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课时跟踪检测八
2.2化学能与电能时间45分钟 分值100分
一、选择题本题包括12小题,每小题5分,共60分1.下列各装置露置在空气中,能在外电路获得电流的是 解析选BA、D项,两极的材料相同,不能形成原电池;C项,酒精是非电解质,不能形成原电池2.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应C.原电池工作时,阳离子向正极移动D.原电池中正极一定是不活泼金属解析选C在原电池外电路中,电子从负极流向正极,A错误;原电池中负极发生氧化反应,B错误;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动,C正确;原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属,D错误
3.如图为某兴趣小组制作的番茄电池,下列说法正确的是 A.电子由锌通过导线流向铜B.该装置将电能转化为化学能C.锌电极发生还原反应D.铜电极上无气泡产生解析选A因为番茄汁呈酸性即含有H+,可组成原电池依据原电池的基本知识,其中Zn作负极,发生氧化反应;Cu作正极,发生还原反应电子由负极Zn通过导线流向正极CuH+在正极得电子,2H++2e-===H2↑,铜电极上有气泡产生4.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能,氢氧燃料电池的基本反应是X极O2g+H2Ol+2e-===2OH-,Y极H2g+2OH--2e-===2H2Ol下列说法正确的是 A.X是负极B.Y是正极C.Y极上发生还原反应D.Y极上发生氧化反应解析选D由电极反应式可知X极上发生得到电子的还原反应,是原电池的正极,Y极上发生失去电子的氧化反应,是原电池的负极5.关于化学电源的叙述,错误的是 A.化学电源均是根据原电池的工作原理设计的B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参与化学反应C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源解析选C镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉属于重金属,会对环境造成严重的污染6.《科学美国人》评2016年十大创新技术之一是“碳呼吸电池”,电池装置如图所示,下列说法正确的是 A.电能转变为化学能B.负极发生了还原反应C.利用该技术可捕捉大气中的CO2D.金属铝作正极解析选CA.“碳呼吸电池”为原电池原理,将化学能转变为电能,故A错误;B.负极发生氧化反应,故B错误;C.“碳呼吸电池”能消耗二氧化碳气体,所以利用该技术可捕捉大气中的CO2,故C正确;D.金属铝发生氧化反应生成草酸铝,作负极,故D错误7.等质量的两份锌粉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 解析选A等质量的两份锌粉中,加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸,同时向a中加入少量CuSO4溶液,则a中发生的反应有Zn+Cu2+===Zn2++Cu,Zn+2H+===Zn2++H2↑,由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池,所以,a中的反应速率比b中的反应速率大,即反应完全所需的时间短,但Cu2+消耗了少量的Zn,a中产生的H2比b中产生的H2少b中只发生反应Zn+2H+===Zn2++H2↑8.将纯锌片和纯铜片按如图方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中SO均向铜片移动D.产生气泡的速率甲比乙快解析选D甲池中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中,形成原电池,乙池中仅发生锌与稀H2SO4的反应,不构成原电池所以甲池中铜片表面有气泡产生,且气泡产生速率比乙快乙池中不能构成原电池,铜片、锌片都不是电极甲池中SO移向负极即锌片只有D项正确9.将两极质量相同的铜棒和锌棒,用导线相连接后插入CuSO4溶液中,经过一段时间后,取出洗净后干燥并称重,两棒质量相差
6.45g,导线中通过的电子的物质的量为 A.
0.1molB.
0.2molC.
0.3molD.
