2020新教材高中化学课时作业8化学反应与电能新人教版第二 7页

1 课时作业 8　化学反应与电能 [学业达标] 1．对化学电源的叙述正确的是(　　) A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高 B．化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位 C．化学电源均是安全、无污染的 D．化学电源即为可充电电池 解析：由于是化学能与电能的直接转化，节省了许多中间环节，所以化学电源对化学能 的利用率比火力发电高得多，但火力发电仍居世界耗电量的首位；化学电源一般较安全，但 含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染；有些化学电源是可充电电源(如 镍镉电池)，有些是不可充电的(如干电池)。 答案：A 2．下列说法中正确的是(　　) ①燃料电池的反应物可不储存在电池的内部　②锌锰干电池是一次电池，铅蓄电池是二 次电池　③锂电池是新一代可充电电池　④燃料电池作为汽车驱动能源已研制成功 A．②③④ B．①②③④ C．①②③ D．①③④ 解析：燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别就在于反应物不是储存在电池内部，而是 由外设装备提供燃料和氧化剂等。 答案：B 3．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，阳离子向正极方向移动 D．原电池中正极一定是不活泼金属 答案：C 4．如右图所示装置，电流表指针发生偏转，同时 A 极逐渐变粗，B 极逐渐变细，C 为电 解质溶液，则 A、B、C 应是下列各组中的(　　) A．A 是 Zn，B 是 Cu，C 为稀硫酸 2 B．A 是 Cu，B 是 Zn，C 为稀硫酸 C．A 是 Fe，B 是 Ag，C 为稀 AgNO3 溶液 D．A 是 Ag，B 是 Fe，C 为稀 AgNO3 溶液 解析：A 极逐渐变粗，说明 A 极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在 A 极上析出；B 极逐渐变细，说明 B 极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A 和 B 中的反应为 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则 A 中 A 极变细，B 中 A 极不变。C 和 D 两项中 的反应为 Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中 C 中 A 极变细，D 中 A 极变粗。 答案：D 5．下列装置中，能构成原电池的是(　　) A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙均可以 解析：甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精是非电解质，只有 丙装置具备原电池的构成条件。 答案：C 6.某科学探究小组为探究电化学原理，设计了如图所示的装置进行探究实验。下列对实 验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是(　　) A．a 和 b 不连接时，该装置不能形成原电池，铁片上有红色的铜析出 B．a 和 b 用导线连接时，铜片为负极，发生的反应为 Cu2＋＋2e－===Cu C．无论 a 和 b 是否连接，铁片均会被氧化，溶液中均有 Fe2＋生成 D．a 和 b 用导线连接时，溶液中的 Cu2＋向铜电极移动 解析：a 和 b 不连接时，没有形成闭合回路，没有构成原电池，发生化学反应，铁把铜 置换出来，A 项正确；导线连接后，构成原电池，铁比铜活泼，铁作负极，发生的反应为 Fe － 2e－===Fe2＋，B 项错误；根据选项 A、B 分析可知，无论 a 和 b 是否连接，铁片均会被氧 3 化，溶液中均有 Fe2＋生成，C 项正确；构成原电池时，阳离子向正极移动，铜作正极，D 项 正确。 答案：B 7. 如图所示，电流表指针发生偏转，同时 A 极质量减少，B 极上有气泡产生，C 为电解质 溶液，下列说法错误的是(　　) A．B 极为原电池的正极 B．A、B、C 可能分别为 Zn、Cu、稀盐酸 C．C 中阳离子向 A 极移动 D．A 极发生氧化反应 解析：原电池中负极金属失去电子，溶解，质量减小，故 A 极是负极，B 极是正极，根 据构成情况可判断 A、B、C 可能分别为 Zn、Cu、稀盐酸，A、B 正确；离子移动方向：阳离 子向正极移动，阴离子向负极移动，C 错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，D 正 确。 答案：C 8．燃料电池是燃料(如 CO、H2、CH4 等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的 装置，若电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是(　　) A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O C．随着放电的进行，溶液的氢氧根浓度不变 D．放电时溶液中的阴离子向负极移动 解析：O2＋2H2O＋4e－===4OH－应为正极反应式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱 溶液中逸出，它将进一步反应转化成碳酸根。所以负极反应式为 CH4＋10OH－－8e－===CO2－3 ＋ 7H2O。由于部分碱液和二氧化碳反应，所以溶液的 c(OH－)将减小。 答案：D [等级突破] 9．