化学能与电能练习题全.doc
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1、第二单元 同步测评【同步检测】1.如下图所示的装置能够组成原电池且产生电流的是 ()2.原电池 ()A.把光能转变成了化学能 B.把化学能转变成了光能 C.把热能转变成了电能 D.把化学能转变成了电能3.实验室欲制氢气,所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同,反应速率最快的是 ()A.纯锌与稀硫酸反应 B.纯锌和浓硫酸反应C.纯锌与稀盐酸反应 D.粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应4.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应是:X极:O2(g)+H2O(l)+2e=2OH Y极:H2(g)+2OH=2H2O(l)+2e下列判断正确的是 ()A.X是
2、正极 B.Y是正极 C.Y极发生还原反应 D.Y极发生氧化反应5.有a、b、c、d 4种金属,将a与b用导线连接起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀;将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应剧烈;将铜浸入b的盐溶液中,无明显变化;如果把铜浸入c的盐溶液中,有金属c析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 ()A.dcab B.dabc C.dbac D.badc6.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:此电池放电时,负极上发生反应的物质是 ()A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn7.氢镍电池是近年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
3、池。氢镍电池的总反应式是: 根据此反应式判断,下列叙述正确的是 ()A.电池放电时,电池负极周围溶液的c(OH)不断增大 B.电池放电时,镍元素被氧化C.电池充电时,氢元素被还原 D.电池放电时,H2是负极8. 下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上能产生气泡的是 ()【能力提升】9.氯铝电池是一种新型的燃料电池,电解质溶液是KOH(aq)。试回答下列问题:(1)通入Cl2(g)的电极是极(填“正”或“负”)。(2)通入Al(g)的电极是 极(填“正”或“负”)。(3)电子从(填“Al”或“Cl2”,下同)极流向极。10.我国首创的以铝空气海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之
4、不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流。只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高2050倍。试推测此种新型电池可能的基本结构及电极反应式:(1) 是负极,电极反应式为 。(2) 是正极,电极反应式为 。11.用铜、银与硝酸银设计一个原电池,此电池的负极是,负极的电极反式是 。用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25 g,铜表面析出了氢气L(标准状况下)。导线中通过mol电子。12.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)化学电池是将能转化为能的装置。(2)下列化学电池不易造成环境污染的
5、是 ()A.锂电池 B.锌锰电池 C.镍镉电池 D.氢氧燃料电池(3)已知甲醇燃料电池每生成1 mol的液态水就放出286 kJ的热量,又知该电池每发1 kWh电能生成350 g水,则该电池的能量转化率为。13.某课外活动小组设计了下列化学电池,发现用稀H2SO4和NaOH(aq)分别作电解质时,实验现象有所不同。预计不同的实验现象是什么?请回答。【拓展延伸】14. 生物体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池。下列有关电极反应及产物的判断正确的是 ()A.负极反应可能是O2+2H2O+4e=4OHB.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的CO、HCO、H2
6、OC.正极反应可能是6C6H12O624e+24OH=6CO2+18H2OD.正极反应的产物主要是C6H12O6生成的CO2、CO、H2O 15. 约几个同学,展开“大脑风暴”,讨论下列问题:(1)原电池中,电子为什么由负极流向正极?从电势能来看,活泼金属失去电子,正、负电极上出现了一定的电势差,负极上电势能低,正极上电势能高,所以电子由负极流向正极。从微观来看,活泼金属失去电子生成金属阳离子,金属阳离子从负极进入溶液,在负极周围形成了一个阳离子屏障,阻碍了溶液中阳离子与负极电子的接触,故负极上不会发生氧化反应,或很少有氧化反应发生。相反溶液中的阳离子在正极上得电子不受其他阳离子的排斥,它与电
7、子的相互吸引,使电子源源不断地流向正极。总之,原电池中电子由负极流向正极是以上两种原因共同作用的结果,不可割裂开来片面理解。(2)原电池为什么能加快化学反应速率?试举例说明。参考答案1. BC 2. D 3. D 4. AD 5. B 6. D 7. CD 8.A 9. 解析:电池中Al与Cl2发生反应: Al失去电子是负极,Cl2得到电子是正极,电子由Al极流向Cl2极。答案:AlCl210.(1)答案:Al4Al12e=4Al3+(2)解析:题干已经指明,该电池的电极总反应是Al与O2的反应。反应中Al失电子,应为原电池的负极;O2得电子,应为原电池的正极。由于正极本身不参加反应,故正极材
8、料应为廉价的惰性电极。答案:石墨3O2+12e+6H2O=12OH11. 解析:铜银原电池中,Cu比Ag活泼,是原电池的负极,负极反应为:Cu2e=Cu2+。锌铜原电池的电池反应为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H22e65 g 22.4 L2 mol3.25 g V(H2) n(e)V(H2)=1.12 L,n(e)=0.100 mol。答案:铜(或Cu)Cu2e=Cu2+1.120.100 12. (1)化学电(2)AD(3)解析:生成350 g水(即 mol H2O)放出电能:1000 W3600 s=3.6106 J,该电池的能量转化率为:100%=64.7%。答案:64.7% 13.
