2018年化學(xué)（人教版必修2）練習(xí)第02章第02節(jié)化學(xué)能與電能課時(shí)作業(yè)

課時(shí)作業(yè)(八)化學(xué)能與電能基礎(chǔ)鞏固練(25分鐘50分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題4分，共32分)1．下列都屬于二次能源的是()A．電能、蒸汽 B．電能、風(fēng)能C．蒸汽、風(fēng)能 D．煤、石油解析：直接從自然界取得的能源稱為一次能源，一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源稱為二次能源，因此風(fēng)能、煤、石油均是一次能源，而電能、蒸汽是二次能源，A項(xiàng)正確。答案：A2．如圖所示能夠組成原電池，并且產(chǎn)生明顯的電流的是()解析：A項(xiàng)電極相同且Cu與H2SO4不反應(yīng)；C項(xiàng)和D項(xiàng)均沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。答案：B3．電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電池的發(fā)展是化學(xué)對人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是()A．鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)B．氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸．氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化D．太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅解析：鋅錳干電池中碳棒并不參加反應(yīng)，A錯(cuò)；氫氧燃料電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珺錯(cuò)；太陽能電池的主要材料是高純度的單質(zhì)硅，故D錯(cuò)。答案：C4．某原電池的總反應(yīng)離子方程式為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則該原電池的正確組成可以是下列的()解析：該原電池的負(fù)極必為鋅，正極是比鋅穩(wěn)定的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?，電解質(zhì)溶液中含有Cu2＋。答案：C5．如圖為番茄電池，下列有關(guān)說法正確的是()A．一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會變小B．銅電極附近會出現(xiàn)藍(lán)色C．電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅D．鋅電極是該電池的正極解析：番茄電池中鋅是負(fù)極，銅是正極，負(fù)極鋅會失去電子溶解，質(zhì)量減小，選項(xiàng)A對、D錯(cuò)；銅極是正極，不參與電極反應(yīng)，電子由負(fù)極鋅移向正極銅，選項(xiàng)B、C錯(cuò)。答案：A6．已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為鋅片：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2石墨：O2＋2H2O＋4e－=4OH－根據(jù)此判斷，鋅片是()A．負(fù)極，并被氧化 B．負(fù)極，并被還原C．正極，并被氧化 D．正極，并被還原解析：由電極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2可知，Zn失去電子，被氧化，作電源的負(fù)極。答案：A7．汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池，放電時(shí)的電池反應(yīng)如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，根據(jù)此反應(yīng)判斷下列敘述正確的是()A．負(fù)極的電極反應(yīng)式為Pb＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4B．PbO2是電池的負(fù)極C．電池放電時(shí)，溶液酸性減弱D．PbO2得電子，被氧化解析：A項(xiàng)，負(fù)極是Pb失電子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，PbO2得電子，作正極，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)，H2SO4被消耗且生成水，酸性減弱，正確；D項(xiàng)，PbO2得電子，被還原，錯(cuò)誤。答案：C8．如圖所示裝置中，可觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)。下表所列M、N、P物質(zhì)中，可以組合成該裝置的是()選項(xiàng)MNPA鋅銅稀硫酸B銅鐵稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液解析：M棒變粗，N棒變細(xì)，說明M棒是正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子在此極析出；N棒是負(fù)極，相對M棒金屬活動(dòng)性更強(qiáng)。綜合以上分析可確定C項(xiàng)符合要求。答案：C二、非選擇題(本題包括2大題，共18分)9．(8分)王亮在超市看到一種電池外殼的紙層包裝印有如圖的文字，請根據(jù)要求回答問題。(1)該電池的種類是________________(填序號)。①干電池②蓄電池③燃料電池(2)該電池含有的金屬元素中毒性最大的是________________(寫元素符號)。(3)下列對該電池的使用和性能的說法中正確的是________________。A．該電池可應(yīng)用于鬧鐘、收音機(jī)、照相機(jī)等B．該電池可充電后反復(fù)使用C．該電池使用后不能投入火中，應(yīng)埋入地下以防污染環(huán)境解析：(1)該電池是鋅錳干電池，屬于一次性電池(干電池)。(2)電池中含有Zn、Mn、Hg等，金屬汞屬于重金屬，對人體和環(huán)境危害最大。