可以将反应 Zn＋Br2===ZnBr2 设计成蓄电池，下列 4 个电极反应中，分别表示正极反 应和负极反应的是(　　) ①Br2＋2e－===2Br－ ②2Br－－2e－===Br2 ③Zn－2e－===Zn2＋ ④Zn2＋＋2e－===Zn 4 A．②和③ B．②和① C．①和③ D．④和① 解析：正极发生还原反应，Br2 被还原；负极发生氧化反应，Zn 被氧化。 答案：C 10．已知空气—锌电池的电极反应为 锌片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O； 碳棒： 1 2O2＋H2O＋2e－===2OH－， 据此判断，锌片是(　　) A．正极并被还原 B．正极并被氧化 C．负极并被还原 D．负极并被氧化 解析：Zn 失电子作负极，被氧化。 答案：D 11．将纯锌片和纯铜片按图所示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．两烧杯中溶液的 pH 均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢 解析：由题目中所给图示可知，甲中形成闭合回路，符合形成原电池的条件。铜的活泼 性比锌弱，故铜作正极，发生电极反应为 2H＋＋2e－===H2↑；乙不能构成闭合回路，不能形 成原电池，只在锌片上发生反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，由于两者都消耗 H＋，故溶液的 pH 都增大。由于原电池的形成，故甲的反应速率比乙的快。 答案：C 12．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 5 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．a>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a>b>d>c 解析：装置一是原电池，a 极质量减小，说明 a 极金属易失去电子形成离子，故 a 极金 属比 b 极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知 b 比 c 活泼，且 c 位于金属活动性顺序表 中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知 d 比 c 活泼，d 比 a 活泼。因此四种金属的活 动性顺序为 d>a>b>c，故选 C。 答案：C 13．汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图所示，放电时的电池反应如下： PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 根据此反应判断下列叙述中正确的是(　　) A．PbO2 是电池的负极 B．Pb 是电池的负极 C．PbO2 得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强 解析：根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，其电极反应式 为 Pb＋SO2－4 －2e－===PbSO4，B 正确；PbO2 在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池 的正极，A、C 错误；由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，D 错误。 答案：B 14．Mg—AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式：2AgCl＋ Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是(　　) A．Mg 为电池的正极 B．负极反应为 AgCl＋e－===Ag＋Cl－ C．不能被 KCl 溶液激活 D．可用于海上应急照明供电 6 解析：由电池反应方程式看出，Mg 是还原剂、AgCl 是氧化剂，Mg 作负极，A 错误；Mg 作负极，其电极反应式为 Mg－2e－===Mg2＋，B 错误；因为该电池能被海水激活，故 KCl 溶液 也可以激活电池，C 错误；电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池工作时将化学 能转化为电能，电能的产生可用于海上应急照明供电，D 正确。 答案：D 15．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________________。 答案：(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)变大 (4)D>A>B>C 16．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和 钢板为电极材料，以 LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。 总反应为 2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑ (1)该电池的负极是________，负极反应是________。 (2)正极现象是_____________________________________________。 (3)放电时 OH－向________移动(填“正极”或“负极”)。 解析：金属锂比铁活泼，作原电池的负极，电极反应式为 Li－e－===Li＋，LiOH 溶液中 的阳离子有 Li＋和 H＋，由于氧化性 H＋>Li＋，所以正极反应是 2H＋＋2e－===H2↑，正极产生 无色气体；在原电池的放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以 OH－向负 极移动。 答案：(1)锂　Li－e－===Li＋ (2)有无色气体产生 7 (3)负极