9、 解析:在稀H2SO4中,Mg比Al活泼(Mg+H2SO4=MgSO4+H2),Mg失去电子,流向Al极,Al极上H+得到电子放出H2。在NaOH(aq)中,Al比Mg活泼(2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2),Al失去电子,流向Mg极,Mg极上产生H2。答案:产生H2的电极不同,电流表指针的偏转方向不同。14. 解析:在生物体内葡萄糖贮存的化学能也是通过与O2的氧化还原反应释放出来的。反应中葡萄糖中的碳元素失电子,首先被氧化为CO2分子,然后再与血液中的OH反应转化为CO、HCO。因此,细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成的微型原电池中,在正极上发生的反应是O2
10、的电子被还原:O2+4e+2H2O=4OH;负极上发生的反应是C6H12O6失电子被氧化。答案B 15. (1)可从两方面认识。从电势能来看,活泼金属失去电子,正、负电极上出现了一定的电势差,负极上电势能低,正极上电势能高,所以电子由负极流向正极。从微观来看,活泼金属失去电子生成金属阳离子,金属阳离子从负极进入溶液,在负极周围形成了一个阳离子屏障,阻碍了溶液中阳离子与负极电子的接触,故负极上不会发生氧化反应,或很少有氧化反应发生。相反溶液中的阳离子在正极上得电子不受其他阳离子的排斥,它与电子的相互吸引,使电子源源不断地流向正极。总之,原电池中电子由负极流向正极是以上两种原因共同作用的结果,不可
11、割裂开来片面理解。(2)下面以Fe与H2SO4(aq)的反应为例说明。如下图所示:甲中,Fe失去e,变为Fe2+,Fe2+进入溶液,排斥了Fe片周围的H+,H+欲得电子须突破Fe2+形成的屏障,因而受到阻碍。乙中,Fe失去e,e转移到Cu片上,Cu片一侧没有Fe2+屏障,H+得e不受阻碍,故其化学反应速率较快。 第三单元化学能与电能的转化习题1在实验室欲加速制取氢气,最好的方法是采用( )。(A)纯锌跟稀硫酸溶液 (B)纯锌+稀盐酸 (C)粗锌(含少量铜)跟稀硫酸溶液 (D)粗锌(含少量铜)跟醋酸溶液2下列现象与电化腐蚀无关的是( )。 (A)黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 (B)生铁
12、比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 (C)铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 (D)银质奖牌在空气中久置后表面变暗 3有A、B、C、D、E五种金属,A的溴化物在常温下分解生成黑色的A,B的氧化物在空气中加热到熔融时不分解,B和C用导线相连,在稀硫酸溶液中组成原电池时,C上有气体产生,D放入C的硫酸盐溶液中得到C的稳定氢氧化物沉淀,用E作电极电解C的盐酸盐溶液时,阴极上放出氢气,阳极上放出氯气,则关于五种金属活动顺序的叙述正确的是( ) 。 (A)只能判断出BC,DC (B)可判断出DCB(C)可判断出ECA (D)可判断出DBCAE4埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,被腐蚀过程速率最慢
13、的是( )。 (A)在含铁元素较多的酸性土壤中 (B)在潮湿疏松的碱性土壤中(C)在干燥致密不透气的土壤中 (D)在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中5下列叙述中正确的是( )。(A)锌跟稀硫酸反应制取氢气,加少量硫酸铜溶液能加快反应速率(B)镀层被损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀(C)钢铁表面常易腐蚀生成氧化铁(D)电化腐蚀中作为正极的金属材料更易被腐朽6镁铝合金在碱性溶液中开始反应缓慢,后反应加速。经分析是氧化膜及微电池作用的结果。下列叙述正确的是( )。 (A)微电池负极是镁 (B)微电池负极是铝 (C)铝的电极反应式是2H+2e = H2 (D)镁的电极反应式是Mg-2
