2019-2020年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 化學(xué)能與電能課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 新人教版必修2一、選擇題1如圖所示各裝置中，溶液均為稀硫酸，不能構(gòu)成原電池的是()2下列關(guān)于銅鋅稀硫酸構(gòu)成的原電池的敘述，錯(cuò)誤的是()A鋅為負(fù)極，鋅發(fā)生氧化反應(yīng)B銅為正極，銅不易失去電子而受到保護(hù)C負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，正極發(fā)生氧化反應(yīng)D外電路電子流入的一極為正極，電子流出的一極為負(fù)極3下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B2H2O22H2OCZnCuSO4=CuZnSO4DNa2CO32HCl=2NaClH2OCO24某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅作負(fù)極，則該金屬可能為()A鋁B銅C錫D硅5雙選下列敘述是某同學(xué)做完銅鋅原電池的實(shí)驗(yàn)后得出的結(jié)論和認(rèn)識(shí)，你認(rèn)為正確的是()A構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬B由銅、鋅作為電極與硫酸銅溶液組成的原電池中，鋅是負(fù)極C電子沿外導(dǎo)線由鋅流向銅，通過硫酸溶液被氫離子得到而放出氫氣D銅鋅原電池工作時(shí)，若有13 g鋅被溶解，電路中就有0.4 mol電子通過6下列敘述中，正確的是()原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的一種裝置原電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)通過原電池的裝置可以實(shí)現(xiàn)碳棒能用作原電池的正極反應(yīng)Cu2Ag=Cu22Ag可以設(shè)計(jì)成原電池A BC D7原電池電極的確定不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是()A由Al、Cu、稀硫酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al3e=Al3B由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2D由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu2e=Cu28X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X和Y組成原電池時(shí)，Y為電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?)AXYZ BXZYCYXZ DYZX9等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入兩支相同的試管中，然后加入等體積等物質(zhì)的量濃度且均過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量CuSO4溶液，則產(chǎn)生氫氣的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系用圖像表示如下，其中正確的是()10由質(zhì)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(jīng)過一段時(shí)間后，兩電極的質(zhì)量差變?yōu)?2 g，則下列說法正確的是()A鐵片溶解了12 gB導(dǎo)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 g11.如圖所示的裝置中，M為活動(dòng)性順序位于氫之前的金屬，N為石墨棒，下列關(guān)于此裝置的敘述中不正確的是()AN上有氣體放出BM為負(fù)極，N為正極C是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置D導(dǎo)線中有電流通過，電流方向是由M到N12如圖為氫氧燃料電池原理示意圖，根據(jù)此圖的提示，下列敘述不正確的是()Aa電極是負(fù)極Bb電極的電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部貯存在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置二、非選擇題13寫出下列原電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式。負(fù)極正極電解質(zhì)溶液(1)鐵銅稀硫酸(2)銅銀硝酸銀溶液(3)H2O2KOH溶液(1)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。(2)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。(3)負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)式：_。14某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(指正極或負(fù)極)_(填“相同”或“不同”)。(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空：鋁為_極，電極反應(yīng)式為_。石墨為_極，電極反應(yīng)式為_。電池總反應(yīng)式為_。(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作_極(填“負(fù)”或“正”)，理由是_，此反應(yīng)的離子方程式為_。