高中化学 2.2 化学能与电能课时作业2高一2化学试题

现吨市安达阳光实验学校化学能与电能

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)

1．(2015·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】 D

2．(2015·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

C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动

D．原电池中正极一是不活泼金属

【答案】 C

3．(2015·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>Y

C．Y>X>Z D．Y>Z>X 【答案】 C

4．(2015·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，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】 C

5．(2015·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。结论：④Zn为正极，Cu为负极。⑤铜比锌活泼。⑥H＋向铜片移动。

A．①②③ B．④⑤⑥

C．③④⑤ D．②③⑥

【答案】 D

6．(2015·试题)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．①③②④ B．①③④②

C．③④②① D．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】 B

7．(2015·高一检测)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，使反速率加快。但与H2SO4反的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】 A

8．(2015·高一检测)下图装置进行，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴表示( )

①c(Ag＋) ②c(NO－3) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量 A．①③ B．③④

C．①②④ D．②

【解析】 该原电池中负极为Fe，电极反：Fe－2e－===Fe2＋，故a棒质量减小；正极为Ag，电极反：Ag＋＋e－===Ag，故b棒质量增大，c(Ag＋)减小；总电极反为Fe＋2Ag＋===2Ag＋Fe2＋，溶液质量减小，整个过程中c(NO－3)未变。

【答案】 D

9.

(2015·高一检测)将镁条、铝条平行插入盛有一浓度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，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，生成溶于水的偏铝酸钠，D项错误。

【答案】 B

10．(2015·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，其负极电极反为2H2－4e－＋4OH－===4H2O

B．碱性甲烷燃料电池的正极反为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．燃料电池负极燃料失电子，发生还原反

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，故负极电极反为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，A正确；碱性甲烷燃料电池的正极反为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；燃料电池负极燃料失电子，发生氧化反，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·高一检测)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行。 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

根据现象回答下列问题：

(1)装置负极的电极反式是________________________________________________________________________。

(2)装置乙中正极的电极反式是________________________________________________________________________。

(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>C

12.

(6分)某同学进行如图所示的铜锌原电池： (1)从理论上讲，该能预期看到的现象是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)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·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。

总反为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑

(1)该电池的负极是________，负极反是________。

(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都可以设计成原电池。请利用反“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，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，作原电池的负极，失去电子，发生氧化反；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)108

15.

(14分)(2015·习题选萃)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的型发电装置。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。

(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，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：

Ⅰ.2Li＋H2=====△2LiH

Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑

①反Ⅰ中的还原剂是________，反Ⅱ中的氧化剂是________。

②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为________。

③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为________mol。

【解析】 本题将电化学与氧化还原反计算联系起来，同学们抓住得失电子守恒的原理进行分析和解题。本题前两问是以氢氧燃料电池工作原理作为基本考点。燃料电池是原电池，所以该装置由化学能转变为电能。通入氢气的一极是负极，通入氧气的一极是正极，因此电子由a向b移动。(4)①利用氧化还原反中化合价的升降判断氧化剂和还原剂。