2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)作業(yè)8 2.2 化學(xué)能與電能（含解析）新人教版必修2.doc

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課時(shí)作業(yè)8化學(xué)能與電能一、選擇題1有關(guān)原電池的下列說(shuō)法中正確的是()A在外電路中電子由正極流向負(fù)極B在原電池中負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)C原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極方向移動(dòng)D原電池中正極一定是不活潑金屬【答案】C2對(duì)化學(xué)電源的敘述正確的是()A化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率高B化學(xué)電源所提供的電能居于人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)階段總耗電量的首位C化學(xué)電源均是安全、無(wú)污染的D化學(xué)電源即為可充電電池【解析】由于是化學(xué)能與電能的直接轉(zhuǎn)化，節(jié)省了許多中間環(huán)節(jié)，所以化學(xué)電源對(duì)化學(xué)能的利用率比火力發(fā)電高得多，但火力發(fā)電仍居世界耗電量的首位；化學(xué)電源一般較安全，但含重金屬的電源如果隨意丟棄，將會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染；有些化學(xué)電源是可充電電源(如鎳鎘電池)，有些是不可充電的(如干電池)?！敬鸢浮緼3下列說(shuō)法中正確的是()燃料電池的反應(yīng)物可不儲(chǔ)存在電池的內(nèi)部鋅錳干電池是一次電池，鉛蓄電池是二次電池鋰電池是新一代可充電電池燃料電池作為汽車(chē)驅(qū)動(dòng)能源已研制成功ABC D【解析】燃料電池與干電池或蓄電池的主要差別就在于反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)部，而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑等?！敬鸢浮緽4如右圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的()AA是Zn，B是Cu，C為稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C為稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液【解析】A極逐漸變粗，說(shuō)明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽(yáng)離子得到電子后在A極上析出；B極逐漸變細(xì)，說(shuō)明B極為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A和B中的反應(yīng)為ZnH2SO4=ZnSO4H2，則A中A極變細(xì)，B中A極不變。C和D兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中C中A極變細(xì)，D中A極變粗?！敬鸢浮緿5將純鋅片和純銅片按圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是()A兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生B甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C兩燒杯中溶液的pH均增大D產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢【解析】由題目中所給圖示可知，甲中形成閉合回路，符合形成原電池的條件。銅的活潑性比鋅弱，故銅作正極，發(fā)生電極反應(yīng)為2H2e=H2；乙不能構(gòu)成閉合回路，不能形成原電池，只在鋅片上發(fā)生反應(yīng)：Zn2H=Zn2H2，由于兩者都消耗H，故溶液的pH都增大。由于原電池的形成，故甲的反應(yīng)速率比乙的快。【答案】C6有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()Aabcd BbcdaCdabc Dabdc【解析】裝置一是原電池，a極質(zhì)量減小，說(shuō)明a極金屬易失去電子形成離子，故a極金屬比b極金屬活潑；裝置二沒(méi)有形成原電池，可知b比c活潑，且c位于金屬活動(dòng)性順序表中氫的后面；裝置三和四均形成原電池，易知d比c活潑，d比a活潑。因此四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閐abc，故選C?！敬鸢浮緾7按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可以表示()c(Ag)c(NO)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量溶液的質(zhì)量A BC D【解析】根據(jù)圖中裝置可判斷，F(xiàn)e、Ag、AgNO3構(gòu)成的原電池中，活潑金屬Fe為負(fù)極，Ag為正極，F(xiàn)e和硝酸銀之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以銀離子濃度減小，硝酸根濃度不變，正確、錯(cuò)誤；在負(fù)極上金屬鐵本身失電子，即a棒質(zhì)量減輕，正確；正極b棒上析出金屬銀，即b棒質(zhì)量增加，錯(cuò)誤；負(fù)極上金屬鐵本身失電子，正極Ag上析出金屬銀，所以溶液的質(zhì)量是增加了Fe，但是析出了Ag，在轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等情況下，析出的金屬質(zhì)量多，所以溶液質(zhì)量減輕，但不能為零，錯(cuò)誤。A正確?！敬鸢浮緼8已知空氣鋅電池的電極反應(yīng)為鋅片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：O2H2O2e=2OH，據(jù)此判斷，鋅片是()A正極并被還原B正極并被氧化C負(fù)極并被還原D負(fù)極并被氧化【解析】Zn失電子作負(fù)極，被氧化?！敬鸢浮緿9燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧氣(或空氣)起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，若電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿溶液，下面關(guān)于甲烷燃料電池的說(shuō)法正確的是()A負(fù)極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHB負(fù)極反應(yīng)式：CH48OH8e=CO26H2OC隨著放電的進(jìn)行，溶液的氫氧根濃度不變D放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)【解析】O22H2O4e=4OH應(yīng)為正極反應(yīng)式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能從強(qiáng)堿溶液中逸出，它將進(jìn)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化成碳酸根。