2023年2020-2021化学人教版必修第二册课时作业：第6章 第1节 第2课时化学反应与电能.pdf

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1、晨鸟教育 Earlybird 课时分层作业(九)化学反应与电能(建议用时：40 分钟)合格过关练 1下列设备工作时，将化学能转化为电能的是()A锂离子电池 B风力发电机 C偏二甲肼燃烧 D太阳能集热器 A 锂离子电池能将化学能转化为电能；风力发电机能将风能转化为电能；偏二甲肼燃烧能将化学能转化为热能；太阳能集热器能将太阳能转化为热能。2.某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是()A铜片作负极 B锌片发生还原反应 C将电能转化为化学能 D电子由锌片经导线流向铜片 D 根据金属活动性可以判断锌作负极，铜为正极，A 错；锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，B 错；该装

2、置是原电池，将化学能转化为电能，C 错；电子从负极锌沿导线流向正极铜，D 对。3 如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使 LED 灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是()晨鸟教育 Earlybird A铜片为负极，其附近的溶液变蓝，溶液中有 Cu2产生 B电路中的电流方向由锌片流向铜片 C其能量转化的形式主要是“化学能电能光能”D如果将稀硫酸换成柠檬汁，LED 灯将不会发光 C 锌片作负极，发生氧化反应；铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，A 错；电路中的电流方向与电子流向相反，即由正极(铜片)流向负极(锌片)，B 错；其能量转化的形式主要是“化学能电能光能”，C 对；如

3、果将稀硫酸换成柠檬汁，由于柠檬汁中含有柠檬酸，溶液呈酸性，LED 灯也会发光，D错。4将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，经过一段时间后，下列各项叙述正确的是()A.负极有 Cl2逸出，正极有 H2逸出 B负极附近 Cl的浓度减小 C正极附近 Cl的浓度逐渐增大 D溶液中 Cl的浓度基本不变 D 铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中构成原电池，铁作负极，发生反应 Fe2e=Fe2，银作正极，发生反应 2H2e=H2，故 A 错误；溶液中 Cl移向负极，负极附近 Cl的浓度增大，正极附近 Cl的浓度逐渐减小，而溶液中 Cl的浓度基本不变，B、C 错误，D 正确。5图 1 是铜锌原电池

4、示意图。图 2 中，x 轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y 轴表示()图 1 图 2 A铜棒的质量 Bc(Zn2)二甲肼燃烧能将化学能转化为热能太阳能集热器能将太阳能转化为热能某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示该电属活动性可以判断锌作负极铜为正极错锌作负极负极上锌失电子发生氧化反应错该装置是原电池将化学能转化为电能该装置的说法正确的是晨鸟教育铜片为负极其附近的溶液变蓝溶液中有产生电路中的电流方向由锌片流向铜片其能量晨鸟教育 Earlybird Cc(H)Dc(SO24)C 在正极 Cu 上溶液中的 H获得电子变为氢气，铜棒的质量不变，A 项错误；由于 Zn 是负极，不断发生反应 Zn2

5、e=Zn2，所以溶液中 c(Zn2)增大，B 项错误；由于反应不断消耗 H，所以溶液的 c(H)逐渐降低，C 项正确；SO24不参加反应，其浓度不变，D 项错误。6日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌筒，以糊状 NH4Cl和 ZnCl2作电解质(其中加入 MnO2)，则下列结论不正确的是()A干电池内发生的是氧化还原反应 B锌为负极，石墨为正极 C工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极 D长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器 C 根据负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应可知锌为负极，石墨为正极，A、B 项正确；在外电路中，电子从负极流向正极，C 项错误；长时间

6、连续使用该原电池，由于锌筒慢慢溶解而破损，且放电过程中有 H2O 生成，糊状物会越来越稀，故其很可能流出腐蚀用电器，D 项正确。7燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b 均为惰性电极。下列叙述不正确的是()Aa 极是负极，该电极上发生氧化反应 B电池总反应为 2H2O2=2H2O Cb 极反应式为 O24OH4e=2H2O D氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源 C 该装置为氢氧燃料电池，总反应为 2H2O2=2H2O。通氢气的一极为负极，发生氧化反应，通氧气的一极为正极，发生还原反应，考虑到碱性环境，正极反应式为 O24e2H2O=4OH