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素為_。15上海世博會(huì)期間，在德國館的漢堡之家展館人們看到一個(gè)120飛機(jī)燃料電池的模型。燃料電池是一種通過氫氧結(jié)合來發(fā)電的電化學(xué)裝置。某氫氧燃料電池的電池反應(yīng)為2H2O2=2H2O，電解液為KOH溶液。氫氧燃料電池的突出優(yōu)點(diǎn)是把_能直接轉(zhuǎn)化為_能，而不用經(jīng)過_能這一中間形式。(1)下列有關(guān)氫氧燃料電池的敘述中正確的是()A此電池能發(fā)出藍(lán)色火焰B氫氣為正極，氧氣為負(fù)極C因?yàn)樯伤?，所以工作時(shí)溶液的堿性越來越強(qiáng)D負(fù)極上氫氣失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極上氧氣得電子，發(fā)生還原反應(yīng)(2)該電池所產(chǎn)生的水可以作為飲用水。現(xiàn)欲制得常溫下1 L 水，則電池內(nèi)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_。A8.9103 mol B4.5102 molC1.1102 mol D5.6103 mol16實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦盟鶎W(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)電池裝置。實(shí)驗(yàn)用品電極：鎂條、銅片、鐵片等。電解質(zhì)溶液果汁(橙汁、蘋果汁、檸檬汁等)。其他導(dǎo)線、金屬夾、發(fā)光二極管、500 mL燒杯。實(shí)驗(yàn)方案CuMg原電池，電解質(zhì)溶液為橙汁；CuFe原電池，電解質(zhì)溶液為蘋果汁；FeMg原電池，電解質(zhì)溶液為檸檬汁。實(shí)驗(yàn)操作用導(dǎo)線分別將三種方案中的金屬片連接到金屬夾上，分別將金屬片兩兩插入到盛有果汁的三個(gè)500 mL的燒杯中，用發(fā)光二極管兩端分別接觸三種方案中金屬活動(dòng)性不同的金屬夾。觀察現(xiàn)象，連接方式如圖所示。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象三種方案中發(fā)光二極管均發(fā)光。實(shí)驗(yàn)結(jié)論原電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?qǐng)回答下列問題：(1)連接裝置時(shí)活潑金屬接二極管的_極上，較不活潑金屬接二極管的_極上。(2)在方案中銅作電極情況_。(3)在方案中鎂作電極情況_。(4)在方案中鐵作電極情況_。(5)在方案中負(fù)極反應(yīng)式為_，正極反應(yīng)式為_，總反應(yīng)式為_。課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(五)化學(xué)能與電能 答案1解析：選D由構(gòu)成原電池的條件知，D項(xiàng)不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池。2解析：選C在銅鋅稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鋅是負(fù)極，銅是正極，所以鋅極發(fā)生氧化反應(yīng)；銅電極上是溶液中的陽離子H得電子，發(fā)生還原反應(yīng)；外電路電子的流向應(yīng)該是由負(fù)極流向正極。3解析：選DD項(xiàng)中的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。4解析：選C該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅作負(fù)極，說明其金屬活動(dòng)性比鋅弱，該金屬能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，符合條件的為錫。5解析：選B、D構(gòu)成原電池電極的材料不一定都是金屬，例如鋅和石墨電極也能跟電解質(zhì)溶液組成原電池，A錯(cuò)誤； 在原電池中，活潑金屬中的電子流向不活潑的金屬，因此活潑金屬是負(fù)極，B正確；電子不能通過電解質(zhì)溶液，應(yīng)該是氫離子在銅極上得到由鋅沿外導(dǎo)線轉(zhuǎn)移過來的電子，C錯(cuò)誤；銅鋅電池工作時(shí)，鋅為負(fù)極失電子，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，1 mol鋅失去2 mol電子，0.2 mol鋅(質(zhì)量為13 g)被溶解，電路中有0.4 mol電子通過，D正確。6解析：選B原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置，它以自發(fā)的氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，所以Cu2Ag=Cu22Ag可以設(shè)計(jì)成原電池，但原電池把氧化和還原反應(yīng)分在兩極上進(jìn)行，在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，原電池形成時(shí)需要兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極，可以都是金屬，也可以是金屬和可導(dǎo)電的非金屬，如碳棒可以用作原電池的正極。7解析：選C由于在堿性條件下鎂不與NaOH溶液反應(yīng)，而鋁可以與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中鐵的活潑性較強(qiáng)，故應(yīng)為Fe2e=Fe2；D項(xiàng)中由于常溫下鋁遇濃硝酸易發(fā)生鈍化，所以此時(shí)銅更容易失去電子而作負(fù)極。