人教版高中化學必修二第六章化學反應(yīng)與能量第一節(jié)課時2化學反應(yīng)與電能練習含答案

第一節(jié)化學反應(yīng)與能量變化課時2化學反應(yīng)與電能(一)基礎(chǔ)鞏固1.(2023·廣東廣州,改編)近年來,我國科學技術(shù)迅猛發(fā)展。下列設(shè)備工作時,將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是()A.微波爐B.硅太陽能電池C.電動車電池充電 D.鋰離子電池解析:微波爐工作時,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A項錯誤;硅太陽能電池工作時,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,故B項錯誤;電動車電池充電時,將電能轉(zhuǎn)化為化學能,故C項錯誤;鋰離子電池工作時,將化學能轉(zhuǎn)化為電能,故D項正確。答案:D2.(2024·廣東佛山南海區(qū)石門中學月考)下列各組材料組成如圖所示裝置,能構(gòu)成原電池且M作正極的是()選項MNPAZnCu稀硫酸BAgZn蔗糖溶液CAgFeFeCl3溶液DAlMgNaOH溶液解析:Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成的原電池中Zn是負極,Cu是正極,即M作負極,A項不符合題意;蔗糖是非電解質(zhì),不能構(gòu)成原電池,B項不符合題意;Ag、Fe和FeCl3溶液構(gòu)成的原電池中Fe是負極,Ag是正極,即M作正極,C項符合題意;Al與NaOH溶液能發(fā)生反應(yīng),Mg、Al和NaOH溶液構(gòu)成的原電池中Mg是正極,Al是負極,即M作負極,D項不符合題意。答案:C3.下面是四個化學反應(yīng),理論上不可用于設(shè)計原電池的化學反應(yīng)是()A.2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑B.2H2+O22H2OC.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑D.CH4+2O2CO2+2H2O答案:C4.汽車的啟動電源常用鉛酸蓄電池,其放電時的原電池反應(yīng)如下:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,根據(jù)此反應(yīng)判斷,下列敘述中正確的是()A.Pb是正極B.PbO2得電子,被氧化C.負極反應(yīng)是Pb+SO42--2e-D.電池放電時,溶液的酸性增強解析:從鉛酸蓄電池的放電反應(yīng)可以看出,放電過程中Pb失去電子變?yōu)镻b2+,發(fā)生氧化反應(yīng),因而Pb是負極;PbO2得到電子發(fā)生還原反應(yīng),被還原;反應(yīng)過程中消耗了H2SO4,使溶液的酸性減弱,故C項正確。答案:C5.(2024·廣東廣州高一期末)如圖所示為Mg-空氣電池裝置,下列有關(guān)說法正確的是()A.該電池可將化學能轉(zhuǎn)化為電能B.電池工作時,空氣在碳材料電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.外電路中電子流向:碳材料電極→導線→鎂電極D.負極反應(yīng)為:Mg-2e-Mg2+解析:Mg的金屬活動性強,作原電池負極,電極反應(yīng)為Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2,通入空氣的碳材料作原電池正極,電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-,據(jù)此解答。該裝置為原電池,可將化學能轉(zhuǎn)化為電能,A項正確;原電池中正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),B項錯誤;原電池工作時,外電路電子由負極流向正極,則外電路電子由Mg電極經(jīng)導線流向碳材料電極,C項錯誤;根據(jù)分析可知,負極電極反應(yīng)為Mg-2e-+2OH-Mg(OH)2,D項錯誤。答案:A6.(2024·廣東深圳高一期中)銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,電池裝置如圖所示,其電極分別為Ag2O、Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,總反應(yīng)為Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2,已知Zn(OH)2難溶于水。下列說法中正確的是()A.負極上發(fā)生的反應(yīng)是Zn-2e-Zn2+B.工作時,Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)C.工作時,電子由Zn電極經(jīng)過電解質(zhì)溶液流向Ag2O電極D.原電池放電時,電解質(zhì)溶液的堿性不變解析:根據(jù)電池總反應(yīng)知,Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極,負極發(fā)生反應(yīng)Zn+2OH--2e-Zn(OH)2,Ag2O作正極,正極發(fā)生反應(yīng)Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-,放電時,電解質(zhì)溶液中陰離子向負極移動,陽離子向正極移動,據(jù)此分析解答。負極上Zn電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-Zn(OH)2,A項錯誤;工作時,Ag2O電極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),B項正確;工作時,電子經(jīng)過外電路由Zn電極流向Ag2O電極,電子不能進入電解質(zhì)溶液,C項錯誤;根據(jù)總反應(yīng)Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2可知,原電池放電時消耗水,電解質(zhì)溶液的堿性增強,D項錯誤。答案:B(二)拓展提高7.小穎用如圖所示裝置研究原電池原理,下列說法中錯誤的是()ⅠⅡⅢA.若將圖Ⅰ裝置的Zn、Cu直接接觸,Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生B.圖Ⅱ裝置中SO4C.若將圖Ⅱ裝置中的Zn片改為Mg片,Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率增大D.圖Ⅱ與圖Ⅲ裝置中正極生成物的質(zhì)量比為1∶32時,Zn片減小的質(zhì)量相等解析:Zn、Cu直接接觸就能構(gòu)成閉合回路而形成原電池,Cu片上可看到有氣泡產(chǎn)生,A項正確;SO42-帶負電荷,應(yīng)該向負極(Zn片)移動,B項錯誤;由于Mg的失電子能力強于Zn,所以將Zn片改為Mg片后,電子轉(zhuǎn)移速率增大,生成H2答案:B8.(2023·廣東惠州)中國科學院科學家設(shè)計出一套利用SO2和太陽能綜合制氫方案,其基本工作原理如圖所示,下列說法錯誤的是()A.該電化學裝置中,Pt電極作正極B.BiVO4電極上的電極反應(yīng)為SO32--2e-+2OH-SO4C.Pt電極的電勢高于BiVO4電極的電勢D.電子流向:Pt電極→外電路→BiVO4電極解析:根據(jù)題圖可知,BiVO4電極為負極,所以Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)作正極,故A項正確;BiVO4電極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為SO32--2e-+2OH-SO42-+H2O,故B項正確;Pt電極為正極,BiVO4答案:D9.把A、B、C、D四種金屬按下表所示裝置進行實驗。裝置現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題。(1)裝置甲中負極的電極反應(yīng)是

