【师说】高中化学人教版必修课件作业《化学能与电能》
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2.2 课时作业一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2015·广州高一检测)下列有关电池叙述正确的是()A.水果电池是高效环保的家用电池B.锌锰干电池是一种常用的二次电池C.锌锰干电池碳棒是负极,锌片是正极D.锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄【答案】 D2.(2015·山东潍坊高一检测)有关原电池的下列说法中正确的是()A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中负极发生还原反应C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动D.原电池中正极一定是不活泼金属【答案】 C3.(2015·山东莱芜高一检测)X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为原电池的负极。
X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()A.X>Y>Z B.X>Z>YC.Y>X>Z D.Y>Z>X【答案】 C4.(2015·山东滨州高一检测)下列6个装置中,属于原电池的装置有(F中,盐桥能使离子透过——起导电的作用)()A.2个B.3个C.4个D.5个【解析】A中Fe不与Zn2+反应,B中酒精是非电解质,A、B项不能构成原电池。
其他4个装置均为原电池。
【答案】 C5.(2015·山东济南高一检测)右图是Zn和Cu组成的原电池示意图,某小组做完该实验后,在读书卡片上记录如下,卡片上描述合理的是()卡片No.10 Date:2015-3-24实验记录:①导线中电流方向:锌→铜。
②铜极上有气泡产生。
③锌片变薄。
实验结论:④Zn为正极,Cu为负极。
⑤铜比锌活泼。
⑥H+向铜片移动。
A.①②③B.④⑤⑥C.③④⑤D.②③⑥【答案】 D6.(2015·试题调研)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。
①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极,②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是() A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④【解析】电流方向与电子流向相反,①②相连时,电流由②流向①,说明①为负极,可知金属活动性为:①>②;①③相连时,③为正极,可知金属活动性为:①>③;②④相连时,②上有气泡,说明②为负极,可知金属活动性为:④>②;③④相连时,③的质量减少,说明③为负极,可知金属活动性为:③>④。
综合可得①>③>④>②。
【答案】 B7.(2015·黄冈高一检测)等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系,其中正确的是() 【解析】向a中加入少量CuSO4溶液,Zn置换出Cu并形成原电池,使反应速率加快。
但与H2SO4反应的Zn的质量减少,产生的H2的体积减小。
即a与b相比,前者产生H2的速率快但产生H2的体积小。
【答案】 A8.(2015·南京高一检测)下图装置进行实验,若x轴表示流入正极的电子的物质的量,则y轴应表示()①c(Ag+)②c(NO-3)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A.①③B.③④C.①②④D.②【解析】该原电池中负极为Fe,电极反应:Fe-2e-===Fe2+,故a棒质量减小;正极为Ag,电极反应:Ag++e-===Ag,故b棒质量增大,c(Ag+)减小;总电极反应为Fe+2Ag+===2Ag+Fe2+,溶液质量减小,整个过程中c(NO-3)未变。
【答案】 D9.(2015·天津高一检测)将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度NaOH溶液的烧杯中,用导线和电流表连接成原电池,装置如图所示。
此电池工作时,下列叙述正确的是() A.该电池的负极反应为Mg-2e-===Mg2+B.铝条表面虽有氧化膜,但可不必处理C.该电池的内电路中,阳离子向负极迁移D.Al是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出【解析】在NaOH溶液中,Al比Mg更容易失去电子,故此电池中是Al作负极,失去电子,A项错误;电解质溶液为NaOH溶液,Al和Al2O3都会与NaOH反应,故铝条表面的氧化膜不必处理,B项正确;外电路中,电子从Al到Mg,镁条聚集电子而带负电,因此溶液中的阳离子向镁条(正极)迁移,C项错误;开始工作时,溶液中不会立即有白色沉淀出现,是因为生成的Al(OH)3会立即与NaOH反应,生成溶于水的偏铝酸钠,D项错误。
【答案】 B10.(2015·山东滨州高一检测)燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。
此种电池的能量利用率可高达80%,产物污染也少。
下列有关燃料电池说法错误的是() A.氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时,其负极电极反应为2H2-4e-+4OH-===4H2O B.碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-C.燃料电池负极燃料失电子,发生还原反应D.除纯氧外,空气中的氧气也可以作氧化剂【解析】氢氧燃料电池的电解质用KOH溶液时,在负极H2失电子生成H+能与OH-继续反应,故负极电极反应为2H2-4e-+4OH-===4H2O,A正确;碱性甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,B正确;燃料电池负极燃料失电子,发生氧化反应,C错误;燃料电池的正极是氧气得电子,可以是纯氧,也可以是空气中氧气,D正确。
【答案】 C二、非选择题(本题包括5小题,共50分)11.(8分)(2015·山东淄博高一检测)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中负极的电极反应式是________________________________________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是________________________________________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是________________。
【答案】(1)A-2e-===A2+(2)Cu2++2e-===Cu(3)变大(4)D>A>B>C12.(6分)某同学进行如图所示的铜锌原电池实验:(1)从理论上讲,应该能预期看到的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)实验过程中,观察到锌极上有少量气泡逸出,铜极上有大量气泡逸出,请解释原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
【答案】(1)锌极无气泡冒出,铜极上有气泡冒出,电流表指针发生偏转(2)锌不纯,锌与杂质形成了许多微小原电池13.(10分)(2015·广州高一检测)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑(1)该电池的负极是________,负极反应是________。
(2)正极现象是________________________________________________________________________。
(3)放电时OH-向________移动(填“正极”或“负极”)。
【解析】金属锂比铁活泼,作原电池的负极,电极反应式为Li-e-===Li+,LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+,由于氧化性H+>Li+,所以正极反应是2H++2e-===H2↑,正极产生无色气体;在原电池的放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以OH-向负极移动。
【答案】(1)锂Li-e-===Li+(2)有无色气体产生(3)负极14.(12分)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。
请利用反应“Cu +2Ag+===2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用石墨棒)回答下列问题:(1)该电池的负极材料是________,发生________(填“氧化”或“还原”)反应,电解质溶液是________。
(2)正极上出现的现象是________________。
(3)若导线上转移电子1 mol,则生成银______g。
【解析】在Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+中,Cu作还原剂,应作原电池的负极,失去电子,发生氧化反应;Ag+作氧化剂,在原电池的正极得电子,故石墨棒上有银白色物质析出,且每转移1 mol电子,则生成银108 g;电解质是含Ag+的可溶性盐,通常是AgNO3溶液。
【答案】(1)Cu氧化AgNO3溶液(2)石墨棒上出现银白色物质(3)10815.(14分)(2015·经典习题选萃)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强、性质稳定。
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是________________________,在导线中电子流动方向为________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为________________________________________________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。
因此,大量安全。