新教材高中化学课时跟踪检测九化学反应与电能 人教版必修第二册5 7页

课时跟踪检测（九） 化学反应与电能 A级—学业水平考试达标练 ‎1．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是(　　)‎ A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ B．2H2＋O22H2O C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑‎ D．CH4＋2O2CO2＋2H2O 解析：选C　只有属于氧化还原反应，才能用于设计原电池；A、B、D属于氧化还原反应，均可以设计为原电池。C不属于氧化还原反应，不能设计原电池。‎ ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．碱性锌锰电池是二次电池 B．铅酸蓄电池是一次电池 C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池的活性物质储存在电池内 解析：选C　碱性锌锰电池属于一次电池(干电池)，A错误；铅酸蓄电池是二次电池，B错误；二次电池，可反复充放电循环使用，充电后可使活性物质获得再生，C正确；燃料电池的氧化剂和还原剂均在电池外部，使用时通入即可，D错误。‎ ‎3．如图所示各装置中，不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)(　　)‎ 解析：选D　原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化还原反应。对图示各个装置进行观察，发现只有D不能形成闭合回路，因此不能形成原电池。‎ ‎4.如图为某原电池的示意图，下列说法正确的是(　　)‎ A．铜片作负极 B．溶液的颜色逐渐变浅 C．电子由铜棒流出 D．锌片上发生还原反应 7‎ 解析：选B　由于金属活动性：Zn>Cu，即Zn是负极，Cu是正极，A错误；正极上是溶液中的Cu2＋得电子被还原为单质Cu，即溶液的颜色变浅，B正确；电子由负极Zn流出，经外电路流向正极Cu，C错误；Zn在负极失去电子，发生氧化反应，D错误。‎ ‎5．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。据此判断氧化银是(　　)‎ A．负极，并被氧化　　　　 B．正极，并被还原 ‎ C．负极，并被还原 D．正极，并被氧化 解析：选B　根据Ag由＋1价降至0价，可知Ag2O在反应中被还原，即Ag2O作正极。‎ ‎6．将纯锌片和纯铜片按图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．产生气泡的速率甲比乙慢 解析：选C　图甲是一个原电池装置，负极(Zn)反应式为Zn－2e－===Zn2＋，正极(Cu)反应式为2H＋＋2e－===H2↑，形成的原电池能加快产生氢气的速率；图乙中，Zn直接与稀硫酸反应生成H2：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，甲、乙两烧杯中H2SO4均被消耗，溶液的pH均增大。‎ ‎7.“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是(　　)‎ A．镁片作为正极 B．食盐水作为电解质溶液 C．电池工作时镁片逐渐被消耗 D．电池工作时实现了化学能向电能的转化 解析：选A　结合题中总反应可知Mg在反应中化合价升高，即镁片作负极，A错误；食盐水是该电池的电解质溶液，B正确；电池工作时镁片在负极逐渐溶解而被消耗，C正确；该装置能将化学能转化为电能，D正确。‎ ‎8.最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池，其结构如图所示。‎ 7‎ 尽管这种电池的历史悠久，但对于它的化学过程人们尚未完全了解。一般认为，放电时，电池中的反应如下：‎ E极：2MnO2＋2e－＋2NH===Mn2O3＋H2O＋2NH3↑‎ F极：Zn－2e－===Zn2＋‎ 总反应式：2MnO2＋Zn＋2NH===Mn2O3＋Zn2＋＋2NH3↑＋H2O 下列说法正确的是(　　)‎ A．E极是电池的正极，发生的是氧化反应 B．F极是电池的负极，发生的是氧化反应 C．从结构上分析，锌锰电池应属于可充电电池 D．锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的 解析：选B　E极发生还原反应，应为电池的正极，F极发生氧化反应，为电池的负极。干电池中反应不可逆，故不属于可充电电池。‎ ‎9．镍镉(Ni—Cd)可充电电池可以发生如下反应：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池的负极材料是(　　)‎ A．Cd B．NiO(OH)‎ C．Cd(OH)2 D．Ni(OH)2‎ 解析：选A　放电时，元素化合价升高的物质为负极材料。‎ ‎10.‎ 在铜锌原电池中(如图)，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________________________________________________________________。‎ 锌片上观察到的现象为___________________________________________；‎ 铜为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________________________________________________________________；‎ 铜片上观察到的现象为______________________________________________________，‎ 原电池总反应的离子方程式为________________________________________________。‎ 7‎ 解析：CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn－2e－=== Zn2＋，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，所以铜极不断变粗，原电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。‎ 答案：负　氧化　Zn－2e－===Zn2＋　锌片溶解　正　还原　Cu2＋＋2e－===Cu　铜极变粗　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu ‎11．某学习小组设计如图所示装置观察氧化还原反应中电子的转移。‎ 实验Ⅰ 实验Ⅱ 装置 现象 电流计指针向右偏转；铁片溶解；铜片上有红色物质(铜)析出，铜片质量增加 电流计指针向右偏转；……‎ ‎(1)实验Ⅰ中，Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式是____________________，负极反应式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)根据实验Ⅰ的原理，推测实验Ⅱ中：锌片上发生____(填“氧化”或“还原”)反应；铜片上的实验现象是_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)Fe与CuSO4溶液发生置换反应，其离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；由于金属性Fe＞Cu，故Fe为负极，其电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。(2)金属性：Zn＞Cu，根据实验Ⅰ的原理，推测实验Ⅱ中Zn失电子发生氧化反应，H＋在正极得到电子被还原生成H2，即铜片上可看到产生无色气泡。