14、e = Mg2+7氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,可以取代会产生隔污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式H2+NiO(OH) Ni(OH)2,根据此反应式判断,下列叙述中正确的是( )。(A)电池放电时,电池负极周围溶液pH不断增大 (B)电池放电时,镍元素被氧化(C)电池充电时,氢元素被还原 (D)电池放电时,H2是负极8国外新近研制的溴化锌蓄电池的基本构造是用碳棒作两极,溴化锌溶液作电解液。 现有四个电极反应:Zn-2e =Zn2+ Zn2+2e =Zn Br2+2e =2Br- 2Br- - 2e =Br2 那么,充电时的阳极和放电时的负极反应分别是( )。 (A) (B) (C) (D
15、)9镍-镉(Ni-Cd)可充电电池可以发生如下反应: Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 Cd + 2NiO(OH )+ 2H2O 由此可知,该电池充电时的阳极是( )。(A)Cd (B)NiO(OH) (C)Cd(OH)2 (D)Ni(OH)210如图所示烧杯中均盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )。 (A)(4)(3)(2)(1) (B)(4)(3)(1)(2) (C)(3)(4)(1)(2) (D) (4) (3)(1)(2)11下列方法不能用于进行金属防腐处理的是( )。(A)油漆 (B)铝热反应 (C)电镀 (D)改变金属内部结构12从某铝镁合金片上剪下一小块(质量为1
16、.0g),立即投入到盛有10mL10mol/LNaOH溶液的小烧杯中。(1)自反应开始到反应结束,从小烧杯中可观察到哪些主要现象?请依次写出。(2)开始时产生气泡的速率较慢,这是为什么?后来的反应速率相当快,这又是为什么?(3)写出所形成的原电池的负极材料名称和电极反应式。(4)欲利用该反应来测定合金中铝的含量,还应测定哪些数据?请逐一写出。参考答案1 C,2 D,3 D,4 C,5 AC,6 B,7 CD,8 A,9 B,10 C,11 B。12(1)产生的主要现象有:切口断面处先产生气泡,反应先是较慢逐渐加快;小块合金片在溶液中上下翻动;溶液温度升高(试管外触摸发烫);反应后的溶液中残留了
17、黑色固体。(2)开始时产生气泡的速度较慢是因为合金表面有氧化膜。后来反应相当快的原因有:氢氧化钠溶液的浓度较大、铝镁合金片在反应时形成了许多微型原电池、反应放热溶液的温度升高等等。(3)正极(镁):6H2O+6e=3H2+6OH-。 负极(铝):2Al+4OH6e=2AlO+2H2O。(4)至少有四种途径:测定残留固体(镁)的含量;测定产生氢气的体积;测定生成的偏铝酸钠的量;测定反应中有多少氢氧化钠被消耗掉。人教版必修2第二章化学反应和能量第二节 化学能转化为电能练习题一、选择题(可能有1-2个答案)51下列说法正确的是( )A原电池是把电能转化为化学能的装置 B原电池中电子流出的一极是正极
18、C原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D形成原电池后,原电池中的阳离子移向正极2关于如图所示装置的叙述,正确的是( )A铜片上有气泡产生 B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜 D氢离子在铜片表面被还原3下列关于实验现象的描述不正确的是 ( ) A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B铜锌原电池的正极是锌,电解质溶液是稀硫酸C把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快4下列反应不可能是原电池反应的是( ) AFe + 2H+ = Fe2+ + H2 B2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+
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