(3)干電池使用壽命短，常用于收音機(jī)、鬧鐘、相機(jī)中；是一次性電池，不可反復(fù)使用；用完后應(yīng)該分類回收，防止污染土壤和水體。答案：(1)①(2)Hg(3)A10．(10分)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。(1)分別寫出B、C燒杯中鐵片表面發(fā)生的電極反應(yīng)。B：_________________________________________________________；C：__________________________________________________________。(2)A、B、C燒杯中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是________(用字母序號表示)。(3)科學(xué)工作者為心臟病人設(shè)計(jì)的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內(nèi)液體中含有的一定濃度的溶解氧、H＋和Zn2＋進(jìn)行工作，該電池的正極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)原電池原理可知，一般活潑金屬作負(fù)極，B燒杯中鐵比錫活潑，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，C燒杯中鋅比鐵活潑，鐵作正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。(2)鐵作負(fù)極構(gòu)成的原電池中鐵的腐蝕速率快于化學(xué)腐蝕，則B>A，C中鐵作正極被保護(hù)，故鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是B>A>C。(3)鋅作負(fù)極，Pt作正極，氧氣在正極上參與反應(yīng)，因此電解質(zhì)溶液顯酸性，故正極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O。答案：(1)Fe－2e－=Fe2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)B>A>C(3)O2＋4H＋＋4e－=2H2O能力提升練(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括6小題，每小題5分，共30分)1．(2015·天津高考)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是()A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡解析：A項(xiàng)，鋅銅原電池中銅作正極，Cu2＋在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于陽離子交換膜只允許陽離子通過，一段時(shí)間后，甲池的硫酸根濃度不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，負(fù)極溶解的鋅離子通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池，且M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，溶液質(zhì)量增加，正確；D項(xiàng)，由于陽離子交換膜的存在，只是陽離子移動(dòng)保持電荷守恒，錯(cuò)誤。答案：C2．(2017·全國卷Ⅲ)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為16Li＋xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6＋2Li＋＋2e－=3Li2S4B．電池工作時(shí)，外電路中流過0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D．電池充電時(shí)間越長，電池中Li2S2的量越多解析：A對：原電池工作時(shí)，Li＋向正極移動(dòng)，則a為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，a極發(fā)生的電極反應(yīng)有S8＋2Li＋＋2e－=Li2S8、3Li2S8＋2Li＋＋2e－=4Li2S6、2Li2S6＋2Li＋＋2e－=3Li2S4、Li2S4＋2Li＋＋2e－=2Li2S2等。B對：電池工作時(shí)，外電路中流過0.02mol電子時(shí)，氧化Li的物質(zhì)的量為0.02mol，質(zhì)量為0.14g。C對：石墨烯能導(dǎo)電，利用石墨烯作電極，可提高電極a的導(dǎo)電性。D錯(cuò)：電池充電時(shí)電極a發(fā)生反應(yīng)：2Li2S2－2e－=Li2S4＋2Li＋，充電時(shí)間越長，電池中Li2S答案：D3．某學(xué)生用如圖裝置研究原電池原理，下列說法錯(cuò)誤的是()A．(3)中Zn片增加的質(zhì)量與Cu片減小的質(zhì)量的比值為65∶64B．(2)與(3)中鋅電極上發(fā)生的反應(yīng)相同C．(1)中銅片上沒有氣體產(chǎn)生D．當(dāng)(2)與(3)中正極生成物的質(zhì)量比為1∶32時(shí)，通過外電路的電子數(shù)相等解析：(3)中Zn片質(zhì)量減小，Cu片質(zhì)量增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；(2)中Zn片失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，(3)中Zn片也是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；裝置(1)不能形成原電池且銅不與稀硫酸反應(yīng)，C項(xiàng)正確；(2)中正極產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為1g時(shí)通過外電路的電子為1mol，(3)中正極析出銅的質(zhì)量為32答案：A4．LED產(chǎn)品具有耗電量低、壽命長的特點(diǎn)。如圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED屏發(fā)光的裝置，下列有關(guān)敘述不正確的是()A．