7、，C 项电极反应式中 O2得到电子写成失去电子，导致电极反应式书写错误。氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源。8如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M 棒变粗，N 棒变细。由此判二甲肼燃烧能将化学能转化为热能太阳能集热器能将太阳能转化为热能某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示该电属活动性可以判断锌作负极铜为正极错锌作负极负极上锌失电子发生氧化反应错该装置是原电池将化学能转化为电能该装置的说法正确的是晨鸟教育铜片为负极其附近的溶液变蓝溶液中有产生电路中的电流方向由锌片流向铜片其能量晨鸟教育 Earlybird 断表中所列 M、N、P 物质，其中可以成立的是()

8、选项 M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Fe 稀盐酸 C Ag Zn AgNO3溶液 D Zn Fe CuSO4溶液 C 该装置是原电池，M 棒变粗，N 棒变细，说明 N 是负极，M 是正极，负极上金属失电子，正极上金属阳离子得电子发生还原反应生成金属单质，则该电解质溶液是盐溶液，且 N 的金属性大于 M，所以符合条件的只有 C。9锂电池是一代新型高能电池，它因质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已成功研制多种锂电池。某种锂电池的总反应为 LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的是()A.Li 是正极，电极反应为 Lie=Li BLi 是负极，电极反应为 Lie=Li CMnO2是

9、负极，电极反应为 MnO2e=MnO2 DLi 是负极，电极反应为 Li2e=Li2 B 根据原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再结合总反应可知，Li 失去电子生成 Li被氧化，为负极；MnO2得到电子被还原，为正极。10将纯锌片和纯铜片按如图方式插入 100 mL 相同浓度的稀硫酸中一段时间，请回答下列问题：(1)下列说法正确的是_(填字母)。A甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B乙中铜片上没有明显变化 二甲肼燃烧能将化学能转化为热能太阳能集热器能将太阳能转化为热能某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示该电属活动性可以判断锌作负极铜为正极错锌作负极负极上锌失电子发生氧化反应错该装置

10、是原电池将化学能转化为电能该装置的说法正确的是晨鸟教育铜片为负极其附近的溶液变蓝溶液中有产生电路中的电流方向由锌片流向铜片其能量晨鸟教育 Earlybird C甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D两烧杯中溶液的 pH 均增大(2)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_乙(填“”“”或“”)。(3)当 甲中 产 生 1.12 L(标准 状 况)气 体 时，通过导 线的 电子数 目为_。(4)当乙中产生 1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至 1 L，测得溶液中 c(H)0.1 mol L1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_。(5)利

11、用反应：Fe2Fe3=3Fe2制一个化学电池(给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解液自选)，画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电流方向，写出电极反应式。_是正极，正极反应式：_；_是负极，负极反应式：_。解析(1)甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，A 错；乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，B 对；甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减少，C 错；两烧杯中锌片和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小，所以溶液的 pH

12、均增大，D 对。(2)甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲乙。(3)甲中，铜电极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为 2H2e=H2，根据电极反应式知，通过电子的物质的量1.12 L22.4 L mol12 0.1 mol，即通过导线的电子数目为 6.021022。二甲肼燃烧能将化学能转化为热能太阳能集热器能将太阳能转化为热能某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示该电属活动性可以判断锌作负极铜为正极错锌作负极负极上锌失电子发生氧化反应错该装置是原电池将化学能转化为电能该装置的说法正确的是晨鸟教育铜片为负极其附近的溶液变蓝溶液

13、中有产生电路中的电流方向由锌片流向铜片其能量晨鸟教育 Earlybird(4)稀释后氢离子的物质的量为 1 L0.1 mol L10.1 mol，生成氢气的氢离子的物质的量为 1.12 L22.4 L mol120.1 mol，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2 mol，原溶液中氢离子的浓度为0.2 mol0.1 L2 mol L1；一个硫酸分子中含有两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为 1 mol L1。(5)已知 Fe2Fe3=3Fe2，根据反应可知 Fe 应为负极，失电子被氧化，正极可能为 C、Cu 等，正极上 Fe3得电子生成 Fe2，电解质溶液含有 Fe3。答案(1)BD (2)

14、(3)6.021022(4)1 mol L1(5)Cu 2Fe32e=2Fe2 Fe Fe2e=Fe2 素养培优练 11一种直接铁燃料电池(电池反应：3Fe2O2=Fe3O4)的装置如图所示，下列说法正确的是()AFe 极作正极 BKOH 溶液为电池的电解质溶液 C电子由多孔碳极沿导线流向 Fe 极 D5.6 g Fe 参与反应时，导线中流过 1.2041023个电子 B 铁燃料电池中铁失去电子，发生氧化反应，作负极，A 错误；KOH 溶液为电解质溶液，B 正确；电子由负极(Fe 极)沿导线流向正极(多孔碳极)，C 错误；根据电池反应 3Fe2O2=Fe3O4可知，3 mol 铁参与反应时转移