所以負(fù)極反應(yīng)式為CH410OH8e=CO7H2O。由于部分堿液和二氧化碳反應(yīng)，所以溶液的c(OH)將減小?！敬鸢浮緿10廢電池處理不當(dāng)不僅造成浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對(duì)人體健康也存在極大的危害。有同學(xué)想變廢為寶，他的以下想法你認(rèn)為不正確的是()A把鋅皮取下洗凈用于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣B碳棒取出洗凈用作電極C把銅帽取下洗凈回收利用D電池內(nèi)部填有NH4Cl等化學(xué)物質(zhì)，將廢電池中的黑色糊狀物作化肥施用【解析】雖然氯化銨是一種化學(xué)肥料，但電池內(nèi)部還有其他有害物質(zhì)，如果用作化肥，會(huì)污染土壤，進(jìn)入生物鏈后，影響人體健康?！敬鸢浮緿二、非選擇題11由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_。(3)裝置丙中溶液的pH_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是_。【答案】(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)變大(4)DABC12利用反應(yīng)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。(1)選用_為負(fù)極，_為正極，電解質(zhì)溶液為_(kāi)。(2)寫(xiě)出電極反應(yīng)式：負(fù)極_，正極_。(3)在方框中畫(huà)出裝置圖：【解析】題給反應(yīng)中Fe3得到電子生成Fe2(Fe3e=Fe2)，是氧化劑，所以電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液；在此反應(yīng)中Cu失去電子生成Cu2(Cu2e=Cu2)，是還原劑，銅作負(fù)極，再選擇比Cu不活潑的金屬或石墨棒作正極。畫(huà)原電池的裝置圖時(shí)，要標(biāo)出電解質(zhì)溶液、電極材料，還要形成閉合回路?！敬鸢浮?1)銅石墨(或鉑等)FeCl3溶液(2)Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2(3)13ZnMnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是_。電池工作時(shí)，電子流向_(填“正極”或“負(fù)極”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2，會(huì)加速其電極的腐蝕，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好選用下列試劑中的_(填字母)。ANaOH BZnCFe DNH3H2O【解析】(1)負(fù)極是失電子的一極，Zn失電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。(2)鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì)，所以應(yīng)選Zn將Cu2置換為單質(zhì)而除去?！敬鸢浮?1)Zn(或鋅)正極(2)鋅與還原出的銅形成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕B14如下圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)兩種。試回答下列問(wèn)題：(1)酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極_，正極_；電池總反應(yīng)：_；電解質(zhì)溶液pH的變化_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(2)堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極_，正極_；電池總反應(yīng)：_；電解質(zhì)溶液pH的變化_(填“變大”、“變小”或“不變”)?！窘馕觥?1)正極上，O2得電子變?yōu)镺2，溶液中O2不能單獨(dú)存在；酸性條件下與H結(jié)合生成H2O；負(fù)極上，H2失電子變?yōu)镠，H進(jìn)入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為H2和O2生成H2O的反應(yīng)，由于有H2O生成，溶液將逐漸變稀，故pH增大。(2)正極上，O2得電子變?yōu)镺2，溶液中O2不能單獨(dú)存在，堿性條件下與H2O分子結(jié)合生成OH；負(fù)極上，H2失去電子變?yōu)镠，堿性條件下H不能大量存在，與OH結(jié)合生成水。電池總反應(yīng)也是H2和O2生成水的反應(yīng)。同樣，由于有水生成，c(OH)變小，pH變小?！敬鸢浮?1)2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O變大(2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2O變小15氫氣是未來(lái)最理想的能源?？茖W(xué)家最近研制出利用太陽(yáng)能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù)：2H2O2H2O2，制得的氫氣可用于制作燃料電池。試回答下列問(wèn)題：(1)分解海水時(shí)，實(shí)現(xiàn)了光能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。生成的氫氣用于制作燃料電池時(shí)，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能。分解海水的反應(yīng)屬于_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)， A極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H22O24e=2H2O，則A極是電池的_極，電子從該極_(填“流入”或“流出”)。B極電極反應(yīng)式為_(kāi)。【解析】(1)燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，分解海水的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。(2)燃料電池中，負(fù)極發(fā)生燃料失電子的氧化反應(yīng)，即2H22O24e=2H2O，正極發(fā)生氧氣得電子的還原反應(yīng)，即O24e=2O2，所以B極是正極，A極是負(fù)極，電子從負(fù)極流向正極，即從A極流出?！敬鸢浮?1)化學(xué)電吸熱(2)負(fù)流出O24e=2O2