a(chǎn)處通入的氣體是氫氣，電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－=2H2OB．裝置中電子的流向?yàn)閍極→N型半導(dǎo)體→P型半導(dǎo)體→b極C．裝置中的能量轉(zhuǎn)化至少涉及三種形式的能量D．圖中⊕→表示來自氫氧燃料電池中的K＋的移動(dòng)方向解析：由N型半導(dǎo)體中電子的流向可知，a極是電子流出的一極(負(fù)極)，a處應(yīng)通入氫氣，堿性條件下氫氣失電子結(jié)合OH－生成水，A項(xiàng)正確；b極是電子流入的一極(正極)，電子只能從a極經(jīng)半導(dǎo)體流入，B項(xiàng)正確；該裝置的能量轉(zhuǎn)化中至少涉及化學(xué)能、電能、光能，C項(xiàng)正確；氫氧燃料電池中K＋移向b極，但其不能在導(dǎo)線上移動(dòng)，⊕→不能表示K＋的移動(dòng)方向，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D5．如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)整杠桿使其在水中保持平衡，然后慢慢地向水槽中滴入濃硫酸銅溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的判斷正確的是(不考慮兩球的浮力變化)()A．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高；當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端高B端低D．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低；當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端低B端高解析：當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，圖中裝置構(gòu)成原電池；由于金屬活動(dòng)性：Fe>Cu，所以鐵球是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵球的質(zhì)量減少；銅球是正極，溶液中的銅離子在Cu極上得到電子析出，銅球的質(zhì)量增加，故A端低B端高。當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，鐵球的質(zhì)量增加，銅球的質(zhì)量不變，因此A端高B端低。綜上所述，C項(xiàng)正確。答案：C6．(2016·高考全國甲卷)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=AgC．電池放電時(shí)Cl－由正極向負(fù)極遷移D．負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑解析：Mg-AgCl電池的電極反應(yīng)：負(fù)極Mg－2e－=Mg2＋，正極2AgCl＋2e－=2Ag＋2Cl－，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，C項(xiàng)正確。Mg是活潑金屬，能和H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，D項(xiàng)正確。答案：B二、非選擇題(本題包括2大題，共20分)7．(10分)利用生活中或?qū)嶒?yàn)室中的常用物品，根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識和電化學(xué)知識，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)實(shí)驗(yàn)用品：電極(________)、稀硫酸、________、________、耳機(jī)(或電流計(jì))。(3)①按如圖所示裝置連接好實(shí)驗(yàn)儀器，這時(shí)可以聽見耳機(jī)發(fā)出“嚓嚓嚓……”的聲音。其原因是在原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為________，在耳機(jī)中________又轉(zhuǎn)化為聲波這種能量。②如果將裝置中的耳機(jī)改為電流計(jì)，則較活潑的電極應(yīng)該接電流計(jì)的________極，發(fā)生了________反應(yīng)；較不活潑的電極應(yīng)該接電流計(jì)的________極，發(fā)生了________反應(yīng)。解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，不活潑材料作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。電流計(jì)的正極應(yīng)接原電池的正極，電流計(jì)的負(fù)極應(yīng)接原電池的負(fù)極。答案：(2)鐵釘或鐵條銅釘(或其他的惰性電極，如鉛筆芯等)燒杯導(dǎo)線(3)①電能電能②負(fù)氧化正還原8．(10分)Ⅰ.據(jù)圖回答下列問題：(1)若燒杯中的溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象是_____________________，負(fù)極反應(yīng)式為___________________________________________________。(2)若燒杯中的溶液為氫氧化鈉溶液，則負(fù)極為________________(填“Mg”或“Al”)，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________。Ⅱ.由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池中，正極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。解析：I.(1)若燒杯中的溶液為稀硫酸，則Mg與稀硫酸反應(yīng)，Mg作負(fù)極，Al作正極，可觀察到Mg逐漸溶解，Al片上有氣泡冒出，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)；負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋。(2)若