2020—2021学年人教版高中化学必修二第2章第2节化学能与电能同步练习

试卷第1页，总6页 人教版高中化学必修二同步练习化学能与电能

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．某同学按照以下4个实验方案形成闭合回路，设计原电池，其中正确的是

选项 正极材料 负极材料 离子导体

A Cu Al 浓3HNO溶液

B Cu Al NaOH溶液

C Mg Al 稀盐酸

D Al Mg NaOH溶液

A．A B．B C．C D．D

2．下列说法正确的是

A．流水、风力、蒸汽是一次能源，电力是二次能源

B．普通锌锰电池是一次电池，碱性锌锰电池是二次电池

C．铅蓄电池是二次电池，氢氧燃料电池的活性物质储存在电池内部

D．废旧电池的集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤

3．课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是

A．图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片

B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成

C．图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流

D．原电池是将化学能转化成电能的装置

4．一种微生物电池可用于污水净化、海水淡化，其工作原理如图： 试卷第2页，总6页

下列说法正确的是

A．a电极作原电池的正极

B．处理后的硝酸根废水pH降低

C．电池工作时，中间室的Cl-移向右室，Na+移向左室，实现海水淡化

D．左室发生反应的电极反应式：C6H12O6-24e-+6H2O= 6CO2↑+24H+

5．下列化学电池不易造成环境污染的是

A．氢氧燃料电池 B．锌锰电池

C．镍镉电池 D．铅蓄电池

6．如图所示为KI溶液和AgNO3溶液组成的双液原电池，两溶液的浓度均为0.2 mol∙L-1，插人盐桥后，电流计指针发生偏转。下列说法错误的是

A．右池内发生还原反应

B．向左池中滴加淀粉溶液，溶液变蓝色

C．盐桥内为饱和氯化钾溶液

D．总反应式为2Ag++2I-=2Ag +I2

7．一定量的锌粉和6mol·L－1 的过量盐酸反应，当向其中加入少量的下列物质时，能够加快反应速率，又不影响产生H2的总量的是( )

①石墨 ②CuO ③铜粉 ④铁粉 ⑤浓硫酸

A．①②④ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④

8．某实验小组用以下装置探究了铝和铜组成的原电池在不同浓度的NaOH溶液中放电的情况，NaOH溶液浓度对铝一碱电池的放电电流和持续放电时间的影响如下表。 试卷第3页，总6页

C(NaOH)/mol·L-1 0.1 0.5

1.0 1.5 2.0

放电电流I/mA 0.13 0.26 0.40 0.52 0.65

放电时间t/min 45 14 9 8 7

根据以上数据分析，下列说法错误的是

A．在铜电极上发生还原反应放出氢气

B．负极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-

C．NaOH溶液浓度越大，反应速率越快，放电电流越大

D．该电池是一种二次电池，可充电后重复使用

9．某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上，该电池用30%H2SO4溶液作电解质溶液。有关这种燃料电池的下列说法中，不正确的是

A．供电时的总反应为2H2+O2=2H2O

B．该装置中发生化学反应，实现了电能到化学能的转化

C．正极上反应的电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O

D．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池

10．下列有关电池的说法不正确的是

A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．锌锰干电池中，锌电极是负极

C．铅酸蓄电池可把化学能转化为电能

D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 试卷第4页，总6页

二、多选题

11．分别按如图甲、乙所示装置进行实验图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中为电流表。下叙述中正确的是

A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极

B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生

C．乙的外电路中电子方向为Zn→Cu

D．两烧杯中锌片均被氧化，生成Zn2+

12．研究人员研制出一种新型储备电源——锂水电池(结构如图，高硅铸铁为惰性辅助电极)，使用时加入水即可放电。下列关于该电池工作时的说法正确的是

A．高硅铸铁电极发生氧化反应

B．OH-向高硅铸铁电极移动

C．负极的电极反应式为Li-e-LiD．电子的移动方向：锂电极→导线→高硅铸铁电极

三、填空题

13．将反应2H++Zn=Zn2++H2↑为依据设计一个原电池。

可选：Zn片、Mg片、Al片、石墨棒、稀硫酸、稀硝酸、导线、烧杯、U型管。

(1)画出原电池装置，标明正负极和电极材料，以及电解质溶液，标出电子转移的方向。___________

(2)写出电极反应式，负极：___________。正极：___________。

(3)H+离子向___________极移动，阴离子向___________极移动。(填“正”或“负”) 试卷第5页，总6页 14．为解决化石能源面临的困境，人们大力开发新能源。

(1)氢气是未来非常理想能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作激光用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2TiO2H2+O2。制得的氢气可用于燃料电池、合成氨工业。分解海水时，______能转变为______能。生成的氢气用于燃料电池时，______能转变为______能。

(2)利用下列反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。

①在方框中画出设计的原电池示意图_____ 。

②负极反应式：______。

③溶液中Fe3+向______极移动(填“正”或“负”)。

四、实验题

15．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。

Ⅰ.用甲装置进行第一组实验：

(1)在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极的是_______(填序号)。

AⅠ石墨 BⅠ镁 CⅠ银 DⅠ铂

(2)实验过程中，SO2-4_____(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_______。

Ⅰ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO2-4)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，填写下列空白： 试卷第6页，总6页

(3)电解过程中，X极溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)电解过程中，Y极发生的电极反应为_______和_______。

(5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2FeO4在电池中作正极材料，电池总反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，则该电池正极发生的电极反应为：_______。

16．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。

编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向

1 Al、Mg 稀盐酸 偏向Al

2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu

3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨

4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向Mg

5 Al、Zn 浓硝酸 偏向Al

试根据上表中的实验现象回答下列问题：

(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同？__(填“是”或“否”)。

(2)由实验3完成下列填空：

①铝为__极，电极反应式：__。

②石墨为__极，电极反应式：__。

③电池总反应式：__。

(3)实验4中铝作负极还是正极？__，理由是__。写出铝电极的电极反应式：__。

(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：__。

(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：__。

答案第1页，总8页 参考答案

1．B

【详解】

A．常温下，浓硝酸使铝钝化，铜与浓硝酸反应，因此金属铜为负极，铝为正极，故A错误；

B．铝与氢氧化钠溶液反应而铜不反应，所以铝做负极，铜做正极，故B正确；

C．镁的活泼性大于铝，镁与盐酸反应，因此金属镁为原电池的负极材料，金属铝为正极材料，故C错误；

D．金属铝与氢氧化钠溶液反应而镁与氢氧化钠溶液不反应，所以铝失电子、作负极，镁作正极，故D错误；

故选B。

2．D

【详解】

A．一次能源是指在自然界现成存在的能源，二次能源是指由一次能源加工转换而成的能源产品，流水、风力属于一次能源，蒸汽、电力为二次能源，A项错误；

B．一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，普通锌锰电池和碱性锌锰电池都是一次电池，B项错误；

C．铅蓄电池可以多次重复使用，属于二次电池，燃料电池的反应物不是储存在电池内部，而是由外部提供燃料和氧化剂，C项错误；

D．废旧电池中渗漏出的汞、镉、铅等重金属离子会对土壤和水源造成污染，故废旧电池的集中处理的主要目的是防止电池中的重金属污染水源及土壤，D项正确；

答案选D。

3．A

【详解】

A．图中a极为锌片、b极为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，A结论错误；

B．根据装置图可知，原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B结论正确；

C．图中a极为铝条、b极为锌片时，铝与酸反应生成铝离子，则铝片作负极，导线中会产生电流，D结论正确；

D．原电池是向外提供电能的装置，是将化学能转化成电能的装置，D结论正确；

答案为A。