2023学年人教版新教材选择性必修1第1节第2课时化学电源作业.docx

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1、其次课时 化学电源一选择题1. 某兴趣小组学生设计水果电池：把锌片和铜片用导线连接好，然后将锌片和铜片平行插入颖西红柿中，再在导线中接一个灵敏电流计，指针发生偏转，将西红柿换成橘子后 重做试验，第一次试验觉察电流计指针没有发生偏转。以下针对该组试验的说法正确 的是 A通过比照试验说明西红柿汁是电解质溶液而橘子汁是非电解质溶液B通过比照试验得出西红柿汁PH7，橘子汁PH7 C用橘子探究原电池工作原理的试验不行能获的成功D通过比照试验说明构成原电池条件之一是：两极要和电解质溶液接触并形成闭合回路2可用于电动汽车的铝空气燃料电池，假设以氢氧化钠溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。以下说法正确

2、的选项是A. 正极反响式为O2+2H2O+4e4OHB. 负极反响式为Al+3OH3eAlOH3 C电池在工作过程中电解液的碱性保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 3蛟龙号载人潜水器由我国自行设计、自主集成研制，是目前世界上下潜力量最深的作业型载人潜水器。给某潜水器供给动力的电池如下图。以下有关说法正确的选项是A. Zn 电极发生了复原反响B. 电池中的Cl向Pt 电极移动C. Pt 电极反响式为H2O2+2e2OHD. 电子从Zn 电极沿导线流向Pt 电极，再经溶液回到Zn 电极4. 利用活性铁可以很好地消退酸性水体中 NO3造成的污染，除去原理如下图。以下说法中正确的选项是

3、A. 铁电极的电极反响式：3Fe8e+4H2OFe3O4+8H+ BNO3在负极上发生复原反响C除NO3的过程中水体pH 减小D当电路中有 4mol 电子转移时，溶液中会有 1mol NH+生成45. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。不正确的选项是A. 属于环境友好电池；电子流向：电极B导线电极A；化学能可以 100%转化为电能B. 正极的电极反响式为Ag2O+2e+H2O2Ag+2OH C锌筒作负极，发生氧化反响，锌筒会变薄 D使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电力量下降6. 国际能源期刊报道了一种正在开发中的绿色环保“全氢电池”，有望削减废旧电池产生 污染。其工作原理如

4、下图。以下说法正确的选项是A. “全氢电池”工作时，将酸碱反响的中和能转化为电 能 B吸附层b 发生的电极反响：H2 2e+2 OH2H2OCNa+在装置中从右侧透过阳离子交换膜向左侧移动D“全氢电池”的总反响：2H2+O22H2O7. 一种燃料电池中发生的化学反响为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳该电池负极发生的反响是 ACH3OHg+O2gH2Ol+CO2g+2H+aq+2e BO2g+4H+aq+4e2H2OlCCH3OHg6e+H2OCO2g+6H+aqDO2g+2H2Ol+4e4OH8. 某固体酸燃料电池以CsHSO4 固体为电解质传递H+，其根本构造图，电池总反响可表示为

5、：2H2+O22H2O，以下有关说法正确的选项是A. 电子通过外电路从a 极流向b 极Bb 极上的电极反响式为：O2+4e+2H2O4OH C每转移 0.1mol 电子，消耗 1.12L 的 H2DH+由 b 极通过固体酸电解质传递到a 极9. 某燃料电池可实现NO 和 CO 的无害转化，其构造如下图。以下说法正确的选项是A. 石墨电极上发生氧化反响B. 石墨反响式：CO2e+O2CO2 C电池工作时Na+向石墨电极处移动D电路中每通过 6mol 电子，生成 1mol N210. 某化学小组为了探究铝电极在原电池中的作用，进展了以下试验，试验结果记录如表 所示。以下说法正确的选项是编号电极材料

6、电解质溶液电流表指针偏转方向Mg、Al稀盐酸偏向AlAl、Cu稀盐酸偏向CuAl、石墨稀盐酸偏向Mg、AlNaOH 溶液偏向 MgCDA. 试验和中，Al 电极的作用一样B试验中，电流表指针偏向AlC试验中，Mg 为负极，电极反响式为：Mg2eMg2+ D综合以上试验，铝在原电池中的作用，与另一个电极材料和电解质溶液有关11. 某学习小组设计如下装置进展原电池原理的探究。一段时间后取出铜棒洗净，觉察浸泡 在稀硝酸铜溶液中铜棒变细，浓硝酸铜溶液中铜棒变粗。对该试验的说法正确的选项是A. 处于稀硝酸中的铜棒为电池的正极，电极反响为：Cu2+2eCu B该装置可以实现“零能耗”镀铜 C配置上述试验所