。

(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)是

。

(3)裝置丙中溶液的pH(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)四種金屬活動性由強到弱的順序是

。

解析:裝置甲中,二價金屬A不斷溶解,說明該裝置構(gòu)成了原電池,且A失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負極,B作正極。裝置乙中C的質(zhì)量增加,說明C上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),則C作原電池正極,B作負極。裝置丙中A上有氣體產(chǎn)生,說明A上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),則A作原電池正極,D作負極,隨著H+的消耗,溶液pH變大。作原電池負極的金屬的活動性大于作正極的金屬的活動性,所以金屬活動性強弱順序是:D>A>B>C。答案:(1)A-2e-A2+(2)Cu2++2e-Cu(3)變大(4)D>A>B>C(三)挑戰(zhàn)創(chuàng)新10.(2022·廣東廣州,改編)電能在生產(chǎn)、生活中起著十分重要的作用。某學習小組的同學利用已經(jīng)學習的氧化還原反應(yīng)知識對電流的產(chǎn)生進行探究。(1)【提出問題】可否讓氧化還原反應(yīng)中某些帶電粒子的移動產(chǎn)生電流?【查閱資料】①導線中的電流是由于電子的定向移動產(chǎn)生的。②利用反應(yīng)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。通過圖1特定裝置使氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)分別在兩個不同的區(qū)域進行,可以使氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子通過導體發(fā)生定向移動,形成電流。圖1圖2如圖1所示,當插入稀硫酸的鋅片和銅片用導線連接時,由于鋅比銅活潑,與稀硫酸作用容易失去電子,被氧化成鋅離子而進入溶液,鋅片:Zn-2e-Zn2+(氧化反應(yīng));電子由鋅片通過導線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子,被還原成氫原子,氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上放出,銅片:

(還原反應(yīng))。(2)【實驗探究】利用鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)(Fe+CuSO4FeSO4+Cu)產(chǎn)生電流。第一步:按圖2組成實驗裝置,用導線將銅片與電流表正極接線柱相連接,用導線將鐵片與電流表負極接線柱相連接;第二步:向燒杯中加入硫酸銅溶液;第三步:觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn),片逐漸溶解,溶液由藍色逐漸變?yōu)樯?/p>

(3)【交流反思】兩個金屬片區(qū)域發(fā)生的反應(yīng)分別為:(氧化反應(yīng)),(還原反應(yīng))。

解析:(1)銅片作正極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子得電子,生成氫氣,電極反應(yīng)為2H++2e-H2↑。(2)由鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)(Fe+CuS