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

課時作業(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，陽離子向正極方向移動D原電池中正極一定是不活潑金屬【答案】C2對化學(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社會現(xiàn)階段總耗電量的首位C化學(xué)電源均是安全、無污染的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，將會給環(huán)境帶來嚴(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下列說法中正確的是()燃料電池的反應(yīng)物可不儲存在電池的內(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驅(qū)動能源已研制成功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)物不是儲存在電池內(nèi)部，而是由外設(shè)裝備提供燃料和氧化劑等。【答案】B4如右圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時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，說明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出；B極逐漸變細(xì)，說明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。【答案】D5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間，以下敘述正確的是()A兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(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?！敬鸢浮緾6有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下：由此可判斷這四種金屬的活動性順序是()Aa>b>c>d Bb>c>d>aCd>a>b>c Da>b>d>c【解析】裝置一是原電池，a極質(zhì)量減小，說明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；裝置二沒有形成原電池，可知b比c活潑，且c位于金屬活動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性順序為d>a>b>c，故選C?！敬鸢浮緾7按下圖裝置進(jìn)行實驗，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。【答案】D9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放電時溶液中的陰離子向負(fù)極移動【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)，還會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對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驗室制取氫氣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，會污染土壤，進(jìn)入生物鏈后，影響人體健康。【答案】D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(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)四種金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序是_。【答案】(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)變大(4)D>A>B>C12利用反應(yīng)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，設(shè)計一個原電池。(1)選用_為負(fù)極，_為正極，電解質(zhì)溶液為_。(2)寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極_，正極_。(3)在方框中畫出裝置圖：【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。畫原電池的裝置圖時，要標(biāo)出電解質(zhì)溶液、電極材料，還要形成閉合回路。【答案】(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，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。【答案】(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)和堿式當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時兩種。試回答下列問題：(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氫氣是未來最理想的能源?？茖W(xué)家最近研制出利用太陽能產(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。試回答下列問題：(1)分解海水時，實現(xiàn)了光能轉(zhuǎn)化為_能。生成的氫氣用于制作燃料電池時，實現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_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_?！窘馕觥?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