‎ 答案：(1)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋　Fe－2e－===Fe2＋ ‎ ‎(2)氧化　产生无色气泡 B级—选考等级考试增分练 ‎1．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是(　　)‎ 解析：选A　a中加入少量CuSO4溶液，能置换出少量Cu，构成Cu－Zn－稀硫酸原电池，可加快反应速率，但a中Zn有少量与CuSO4反应置换出Cu，故产生的H2体积减小，A正确。‎ ‎2．燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4‎ 7‎ 等)跟氧气或空气反应，将化学能转化为电能的装置。电解质溶液是强碱溶液。下列关于甲烷燃料电池说法中正确的为(　　)‎ A．负极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ B．随着放电进行，溶液的pH不变 C．负极的电极反应式为CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O D．放电时溶液中的OH－向负极移动 解析：选D　CH4在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，A错误；CH4在负极失去电子后转化为CO，消耗OH－，溶液pH减小，B错误；负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O，C错误；放电过程中阴离子(OH－)向负极移动，D正确。‎ ‎3.金属(M)－空气电池的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是(　　)‎ A．金属M作电池负极 B．电解质是熔融的MO C．正极的电极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－‎ D．电池反应：‎2M＋O2＋2H2O===‎2M(OH)2‎ 解析：选B　该电池中M失电子作负极，A正确；由图中M2＋和OH－可知，电解质不是熔融的MO，B错误；空气得电子作正极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C正确；电池总反应为‎2M＋O2＋2H2O===‎2M(OH)2，D正确。‎ ‎4．根据下列实验事实：①X＋Y2＋===X2＋＋Y；②Z＋2H2OZ(OH)2＋H2↑；③Z2＋的氧化性比X2＋弱；④由Y、W电极组成原电池，电极反应为W2＋＋2e－===W，Y－2e－=== Y2＋，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是(　　)‎ A．X>Z>Y>W B．Z>W>X>Y C．Z>X>Y>W D．Z>Y>X>W 解析：选C　①中X能置换出Y，说明还原性X>Y；②中Z可与冷水反应，说明Z是极活泼金属；③说明还原性Z>X；④中Y、W形成原电池时，Y作负极，说明还原性Y>W。综上所述，金属的还原性由强到弱的顺序为Z>X>Y>W。‎ ‎5．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请回答下列问题： ‎ ‎(1)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，工作时电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。 ‎ ‎①工作时电流从_____极流向_____极(填“Ag2O”或“Zn”)。 ‎ 7‎ ‎②电极反应式：正极：_______________________________________________________，‎ 负极：________________________________________________________________。 ‎ ‎③工作时电池正极区的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ‎ ‎(2)氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为H2＋NiO(OH)Ni(OH)2。 ‎ 电池放电时， 负极反应式为_______________，正极反应式为__________________， 正极附近溶液的pH ______(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ 解析：(1)①根据总反应中化合价变化可知Zn为负极，Ag2O为正极，电池工作时，电流由正极流向负极。②正极是Ag2O得电子转化为Ag并生成OH－，负极是Zn在碱性条件下失电子生成Zn(OH)2。③正极反应生成了OH－，导致正极区溶液pH增大。(2)结合总反应可知放电时负极是H2在碱性条件下生成H2O，正极是NiO(OH)得电子被还原为Ni(OH)2，并生成OH－，导致正极区溶液的pH增大。‎ 答案：(1)①Ag2O　Zn　②Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－　Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2　③增大 ‎(2)H2－e－＋OH－ ===H2O　NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－　增大 ‎6．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)根据原电池原理填写下表：‎ 装置序号 正极 负极反应式 阳离子移动方向 甲 乙 丙 丁 戊 7‎ ‎(2)电极类型除与电极材料的性质有关外，还与 ___________有关。‎ ‎(3)根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？ ______(填“一定”或“不一定”)，用上述电池说明： ______________________________________________。‎ ‎(4)上述电池放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲 ________，丙 ________，戊 ________(填“酸性减弱”或“碱性减弱”)。‎ 解析：(1)甲中Mg、Al分别为负极和正极，负极Mg失电子生成Mg2＋，阳离子向正极Al移动；乙中Fe、Pt分别为负极和正极，负极Fe失电子生成Fe2＋，阳离子向正极Pt移动；丙中Al、Mg分别为负极和正极，负极Al生成AlO，阳离子向正极Mg移动；丁中Al遇浓硝酸钝化，Cu、Al分别为负极和正极，负极Cu失电子生成Cu2＋，阳离子向正极Al移动；戊为燃料电池，通甲烷的Pt电极为负极，通空气的电极为正极，负极上CH4在碱性条件下被氧化成CO并生成水，阳离子向正极石墨移动。(2)电极类型与电极材料和电解质溶液的性质都有关。(3)负极材料不一定参加电极反应，如装置戊，而其他4个装置负极材料均失电子发生氧化反应。(4)甲中消耗稀硫酸，溶液酸性减弱，丙和戊反应中均消耗OH－，溶液碱性均减弱。‎ 答案：(1)‎ 装置 正极 负极反应式 阳离子移动方向 甲 Al Mg－2e－===Mg2＋‎ 移向铝极 乙 Pt Fe－2e－===Fe2＋‎ 移向铂极 丙 Mg Al－3e－＋4OH－‎ ‎===AlO＋2H2O 移向镁极 丁 Al Cu－2e－===Cu2＋‎ 移向铝极 戊 石墨 CH4－8e－＋10OH－‎ ‎===CO＋7H2O 移向石墨极 ‎(2)电解质溶液的性质 ‎ ‎(3)不一定　在5个装置中，戊装置负极材料未参与反应，其他电池负极材料发生了氧化反应 ‎(4)酸性减弱　碱性减弱　碱性减弱 7‎