8解析：選C根據(jù)原電池原理，負(fù)極金屬比正極活潑，可知金屬活動(dòng)性YX；根據(jù)金屬活動(dòng)性順序和置換反應(yīng)原理可知活動(dòng)性XZ，故YXZ。9解析：選D等質(zhì)量的兩份鋅粉中，加入等體積等物質(zhì)的量濃度且均過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加入少量CuSO4溶液，則a中發(fā)生的反應(yīng)有：ZnCu2=Zn2Cu，Zn2H=Zn2H2，由于置換出來的Cu與Zn在稀硫酸中構(gòu)成原電池，所以，a中的反應(yīng)速率比b中的反應(yīng)速率大，即反應(yīng)完成所需的時(shí)間短，但Cu2消耗了少量的Zn，a中產(chǎn)生的H2比b中產(chǎn)生的H2少。b中只發(fā)生如下反應(yīng)：Zn2H=Zn2H2。符合這些條件的圖像就是D。10解析：選B設(shè)鐵片溶解的質(zhì)量為x g，銅片上析出Cu的質(zhì)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(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為20.2 mol。11解析：選DMN稀硫酸形成原電池時(shí)，M電極失電子，電子沿導(dǎo)線移至N極，故電流方向是由N到M。12解析：選B氫氧燃料電池的總反應(yīng)式為2H2O2=2H2O，因此a電極上發(fā)生反應(yīng)2H24e=4H，a電極是負(fù)極；b電極上發(fā)生反應(yīng)O22H2O4e=4OH，b電極是正極，以上電極反應(yīng)式，適用電解質(zhì)溶液為Na2SO4溶液等；氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率較高，且產(chǎn)物是H2O，無污染，是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源；氫氧燃料電池通入H2、O2就能工作，無需將H2、O2貯存在電池內(nèi)部。13解析：(1)FeCuH2SO4構(gòu)成的原電池中，F(xiàn)e作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2；Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2。(2)CuAgAgNO3構(gòu)成的原電池中，Cu作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2；Ag作正極，電極反應(yīng)式為Age=Ag。(3)氫氧燃料電池中，通H2的一極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為H22OH2e=2H2O，通O2的一極為正極，電極反應(yīng)式為2H2OO24e=4OH。答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H2(2)Cu2e=Cu22Ag2e=2AgCu2Ag=Cu22Ag(3)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2O14解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，不難看出實(shí)驗(yàn)1中Mg作負(fù)極，Al作正極；實(shí)驗(yàn)2中Al作負(fù)極，Cu作正極；實(shí)驗(yàn)3中，Al作負(fù)極，C作正極，總反應(yīng)式是2Al6H=2Al33H2；實(shí)驗(yàn)4中，由于Al與NaOH溶液可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)：2Al2OH2H2O=2AlO3H2，而Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，故Al作負(fù)極，Mg作正極，通過以上的實(shí)驗(yàn)可以看出：一般是活潑的金屬作負(fù)極，但也有特殊情況，也要考慮電極與電解質(zhì)溶液能否發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。答案：(1)不同(2)負(fù)2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6H=2Al33H2(3)負(fù)鋁與NaOH溶液可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)另一電極材料的活動(dòng)性和電解質(zhì)溶液的氧化性15解析：根據(jù)原電池的工作原理可知，負(fù)極上H2失電子被氧化，正極上O2得電子被還原，總反應(yīng)式為2H2O2=2H2O，因?yàn)榭偡磻?yīng)過程中生成了水，相當(dāng)于KOH稀釋了，堿性應(yīng)減弱。根據(jù)2H2O2=2H2O4 mol e，可知生成1 L水轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為21.1102 mol。答案：化學(xué)電熱(1)D(2)C16解析：在原電池中較活潑金屬作負(fù)極(連接二極管的負(fù)極)，較不活潑金屬作正極(連接二極管的正極)。因金屬活動(dòng)性：MgFeCu，故方案中Cu均作正極，中Mg均作負(fù)極，方案中鐵作負(fù)極，方案中鐵作正極。在方案中負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2，正極反應(yīng)式為2H2e=H2，總電池方程式為Mg2H=Mg2H2。答案：(1)負(fù)正(2)Cu均作正極(3)鎂均作負(fù)極(4)方案中鐵作負(fù)極，方案中鐵作正極(5)Mg2e=Mg22H2e=H2Mg2H=Mg2H2