2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題6 第二單元 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課時(shí)闖關(guān)（含解析） 蘇教版

《2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題6 第二單元 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課時(shí)闖關(guān)（含解析） 蘇教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專(zhuān)題6 第二單元 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課時(shí)闖關(guān)（含解析） 蘇教版（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 【高考總復(fù)習(xí)】2013年高三化學(xué)專(zhuān)題6：第二單元 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 課時(shí)闖關(guān)（含解析）（蘇教版） 一、單項(xiàng)選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1．(2012·黃岡中學(xué)高三期末)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。下列敘述不正確的是(　　) A．放電時(shí)鋅作負(fù)極 B．充電時(shí)氫氧化鐵被氧化 C．放電時(shí)溶液的堿性增強(qiáng) D．放電時(shí)轉(zhuǎn)移3 mol e－，有2 mol FeO被還原 解析：選D。由電池反應(yīng)知，Zn從0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，失去電子，

2、Zn作原電池的負(fù)極，A項(xiàng)正確；充電時(shí)，F(xiàn)e(OH)3中的＋3價(jià)的鐵被氧化為K2FeO4中的＋6價(jià)的鐵，B項(xiàng)正確；放電時(shí)，生成OH－，對(duì)應(yīng)的溶液堿性增強(qiáng)，C項(xiàng)正確；放電時(shí)，此反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol e－，對(duì)應(yīng)有2 mol FeO被還原，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．(2011·高考福建卷)研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．水既是氧化劑又是溶劑 B．放電時(shí)正極上有氫氣生成 C．放電時(shí)OH－向正極移動(dòng) D．總反應(yīng)為：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ 解析：選C

3、。C項(xiàng)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵姵胤烹姇r(shí)OH－是向負(fù)極移動(dòng)的。這種電池名稱叫鋰水電池，可推測(cè)其總反應(yīng)為：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。再寫(xiě)出其電極反應(yīng)如下： 負(fù)極：2Li－2e－===2Li＋ 正極：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ 結(jié)合選項(xiàng)分析A、B、D項(xiàng)都是正確的。 3. 電池總反應(yīng)式為C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，電池示意圖如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．a(chǎn)為電池的負(fù)極 B．b電極發(fā)生氧化反應(yīng) C．電池工作時(shí)電流由b極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到a極 D．電池正極的電極反應(yīng)為：4H＋＋O2＋4e－===2H2O 解析：選B。由電池總反應(yīng)C2

4、H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O可知，乙醇在反應(yīng)中失電子，作還原劑，因此加乙醇一端的電極為負(fù)極，即a為電池的負(fù)極，A項(xiàng)正確；b電極上O2得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電池工作時(shí)電流由正極流向負(fù)極，即電流由b極流向a極，C項(xiàng)正確；正極上O2得電子，電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，D項(xiàng)正確。 4．(2010·高考江蘇卷) 如圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化 B．裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生 D．裝置X、Y形成的子

5、系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化 解析：選C。A項(xiàng)，該系統(tǒng)中存在太陽(yáng)能與電能、電能與機(jī)械能、化學(xué)能與電能、電能與化學(xué)能等4種形式的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，不正確；B項(xiàng)，裝置Y是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的燃料電池裝置，負(fù)極應(yīng)該是H2發(fā)生氧化反應(yīng)，故不正確；C項(xiàng)，裝置X為電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，故正確；D項(xiàng)，裝置X、Y形成的子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，但不可能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化，能量總是有損失的，故不正確。 5．被稱為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片(在其一邊鍍鋅，在其另一邊鍍二氧化錳)作為傳導(dǎo)體，在紙內(nèi)的離子“流過(guò)”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋

6、H2O===ZnO＋2MnOOH，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該電池的正極為鋅 B．該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用 C．當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.204×1023 D．電池正極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－ 解析：選D。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，故A錯(cuò)誤；用電池總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式可得正極反應(yīng)式：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－，故B錯(cuò)誤，D正確；電子不能流經(jīng)電解液，只能在外電路中流動(dòng)，C錯(cuò)誤。 6. 如右圖所示，將鎂條和銅片隔一定距離插入一個(gè)半熟的橘

