高中化學(xué) 第2章 第2節(jié) 化學(xué)能與電能同步達(dá)標(biāo)練含解析新人教必修2

化學(xué)能與電能1、下列設(shè)備工作時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()2、人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池,其電極反應(yīng)為:,。據(jù)此判斷,氧化銀是(??)A.負(fù)極,被氧化?????B.正極,被還原?????C.負(fù)極,被還原?????D.正極,被氧化3、現(xiàn)有X、Y、Z、M四種金屬,已知X可以從Y的鹽溶液中置換出Y;X和Z作原電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)電極時(shí),Z為正極;Y和Z作原電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)電極時(shí),外電路中電流方向?yàn)橛蒠到Z;M的離子的氧化性強(qiáng)于Y的離子。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)A.X>Y>Z>MB.X>Z>M>YC.M>Z>X>YD.X>Z>Y>M4、如圖所示的裝置中，a的金屬活動(dòng)性比氫強(qiáng)，b為碳棒。下列關(guān)于此裝置的敘述不正確的是（）A.碳棒上有氣體產(chǎn)生，溶液的pH增大B.a是正極，b是負(fù)極C.導(dǎo)線中有電流產(chǎn)生，電子從a極沿導(dǎo)線流向b極D.a極上發(fā)生氧化反應(yīng)5、按圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若圖2中x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可以表示()①②③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的質(zhì)量A.僅①③B.僅②④C.僅①③⑤D.僅②④⑤6、把、、、四塊金屬浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池,若、相連時(shí),為負(fù)極;、相連時(shí),電流由到;、相連時(shí),極上產(chǎn)生大量氣泡;、相連時(shí),上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)???)A.B.C.D.7、如圖為氫氧燃料電池工作原理示意圖,其中a、b為惰性電極。下列有關(guān)說法不正確的是()A.a電極為負(fù)極,電子由a電極流向b電極B.b電極的電極反應(yīng)式為C.當(dāng)有1mol生成時(shí),外電路中有2mol電子通過D.若將改為等物質(zhì)的量的,則的用量增多8下列關(guān)于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的四種裝置的說法正確的是(??)A.電池Ⅰ中鋅是正極B.電池Ⅱ是一次電池C.電池Ⅲ工作時(shí),氫氣發(fā)生還原反應(yīng)D.電池Ⅳ工作時(shí),電子由鋅通過導(dǎo)線流向碳棒9、如圖所示電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).同時(shí)A極的質(zhì)量減小,B極上有氣泡產(chǎn)生,C為電解質(zhì)溶液,下列說法錯(cuò)誤的是(??)A.B極為原電池的正極B.A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動(dòng)D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)10、已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為:鋅片:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O石墨:下列說法不正確的是(??)A.鋅片作電池的負(fù)極B.氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)C.每轉(zhuǎn)移1mol電子消耗標(biāo)準(zhǔn)下氧氣的體積為5.6LD.放電時(shí),負(fù)極產(chǎn)生的OH-不斷向正極移動(dòng)11、下列說法中正確的是(??)①燃料電池的反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池的內(nèi)部②鋅錳干電池是一次電池,鉛蓄電池是二次電池③鋰電池是新一代可充電電池④燃料電池能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%A.②③④?????B.①②③④?????C.①②③?????D.①③④12、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1 Mg、Al 稀鹽酸 偏向Al2 Al、Cu 稀鹽酸 偏向Cu3 Al、C(石墨) 稀鹽酸 偏向石墨4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg探究過程:（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:①鋁為__________極,電極反應(yīng)為__________.②石墨為__________極,電極反應(yīng)為__________.③電池總反應(yīng)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__________.13、回答下列問題：（1）.將純鋅片和純銅片按下圖方式插入相同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，回答下列問題：①下列說法正確的是___________(填序號(hào))。A.甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.乙中銅片上沒有明顯變化C.甲中銅片質(zhì)量減少，乙中鋅片質(zhì)量減少D.兩燒杯中溶液的pH均增大②在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速率：甲__________(填“>”“<”或“=”)乙。③當(dāng)甲中產(chǎn)生1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時(shí)，理論上通過導(dǎo)線的電子數(shù)目為____________。（2）若將反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則該電池的負(fù)極材料為__________，電解質(zhì)溶液為____________，正極反應(yīng)式為________。10min內(nèi)，若該電池中通過0.1mol電子，則正極材料與負(fù)極材料的質(zhì)量差為__________g(假設(shè)開始時(shí)，兩電極的質(zhì)量相等)。14、如圖是某興趣小組設(shè)計(jì)的原電池示意圖,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上記錄信息如表:a.電流表指針偏轉(zhuǎn)b.Cu極有產(chǎn)生c.向Fe極移動(dòng)d.電流由Fe經(jīng)導(dǎo)線流向Cu（1）實(shí)驗(yàn)報(bào)告中記錄合理的是______________________(填序號(hào))。（2）寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:_____________________________。（3）.若有1mol電子流過導(dǎo)線,則理論上產(chǎn)生的質(zhì)量為______________g。（4）若將稀硫酸換成溶液,則電極質(zhì)量增加的是___________(填“鐵極”或“銅極”,下同),溶液中移向_____________。答案1.B解析：鉛蓄電池充電時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A項(xiàng)不符合題意;鋰離子電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,B項(xiàng)符合題意;太陽能集熱器工作時(shí),太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,C項(xiàng)不符合題意;燃?xì)庠罟ぷ鲿r(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能等,D項(xiàng)不符合題意。