7、用硝酸铜溶液应参加适量的硝酸溶液使铜棒溶解D铜棒上部电势高，下部电势低AB12. 为了使反响 2HCl+2Ag2AgCl+H2能顺当进展，某同学设计了以下四个试验，如下图，你认为可行的是二填空题131反响 A+BC放热分两步进展A+BX吸热；XC放热。以下示意如图 1 中，能正确表示总反响过程中能量变化的是。（2） 合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3，放出 92.2kJ 热量，如图 2：则 1mol NH 键断裂吸取的能量约等于kJ。（3） 某学生为了探究锌与盐酸反响过程中的速率变化，在 100mL 稀盐酸中参加足量的锌粉，用排水集气法收集反响放出的氢气，试验记录如下累计值：时间mi

8、n 12氢气体积50 120mL标准状况323245290310在 01min、12min、23min、34min、45min 各一样的时间段里，反响速率最大的时间段是，该段时间内用盐酸的浓度变化表示的反响速率为。（4） 某反响中的反响物和生成物有 FeCl3、FeCl2、Cu、CuCl2有人将上述反响设计成原电池并画图。该电池总反响的离子方程式为。画出原电池简易装置图 3，并注明电极材料以及电解质溶液。14. 某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进展了以下一系列试验，实 验结果记录如表：编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向1Al、Mg稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu

9、3Al、C石墨稀盐酸偏向石墨4Al、MgNaOH 溶液偏向 Mg答复以下问题：（1） 试验 1、2 中Al 所作的电极正极或负极填“一样”或“不同”。（2） 对试验 3 完成以下填空：石墨为极，电极反响式：；电池总反响式：。（3） 试验 4 中铝作极填“负”或“正”，理由是。此电池反响的离子方程式为。（4） 依据试验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为。15. 某同学设计试验探究构成原电池的条件，装置如下： 试验一：试验探究电极的构成甲图A、B 两极均选用石墨作电极，觉察电流计指针不偏转；A、B 两极均选用铜片作电极，觉察电流计指针不偏转；A 极用锌片，B 极用铜片，觉察电流计指针向

10、左偏转；A 极用锌片，B 极用石墨，觉察电流计指针向左偏转 结论一：试验二：探究溶液的构成甲图，A 极用锌片，B 极用铜片液体承受无水乙醇，觉察电流计指针不偏转改用硫酸溶液，觉察电流计指针偏转，B 极上有气体产生 结论二：试验三：比照试验，探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸溶液中，觉察锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象， 电流计指针不发生偏转结论三：思考：对该同学的试验，同学乙提出了如下疑问，请你帮助解决（1） 在甲图装置中，假设 A 为镁片，B 为铝片，电解质溶液为NaOH 溶液负极为填 “A”或“B”；电流计的指针应向偏转填“右”或“左”（2） 一根金属丝两端分别放在图

11、乙的两个烧杯之中，电流计指针填“能”或“不能”偏转试题解析一选择题1. 【分析】A电流计指针没有发生偏转，只能说明没有形成原电池，无法得出橘子汁是 非电解质溶液；B. 通过该试验无法推断两溶液的酸碱性； C用橘子探究原电池工作原理的试验可以获得成功； D依据原电池构成条件及试验现象分析。【解答】解：A将西红柿换成橘子后重做试验，电流计指针没有发生偏转，说明没有形成原电池，缘由是没有形成闭合回路，无法得出橘子汁是非电解质溶液，故A 错误； B该试验无法得出两溶液的pH 状况，故B 错误； C只要处理得当，用橘子探究原电池工作原理的试验可以获得成功，故C 错误； D依据试验可知，要形成原电池，两极

12、要和电解质溶液接触并形成闭合回路，故D 正确；应选：D。2. 【分析】铝空气燃料电池中，假设以氢氧化钠溶液为电解液，铝合金为负极，则负极反响为 Al+4OH3eAlO2+2H2O，空气电极为正极，正极反响为 O2+2H2O+4e4OH，总反响为 4Al+4OH+3O24AlO2+2H2O，据此分析解答。4OH，故A 正确；【解答】解：A、由题意可知，空气电极为正极，碱性条件下的正极反响式为：O2+2H2O+4eB、铝合金为负极，碱性条件下的负极反响式为：Al+4OH3eAlO2+2H2O，故 B错误；C、该电池在碱性条件下消耗了碱，总反响为 4Al+4OH+3O24AlO2+2H2O，则碱性不