7、子中，用導(dǎo)線將二者與蜂鳴器連接，即構(gòu)成一個(gè)水果原電池，可以聽(tīng)到蜂鳴器發(fā)出音樂(lè)聲，則下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(　　) A．該原電池的負(fù)極反應(yīng)為：Mg－2e－===Mg2＋ B．電流方向：Mg―→蜂鳴器―→Cu C．電路上流過(guò)1 mol電子時(shí)，在銅電極上產(chǎn)生的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為11.2 L D．若將蜂鳴器換成電源，則陽(yáng)極反應(yīng)為：Cu－2e－===Cu2＋ 解析：選B。在該裝置中Mg作負(fù)極，電子流向?yàn)镸g―→蜂鳴器―→Cu，電流方向與電子流向相反。 二、不定項(xiàng)選擇題(每小題只有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意) 7．關(guān)于如圖所示的原電池，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電子從鋅電極通過(guò)檢流計(jì)

8、流向銅電極 B．鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移 C．鋅電極發(fā)生還原反應(yīng)，銅電極發(fā)生氧化反應(yīng) D．銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是Cu2＋＋2e－===Cu 解析：選AD。由于鋅比銅活潑，因此鋅作負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，銅片上Cu2＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2＋＋2e－===Cu。在原電池中陰離子向著負(fù)極移動(dòng)，而陽(yáng)離子向著正極移動(dòng)，故只有A、D正確。 8．(2012·湛江高三第一次模擬) 一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如圖，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時(shí)，AgCl(s)Ag(s)＋Cl(AgCl)，[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面]，接著Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq

9、)，若將光源移除，電池會(huì)立即恢復(fù)至初始狀態(tài)。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．光照時(shí)，電流由X流向Y B．光照時(shí)，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為：2Cl－－2e－===Cl2↑ C．光照時(shí)，Cl－向Ag電極移動(dòng) D．光照時(shí)，電池總反應(yīng)為：AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－ 解析：選BC。光照時(shí)，Cu＋失電子，B錯(cuò)誤；Y極為負(fù)極，X極為正極，電流由X流向Y，A正確；Cl(AgCl)得電子形成Cl－(aq)，Cl－向Pt電極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；根據(jù)兩極反應(yīng)可知總反應(yīng)為AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－，D正確。 9．利用生活中常見(jiàn)的材料可以

10、進(jìn)行很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)，甚至制作出一些有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的裝置來(lái)，下圖就是一個(gè)用廢舊材料制作的可用于驅(qū)動(dòng)玩具的電池的示意圖。該電池工作時(shí)，有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．鋁罐將逐漸被腐蝕 B．炭粒和炭棒上發(fā)生的反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．炭棒應(yīng)與玩具電機(jī)的負(fù)極相連 D．該電池工作一段時(shí)間后炭棒和炭粒的質(zhì)量會(huì)減輕 解析：選AB。該電池的反應(yīng)原理是：4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作電源負(fù)極，與玩具電機(jī)的負(fù)極相連，逐漸被腐蝕，A正確；B選項(xiàng)中反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正確。 10．高功率Ni/MH(M表示儲(chǔ)氫合金)電池已經(jīng)用于混合動(dòng)力汽車(chē)

11、?？偡磻?yīng)方程式如下：Ni(OH)2＋MNiOOH＋MH，下列敘述正確的是(　　) A．放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng) B．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：M＋H2O＋e－===MH＋OH－ C．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O D．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1 mol電子，正極有1 mol NiOOH被氧化 解析：選AC。放電時(shí)正極反應(yīng)為：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正極附近c(diǎn)(OH－)增大，溶液堿性增強(qiáng)，A正確；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH＋OH－－e－===M＋H2O，B錯(cuò)誤；充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，C正確；

12、放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1 mol電子，正極上有1 mol NiOOH被還原，D錯(cuò)誤。 三、非選擇題 11．ZPower電池使用鋅聚合物作為負(fù)極和銀納米顆粒作為正極，其安全性類(lèi)似于傳統(tǒng)的堿性電池，并且其材料95%可回收，該電池的容量比同體積的鋰電池高30%。 銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充、放電過(guò)程可表示為2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O。根據(jù)上述信息回答下列問(wèn)題： (1)電池在放電時(shí)，作為負(fù)極的是__________，正極反應(yīng)式為 __________________________________________________________

