)上述電池分析，負極材料是否一定參加電極反應？_(填“是”或“不一定”)，請舉例說明：_(4)指出下列電池的放電過程中，電解質溶液酸堿性的變化：甲_，丙_，戊_。(填“酸性或堿性增強或減弱”)課下能力提升(七)化學能與電能1解析：選dd項中的反應不屬于氧化還原反應，不能設計成原電池。2解析：選c在外電路中電子由負極流向正極；負極發(fā)生氧化反應；mgal原電池，稀硫酸作電解質溶液，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，作負極，y極上發(fā)生的是還原反應，x極上發(fā)生的是氧化反應。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由電極反應式可知：x極上發(fā)生得到電子的還原反應，是原電池的正極，y極上發(fā)生失去電子的氧化反應，是原電池的負極。5解析：選c該原電池中m棒變粗，n棒變細，說明原電池反應時n棒作負極，m棒作正極，a、b選項中，電解質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。c選項正極反應為age=ag，符合題意。而d選項正極反應為fe3e=fe2，不會有金屬析出，m棒鋅溶解變細。6解析：選a活潑的一極為負極，即為鋁合金，對。電極在海水中，故海水為電解質溶液，對。鋁合金為負極，發(fā)生氧化反應。7解析：選d鐵的活潑性強于銅，故鐵能置換出銅且附著在鐵棒上，a正確。a和b用導線連接后，構成原電池，其中fe作負極，發(fā)生氧化反應，銅作正極，電極反應式為 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，活潑金屬作負極，失去電子，電子應由鋅片流向銅片，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；乙裝置中構成原電池反應，反應速率加快，故乙裝置中產生氣泡的速率快，d項錯誤。9解析：選d該原電池中負極為fe，電極反應：fe2e=fe2，故a棒質量減小；正極為ag，電極反應：age=ag，故b棒質量增大，c(ag)減?。豢傠姌O反應為fe2ag=2agfe2，溶液質量減小，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，在原電池負極發(fā)生氧化反應，則h2為原電池的負極。11解析：選c氫氧燃料電池的電解質用koh溶液時，在負極h2失電子生成h能與 oh繼續(xù)反應，故負極電極反應為2h24e4oh=4h2o，a正確；堿性甲烷燃料電池的正極反應為o22h2o4e=4oh，b正確；燃料電池負極燃料失電子，發(fā)生氧化反應，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設鐵片溶解的質量為x g，銅片上析出cu的質量為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。導線中通過電子的物質的量為20.2 mol。13解析：(1)原電池是將化學能轉化成電能的裝置。(2)氫氧燃料電池工作時的產物是水，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，電池的能量轉化率為 100%62.9%。答案：(1)化學電(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為負極、b為正極，活動性ab；乙中c極增重，即析出cu，則b為負極，活動性bc；丙中a上有氣體即h2產生，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，作原電池的負極，電極反應式為lie=li。正極發(fā)生還原反應，所以h2在正極生成，正極反應是2h2e=h2，正極產生無色氣體；在原電池的放電過程中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，所以oh向負極移動。答案：(1)鋰lie=li(2)有無色氣體產生(3)負極16解析：在cu2ag=2agcu2中，cu作還原劑，應作原電池的負極，失去電子，發(fā)生氧化反應；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析出，且每轉移1 mol電子，則生成銀108 g；電解質是含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(3)10817解析：(1)電池甲：在稀硫酸中，鎂比鋁活潑，鎂為負極，發(fā)生氧化反應，鋁為正極，h在鋁極上發(fā)生還原反應；乙電池：鐵比鉑活潑，鐵為負極；丙電池：在氫氧化鈉溶液中，鋁與naoh溶液反應，鋁失去電子，發(fā)生氧化反應，鋁與氫氧化鈉反應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，銅為負極；戊電池是燃料電池，氫氣與氧氣反應，氫氣發(fā)生氧化反應，在堿中生成水，氧氣發(fā)生還原反應。所以，在負極區(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，由于電解質溶液不同，故電極名稱不同，即電極類型與電極材料、電解質溶液都有關。(3)大多數(shù)電池的負極材料參與反應發(fā)生氧化反應，燃料電池的負極材料不參與反應