15、 8 mol e，故 5.6 g Fe 参与反应时，导线中流过约 1.6051023个电子，D 错误。12等质量并且均过量的两份锌粉 a 和 b(粉末表面积可视为相同)，分别加入等体积等物质的量浓度的稀硫酸中，同时向 a 中加入少量硫酸铜，下列表示产生二甲肼燃烧能将化学能转化为热能太阳能集热器能将太阳能转化为热能某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示该电属活动性可以判断锌作负极铜为正极错锌作负极负极上锌失电子发生氧化反应错该装置是原电池将化学能转化为电能该装置的说法正确的是晨鸟教育铜片为负极其附近的溶液变蓝溶液中有产生电路中的电流方向由锌片流向铜片其能量晨鸟教育 Earlybird H2的体积(

16、V)与时间(t)的关系正确的是()A 等质量并且均过量的两份锌粉 a 和 b，分别加入等体积等物质的量浓度的稀硫酸中，同时向 a 中加入少量的 CuSO4，发生的反应为 ZnCu2=Zn2Cu，形成铜稀硫酸锌原电池，反应速率加快，反应用时：ab；由于锌粉过量，故硫酸反应完全，生成氢气的体积：ab，A 项正确。13(素养题)全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的原电池反应为 VO2(黄色)V2(紫色)2H=VO2(蓝色)H2OV3(绿色)。下列说法不正确的是()A.正极反应为 VO22He=VO2H2O B负极附近的溶液由紫色逐渐变为绿色 C反应每生成 1 mol H2O 时转移电子的物

17、质的量为 0.5 mol D原电池使用过程中溶液的 pH 逐渐增大 C 由电池总反应为VO2(黄色)V2(紫色)2H=VO2(蓝色)H2OV3(绿色)可得，VO2为正极的活性物质，V2为负极的活性物质，所以左室为正极室，右室为负极室。正极反应为 VO22He=VO2H2O，A 项正确；负极反应为 V2e=V3，所以负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色，B 项正确；由电极反应 VO22He=VO2H2O 可知，反应每生成 1 mol H2O 时转移电子的物质的量为 1 mol，C 项错误；由原电池总反应可知，反应过程中 H被不断消耗，所以溶液的 pH 逐渐增大，D 项正确。14(素养题)(1)科

18、研人员设想用如图所示装置生产硫酸。二甲肼燃烧能将化学能转化为热能太阳能集热器能将太阳能转化为热能某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示该电属活动性可以判断锌作负极铜为正极错锌作负极负极上锌失电子发生氧化反应错该装置是原电池将化学能转化为电能该装置的说法正确的是晨鸟教育铜片为负极其附近的溶液变蓝溶液中有产生电路中的电流方向由锌片流向铜片其能量晨鸟教育 Earlybird 上 述 生 产 硫 酸 的 总 反 应 式 为 _，b 极 是_(填“正”或“负”)极，b 极反应为_，a 极发生_(填“氧化反应”或“还原反应”)。生产过程中 H向_(填“a”或“b”)极区域移动。(2)将两个铂电极插入氢氧化钾

19、溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，可构成甲烷燃料电池，其反应为 CH42O22OH=CO233H2O。通入甲烷的一极的电极反应式为_。电池在放电过程中溶液的 pH 将_(填“下降”“上升”或“不变”)。解析(1)根据题图装置可知，总反应为二氧化硫与氧气和水反应生成硫酸：2SO2O22H2O=2H2SO4，b 极为原电池的正极，电极反应为 O24e4H=2H2O，a 极为负极，失电子，被氧化，发生氧化反应。原电池工作时，内电路中阳离子向正极移动，则 H向 b 极区域移动。(2)甲烷燃料电池中甲烷为电池的负极，甲烷失去电子与溶液中的 OH反应生成 CO23和 H2O，电极反应为 CH410OH8e=CO237H2O，放电过程中 c(OH)减小，pH 下降。答案(1)2SO2O22H2O=2H2SO4 正 O24e4H=2H2O 氧化反应 b(2)CH410OH8e=CO237H2O 下降 二甲肼燃烧能将化学能转化为热能太阳能集热器能将太阳能转化为热能某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示该电属活动性可以判断锌作负极铜为正极错锌作负极负极上锌失电子发生氧化反应错该装置是原电池将化学能转化为电能该装置的说法正确的是晨鸟教育铜片为负极其附近的溶液变蓝溶液中有产生电路中的电流方向由锌片流向铜片其能量