13、______________。 (2)該電池屬于________性電池(填“酸”、“堿”或“中”)。 (3)寫(xiě)出充電時(shí)的反應(yīng)式： 陽(yáng)極(負(fù)極)： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 陰極(正極)： _________________________________________________________________

14、_______ ________________________________________________________________________。 解析：(1)明確電池放電的過(guò)程即發(fā)生原電池反應(yīng)的過(guò)程，其電池反應(yīng)方程式為：Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，被氧化的Zn為負(fù)極，則Ag2O為正極。 (2)從產(chǎn)物分別為金屬氧化物和金屬氫氧化物的實(shí)際來(lái)看，該電池的電解質(zhì)溶液應(yīng)為堿性。 (3)充電時(shí)發(fā)生電解池反應(yīng)，Ag為陽(yáng)極，Zn(OH)2為陰極，分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。 答案：(1)Zn　Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ (2)堿 (3

15、)2Ag－2e－＋2OH－===Ag2O＋H2O Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－ 12．(1)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。 ①B中Sn極的電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________， Sn極附近溶液的pH(填“增大”、“減小”或“不變”)________。 ②C中總反應(yīng)離子方程式為 ________________________________________________________________________

16、。 比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序是________________。 (2)如圖是甲烷燃料電池原理示意圖，回答下列問(wèn)題： ①電池的負(fù)極是________(填“a”或“b”)電極，該極的電極反應(yīng)是：________________________________________________________________________。 ②電池工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 解析：(1)B、C中均形成了原電池，在B中Fe作負(fù)極，腐蝕速率加快，在C中Zn作負(fù)極，而Fe被保護(hù)了起來(lái)，故被腐蝕的速率最慢。 (2

17、)CH4在反應(yīng)時(shí)失去電子，故a電極是電池的負(fù)極。電極反應(yīng)式可用總反應(yīng)式CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O和正極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，做差而得。由于電池工作過(guò)程中會(huì)消耗OH－，故一段時(shí)間后，電解質(zhì)溶液的pH會(huì)減小。 答案：(1)①2H＋＋2e－===H2↑　增大 ②Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　B>A>C (2)①a　CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ②減小 13. 氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型電池。電池裝置如圖所示，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)氫氧燃料電

18、池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是________________，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)_____________(用a、b表示)。 (2)負(fù)極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 (3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)? ________________________________________________________________________ ____________________________________________________________

19、____________。 (4)該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷地提供電能。因此大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下： Ⅰ.2Li＋H22LiH Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是____________，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是____________。 ②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3。用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積之比為_(kāi)_______。 ③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為

20、________ mol。 解析：本題考查電化學(xué)知識(shí)。(1)原電池的實(shí)質(zhì)為化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能?？偡磻?yīng)為2H2＋O2===2H2O，其中H元素從0價(jià)升至＋1價(jià)，失去電子，即電子從a流向b。(2)負(fù)極為失去電子的一極，即H2失電子生成H＋，由于溶液呈堿性，故電極反應(yīng)式左邊應(yīng)加上OH－，右邊生成H2O。(3)鉑粉吸附氣體的能力強(qiáng)，可以加快反應(yīng)速率。(4)Ⅰ.Li元素從0價(jià)升至＋1價(jià)，作還原劑。Ⅱ.H2O中的H元素的化合價(jià)從＋1價(jià)降至H2中的0價(jià)，作氧化劑。由反應(yīng)Ⅰ，當(dāng)吸收10 mol H2時(shí)，則生成20 mol LiH，V＝m/ρ＝×10－3≈192.68×10－3L。V(LiH)/V(H2)＝192.68×10－3L/224 L≈8.6×10－4。20 mol LiH可生成20 mol H2，實(shí)際參加反應(yīng)的H2為20×80%＝16 mol,1 mol H2轉(zhuǎn)化成1 mol H2O，轉(zhuǎn)移2 mol電子，所以16 mol H2可轉(zhuǎn)移32 mol電子。 答案：(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮蒩到b (2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O) (3)增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率 (4)①Li　H2O?、?.6×10－4　③32