0.4mol解析选A负极Zn-2e-===Zn2+,Zn失去2mol电子减轻65g;正极Cu2++2e-===Cu,Cu2+得到2mol电子增重64g,两极质量相差65g+64g=129g现在两棒质量相差
6.45g,则参加反应的锌及生成的铜均为
0.05mol,应转移
0.1mol电子10.甲烷燃料电池的化学反应为CH4+2O2===CO2+2H2O,其中一个电极反应式为2O2+8H++8e-===4H2O,下列叙述不正确的是 A.CH4通入负极B.O2通入正极C.正极发生氧化反应D.负极的电极反应式为CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+解析选C甲烷燃料电池中氧气通入正极,发生还原反应,电极反应是2O2+8H++8e-===4H2O;甲烷通入负极,发生氧化反应,利用总反应式减去正极反应式即得到负极反应是CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+,故选C11.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下实验装置部分实验现象a极质量减小,b极质量增大b极有气体产生,c极无变化d极溶解,c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A.abcdB.bcdaC.dabcD.abdc解析选C装置一是原电池,a极质量减小,说明a极金属失电子作负极,故a极金属比b极金属活泼;装置二没有形成原电池,根据实验现象可知b比c活泼,且c位于金属活动性顺序表中氢的后面;装置三形成原电池,易知d比c活泼;装置四中,电流从a极流向d极,则电子是从d极流向a极,知d比a活泼因此四种金属的活动性顺序为dabc12.某原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu,则该反应的原电池组成正确的是 选项ABCD正极ZnCuAgCu负极CuZnCuFe电解质溶液CuCl2溶液CuSO4溶液H2SO4溶液ZnCl2溶液解析选B根据原电池中发生的化学反应,负极反应为Zn-2e-===Zn2+,正极反应为Cu2++2e-===Cu故选项B符合题意
二、非选择题本题包括4小题,共40分13.10分如图所示,将锌、铜通过导线相连,置于稀硫酸中1锌片上的现象是__________________________________________,电极反应为_________________________________________2铜片上的现象是____________________________________,电极反应为_______________________________________3电子由________经导线流向________4若反应过程中有
0.2mol电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为_______________________________________解析Cu-Zn-稀H2SO4形成的原电池中,Zn作负极Zn-2e-===Zn2+,现象是锌片逐渐溶解;Cu作正极2H++2e-===H2↑,铜片表面有气泡产生电子由负极Zn经导线流向正极Cu,由电极反应式可知当有
0.2mol电子发生转移时,可生成
0.1molH2,标准状况下体积为
2.24L答案1锌片逐渐溶解 Zn-2e-===Zn2+2铜片上有气泡产生 2H++2e-===H2↑3锌片 铜片
42.24L14.8分由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题1装置甲中负极的电极反应式是_________________________________2装置乙中正极的电极反应式是________________________________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_________________________________解析甲、乙、丙均为原电池装置依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活动性AB;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活动性BC;丙中A上有气体即H2产生,则A为正极,活动性DA,随着H+的消耗,pH变大答案1A-2e-===A2+2Cu2++2e-===Cu 3变大 4DABC15.7分微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-,总反应为Ag2O+Zn===ZnO+2Ag根据反应式回答问题1Zn是________极,Ag2O发生______反应2电子由________极流向________极填“Zn”或“Ag2O”,当有1mol电子通过电路时,负极消耗物质的质量是________g3在使用过程中,电解质溶液中KOH的物质的量________填“增大”“减小”或“不变”解析1根据电极反应可知Zn失电子被氧化作负极,Ag2O得电子被还原发生还原反应2发生原电池反应时,电子由负极经外电路流向正极,即电子从Zn极经外电路流向Ag2O极,当有1mol电子通过电路时,负极消耗Zn的质量是
32.5g3根据总反应知电池使用过程中KOH的物质的量不变答案1负 还原2Zn Ag2O
32.53不变16.15分现有如下两个反应ANaOH+HCl===NaCl+H2O,BCu+2Ag+===2Ag+Cu2+1根据两反应本质,判断能否设计成原电池____________________________________________2如果不能,说明其原因__________________________________3如果可以,则写出正、负极材料,其电极反应式及反应类型填“氧化反应”或“还原反应”,电解质溶液名称负极________,__________________,________正极________,__________________,________电解质溶液__________________若导线上转移电子1mol,则正极质量增加________g解析1~2只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池A不是氧化还原反应,不能设计成原电池,B是氧化还原反应且能自发进行,故能设计成原电池3根据反应式Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+可知,Cu失电子作负极,负极材料是Cu,正极材料应是比铜还不活泼的金属或导电的非金属;Ag+得电子,所以电解质溶液只能为AgNO3溶液因为Ag+只能与NO大量共存答案1A不能,B可以2A的反应是非氧化还原反应,没有电子转移3Cu Cu-2e-===Cu2+ 氧化反应石墨棒、银、铂任选一种 2Ag++2e-===2Ag还原反应 AgNO3溶液 108。