2.B解析：氧化銀的電極上得電子,發(fā)生還原反應(yīng),是正極。3.D解析：X可以從Y的鹽溶液中置換出Y,說明X的活動(dòng)性強(qiáng)于Y;X和Z作原電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)電極時(shí),Z為正極,說明X的活動(dòng)性強(qiáng)于Z;Y和Z作質(zhì)電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)電極時(shí),外電路中電流方向?yàn)橛蒠到Z,則電子流向?yàn)橛蒢到Y(jié),Z作負(fù)極,說明Z的活動(dòng)性強(qiáng)于Y;M的離子的氧化性強(qiáng)于Y的離子,說明Y的活動(dòng)性強(qiáng)于M。故這叫種金屬的活動(dòng)性出強(qiáng)到弱的順序?yàn)閄>Z>Y>M。4.B解析：由題給信息可知，該裝置為原電池，a的活動(dòng)性比氫強(qiáng)，故a作負(fù)極,b作正極，負(fù)極上a失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成，所以碳棒上有氣體放出，溶液中氫離子濃度減小，溶液的pH增大，A、D項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該原電池工作時(shí)有電流產(chǎn)生，電子從負(fù)極a沿導(dǎo)線流向正極b,C項(xiàng)正確。5.C解析：不參加反應(yīng),因此不變,②不符合圖象變化;負(fù)極反應(yīng)式為,正極反應(yīng)式為,則a棒的質(zhì)量逐漸減少,b棒的質(zhì)量逐漸增加,逐漸減小,①③符合圖象變化,④不符合圖象變化;由電極反應(yīng)式可知,每溶解56g鐵轉(zhuǎn)移2mol電子,有216g銀從溶液中析出,故隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的質(zhì)量減少,⑤符合圖象變化,綜上可知,C項(xiàng)正確。6.B解析：根據(jù)原電池原理,一般負(fù)極金屬的活動(dòng)性比正極金屬的活動(dòng)性強(qiáng);電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極,電流方向與電子流動(dòng)方向相反。由此可對(duì)金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱作出如下判斷:;;;,則金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)?故答案選B。7.B解析：氫氧燃料電池工作時(shí),通入氫氣的一極為負(fù)極,則電子由負(fù)極a經(jīng)外電路流向正極b,A項(xiàng)正確;b電極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧燃料電池的總反應(yīng)為,所以每生成1mol,轉(zhuǎn)移2mol電子,C項(xiàng)正確;將改為等物質(zhì)的量的,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)增多,的用量增多,D項(xiàng)正確。8.D解析：Zn的活動(dòng)性比Cu強(qiáng),Zn為負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鉛蓄電池屬于二次電池,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在氫氧燃料電池中.氫氣失電子被氧化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;干電池中Zn作負(fù)極,電子由鋅經(jīng)導(dǎo)線流向碳棒.D項(xiàng)正確。9.C解析：原電池中.負(fù)極金屬失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),逐漸溶解.質(zhì)量減小.故A極為負(fù)極,B極為正極,A、D項(xiàng)正確;A、B、C分別為和稀鹽酸時(shí),可以構(gòu)成原電池,且現(xiàn)象符合題意.B項(xiàng)正確:電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,C項(xiàng)錯(cuò)誤。10.D解析：從空氣-鋅電池的電極反應(yīng)可知.鋅片是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);石墨是正極.氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng);每轉(zhuǎn)移2mol電子,消耗0.5molO2,每轉(zhuǎn)移1mol電子消耗0.25molO2,轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L;放電時(shí),在石墨電極(正極)產(chǎn)生OH-,OH-流向鋅片(負(fù)極),在負(fù)極和鋅發(fā)生反應(yīng),綜合分析,D項(xiàng)符合題意。11.C解析：燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率理論上可高達(dá)85%~90%.12.1.不同;2.①負(fù);2Al-6e-=2Al3+;②正;6H++6e-=3H2↑;③2Al+6H+=2Al3++3H2↑3.負(fù);鋁與NaOH溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)2Al+2OH-+2H2O=+3H2↑4.另一電極材料的活潑性和電解質(zhì)溶液的氧化性解析：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)是2Al+6H+=2Al3++3H2↑;實(shí)驗(yàn)4中,由于Al與NaOH溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng):2Al+2OH-+2H2O=+3H2↑,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)。13.1.①BD；②>；③；2.Cu；溶液；；3.2解析：1.①甲符合原電池的構(gòu)成條件，屬于原電池，乙不能形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙不能構(gòu)成原電池，氫離子在鋅片上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以乙中鋼片上沒有明顯變化，B項(xiàng)正確；甲中銅片作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以銅片質(zhì)量不變，乙中鋅片和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，所以鋅片質(zhì)量減少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩燒杯中總反應(yīng)均為鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng),導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，所以兩個(gè)燒杯中溶液的pH均增大，D項(xiàng)正確。②甲能構(gòu)成原電池，乙不能構(gòu)成原電池，所以在相同時(shí)間內(nèi)，兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速率：甲>乙。③甲中，銅電極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為，則產(chǎn)生1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=。2.根據(jù)電池反應(yīng)式可知，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極，含有鐵離子的可溶性鹽溶液為電解質(zhì)溶液，如溶液等。負(fù)極反應(yīng)式為,故該電池中通過0.1mol電子時(shí)，消耗Cu的質(zhì)量=。14.1.ab2.3.14.銅極;鐵極解析：1.該裝置形成原電池,導(dǎo)線中有電流通過,電流表指針偏轉(zhuǎn),該原電池中鐵為負(fù)極,銅為正