13、断减小，故C 错误；D、电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，故D 错误。应选：A。3. 【分析】依据原电池原理，锌的金属活动性强于铂，故锌电极为负极，发生氧化反响，反应式为 Zn2eZn2+，铂电极为正极，发生复原反响，反响式为 H2O2+2e2OH， 据此分析解答。【解答】解：A、锌电极为负极，发生氧化反响，故A 错误；B、Pt 电极为正极，得到电子，电子为负电荷，故电池中的Cl向反方向移动，即锌电极方向移动，故B 错误；C、铂电极为正极，发生复原反响，反响式为H2O2+2e2OH，故C 正确；D、电子从Zn 电极沿导线流向Pt 电极，不进入溶液，溶液中为离子的转移，故D 错误。应

14、选：C。4. 【分析】A该原电池中 Fe 作负极，Fe 失电子生成Fe3O4；BN 元素化合价由+5 价变为3 价，则硝酸根离子得电子发生复原反响；4C. 电池反响式为NO3+3Fe+2H+H2ONH +Fe3O4，反响中消耗氢离子；D. 正极反响式为 NO3+8e+l0H+NH4+3H2O，转移 8mol 电子时生成 1mol 铵根离子。【解答】解：A该原电池中Fe 作负极，Fe 失电子生成Fe3O4，电极反响式为3Fe8e+4H2OFe3O4+8H+，故A 正确；BN 元素化合价由+5 价变为3 价，则硝酸根离子得电子发生复原反响，所以在正极上发生复原反响，故B 错误；4C电池反响式为 N

15、O3+3Fe+2H+H2ONH +Fe3O4，反响中消耗氢离子，导致溶液 pH值增大，故C 错误；D正极反响式为 NO3+8e+l0H+NH4+3H2O，转移 8mol 电子时生成 1mol 铵根离子，所以转移 4mol 电子时生成 0.5mol 铵根离子，故D 错误；应选：A。5. 【分析】A电池中还有局部化学能转化为热能； B为纽扣电池，正极为Ag2O 得电子发生复原反响； C为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反响，被消耗；D为铅蓄电池，放电时的总反响为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，据此分析。【解答】解：A电池中还有局部化学能转化为热能，所以化学能不行能100%转化为

16、电能，故A 错误；B为纽扣电池，正极为 Ag2O 得电子发生复原反响，反响式为 Ag2O+2e+H2O2Ag+2OH，故B 正确； C为锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反响被消耗，所以锌筒会变薄，故C 正确； D为铅蓄电池，放电时的总反响为 Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，所以使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，离子浓度减小，导电力量下降，故D 正确；应选：A。6. 【分析】由电子流向可知，左边吸附层为负极，发生了氧化反响，电极反响是 H22e+2OH2H2O，右边吸附层为正极，发生了复原反响，电极反响是 2H+2eH2，结合原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极解答该题

17、。【解答】解：A依据图知，左侧和右侧物质成分知，左侧含有 NaOH、右侧含有高氯酸， 所以全氢电池”工作时，将酸碱反响的中和能转化为电能，故A 正确；B吸附层 a 为负极，电极反响式为 H22e+2OH2H2O，右边吸附层为正极，电极反响是 2H+2eH2，故B 错误； C原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，所以电解质溶液中Na+向右正极移动， 故 C 错误；D负极电极反响是 H22e+2OH2H2O，正极电极反响是 2H+2eH2，电池的总反响为H+OHH2O，故D 错误；应选：A。7. 【分析】燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反响，正极上氧化剂得电子发生复原 反响【解答】解：燃料电

18、池中，负极上燃料失电子发生氧化反响，正极上氧化剂得电子发生复原反响，该燃料电池的电解质溶液呈酸性，所以负极上甲醇失电子和水反响生成二氧化碳和氢离子，电极反响式为：CH3OH6e+H2OCO2+6H+，应选 C。8. 【分析】依据电池总反响：2H2+O22H2O 可知：通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反响，反响为H22e2H+，通入氧气的一极为电池的正极，发生复原反响，反响为O2+4e+4H+2H2O；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，电解质溶液中阳离子向正极移动，据此分析。【解答】解：A.电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，即从a 极流向 b 极，故A 正确；B.b 通入氧气

19、，通入氧气的一极为电池的正极，酸性条件下，氧气得电子生成水，反响为O2+4e+4H+2H2O，故B 错误；C.没有说明是否是标准状况下，无法计算气体的体积，故C 错误；D.电解质溶液中阳离子向正极移动，即 H+由a 极通过固体酸电解质传递到b 极，故 D 错误。应选：A。9. 【分析】由装置图可知，NON2、N 元素化合价降低、发生得电子的复原反响，石墨I为正极，电极反响式为2NO+4eN2+2O2，石墨II 上 COCO2，C 的化合价上升、发生失电子的氧化反响，则石墨II 为负极，电极反响式为CO2e+O2CO2，原电池工作时，阳离子由负极石墨II 移向正极石墨I，以此解答该题。【解答】解

20、：A石墨电极上 NO 发生反响生成 N2，化合价降低，属于复原反响，故A 错误；B石墨为负极，失电子，发生复原反响，反响式为：CO2e+O2CO2，故 B 正确； C电池工作时Na+向正极移动，即向石墨I 电极处移动，故C 错误； D正极，电极反响式为 2NO+4eN2+2O2，每生成 1molN2 得到 4mol 电子，则电路中每通过 6mol 电子，生成 1.5mol N2，故D 错误；应选：B。10. 【分析】Mg、Al 和稀盐酸构成原电池，Mg 为负极，Al 为正极，电流表指针偏向正极 Al；Cu、Al 和稀盐酸构成原电池，Al 为负极，Cu 为正极，电流表指针偏向正极Cu；Al、石墨

21、和稀盐酸构成原电池，Al 为负极，惰性电极石墨为正极，电流表指针偏向正极石墨；Mg、Al 和NaOH 溶液构成原电池，Al 为负极，Mg 为正极，电流表指针偏向正极 Mg，据此分析解答。【解答】解：A、Mg、Al 和稀盐酸构成原电池中Al 为正极，Cu、Al 和稀盐酸构成原电池，Al 为负极，所以试验和中，Al 电极的作用不一样，故A 错误；B、依据原电池中电流表指针偏转方向可知，电流表指针偏向正极，而的原电池中，Al 为负极，石墨为正极，电流表指针应当偏向正极石墨，故B 错误；C、试验Mg、Al 和NaOH 溶液构成原电池中，Al 为负极，Mg 为正极，负极反响式为Al+4OH3eAlO2+

22、2H2O，故C 错误；D、比照试验可知，原电池中金属铝作正极还是作负极，与另一电极材料的活动性强弱有关：假设活泼性小于Al，则 Al 作负极，反之作正极；比照试验可知，金属铝作正极还是负极与电解质溶液有关，故D 正确；应选：D。11. 【分析】浸泡在稀硝酸铜溶液中铜棒变细，则铜被氧化，应为负极，浓硝酸铜溶液中 铜棒变粗，则生成铜，为原电池正极，以此解答该题。【解答】解：A处于稀硝酸中的铜棒变细，则铜被氧化，应为负极，电极反响为： Cu2eCu2+，故 A 错误； B该镀铜过程没有供给能源，实现“零能耗”镀铜，故B 正确； C硝酸与铜反响生成污染性气体，应用氧化铜与硝酸反响，故C 错误； D下端

23、为正极，电势较高，故D 错误。应选：B。12. 【分析】因 Ag 与盐酸不反响，则不能设计为原电池；为了使反响 2HCl+2Ag2AgCl+H2能顺当进展，可设计为电解池，选择Ag 为阳极，盐酸为电解质溶液即可【解答】解：因 Ag 与盐酸不反响，则不能设计为原电池，B、D 没有外加电源，故 BD错误；为了使反响 2HCl+2Ag2AgCl+H2能顺当进展，可设计为电解池，选择 Ag 为阳极， 盐酸为电解质溶液即可，A 中 Ag 为阴极，故A 错误，明显只有C 正确；应选：C。二填空题13. 【分析】1反响 A+BC放热分两步进展A+BX吸热；XC放热，可知 X 的能量比A、B 的能量之和高，X

24、 的能量比C 的能量高，且A、B 的能量之和大于 C 的能量；2产生 2mol NH3，放出 92.2kJ 热量，焓变等于断裂化学键吸取的能量减去成键释放的能量；别为 50mL、70mL、112mL、58mL、20mL；结合 v计算；301min、12min、23min、34min、45min 各一样的时间段里，生成气体分4发生Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2，Cu 失去电子作负极，正极可为石墨，正极上铁离子得到电子，以此来解答。【解答】解：1反响 A+BC放热分两步进展A+BX吸热；XC放热，可知X 的能量比A、B 的能量之和高，X 的能量比C 的能量高，且A、B 的能量之和大于C

25、 的能量，只有图D 符合，故答案为：D；2产生 2mol NH3，放出 92.2kJ 热量，焓变等于断裂化学键吸取的能量减去成键释放的能量，设 1mol NH 键断裂吸取的能量为 xkJ，则 945.8kJ/mol+3436kJ/mol6xkJ/mol92.2kJ/mol，解得x391， 故答案为：391；时间内用盐酸的浓度变化表示的反响速率为0.1mol/Lmin，301min、12min、23min、34min、45min 各一样的时间段里，生成气体分别为 50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，则反响速率最大的时间段是23min；该段故答案为：23min；0.1mol/Lmi

26、n；4该电池总反响的离子方程式为 2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+， 故答案：2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+；铜失电子作负极，负极反响式为 Cu2eCu2+，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被复原，正极反响为 2Fe3+2e2Fe2+，正极， 侧 电 解 质 为 氯 化 铁 ， 负 极 一 侧 电 解 质 为 氯 化 铜 ， 原 电 池 装 置 为故答案为：。14. 【分析】1金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极；（2） 试验 3 中Al 为负极，石墨为正极，电池反响为2Al+6HCl2AlCl3+3H2；（3） 试验 4 中发生 2Al+2NaOH+

27、2H2O2NaAlO2+3H2，Al 失去电子，则Al 为负极；（4） 在原电池中，失电子的电极是负极，得电子的极是正极。【解答】解：1金属与酸构成的原电池中，活泼金属作负极，则试验 1 中 Mg 的活泼性大于Al，所以Al 作正极，而试验 2 中 Al 的活泼性大于Cu，所以Al 作负极，故答案为：不同；（2） 试验 3 中 Al 为负极，电极反响为 2Al6e2Al3+，石墨为正极，其电极反响为 2H+2eH2，故答案为：正；2H+2eH2；Al、石墨和盐酸形成的原电池中，Al 较活泼、发生氧化反响、为负极，石墨为正极， 电池总反响为Al 与HCl 反响生成AlCl3 和H2，即 2Al+

28、6H+2Al3+3H2，故答案为：2Al+6H+2Al3+3H2；（3） 试验 4 中 Mg 不与NaOH 溶液发生反响，而发生 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2，Al 失去电子，则Al 为负极，负极反响为Al3e+4OHAlO2+2H2O，总反响为2Al+2H2O+2OH2AlO2+3H2，故答案为：负；铝与 NaOH 溶液可以发生自发的氧化复原反响；2Al+2H2O+2OH2AlO2+3H2；（4） 在原电池中金属铝作正极还是作负极，关键是看自发的氧化复原反响中，金属铝是否参与反响，假设金属铝参与反响，失电子作负极，反之作正极，即影响铝在原电池中作 正极或负极的因素为另一

29、电极材料的活动性、电解质溶液能否与Al 发生氧化复原反响， 故答案为：另一电极材料的活动性和电解质溶液能否与其发生氧化复原反响。15. 【分析】试验一：由可知，当两极一样时，不能形成原电池；由可知，当 两极是两种活泼性不同的金属或一种是金属一种是非金属时，可以形成原电池；试验二：中乙醇是非电解质，溶液中无自由移动离子；中硫酸是电解质，硫酸溶液中有自由移动离子，能形成原电池；试验三：要有电流，必需能形成闭合回路思考：1能与电解质溶液发生反响，失电子做负极，指针向负极偏转；2要形成原电池产生电流，必需形成闭合回路【解答】解：试验一：由可知，当两极一样时，不能形成原电池；由可知， 当两极是两种活泼性不同的金属或一种是金属一种是非金属时，可以形成原电池；故答案为：电极必需是两活泼性不同的电极；试验二：中乙醇是非电解质，溶液中无自由移动离子；中硫酸是电解质，硫酸溶液中有自由移动离子，能形成原电池；故答案为：溶液必需是电解质溶液；试验三：要有电流，必需能形成闭合回路，不形成闭合回路不能构成原电池； 故答案为：必需构成闭合回路；思考：1能与电解质溶液发生反响，失电子做负极，Mg 与 NaOH 溶液不反响，Al 能反响，所以Al 为负极，指针向负极偏转； 故答案为：B；右；2一根金属丝两端分别放在图乙的两个烧杯之中，不能形成闭合回路，而要形成原电池产生电流，必需形成闭合回路，故答案为：不能