学年高一化学下学期人教版必修二第二章化学反应与能量第二节化学能与电能 当堂达标.docx

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学年高一化学下学期人教版必修二第二章化学反应与能量第二节化学能与电能当堂达标

第二节化学能与电能当堂达标

1．已知四种金属A、B、C、D，根据下列事实：

①A＋B2＋===A2＋＋B；②D＋2H2O===D（OH）2＋H2↑；③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋，由此可知，A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性强弱关系是（　　）

A．D2＋＞A2＋＞B2＋＞E2＋

B．A2＋＞B2＋＞D2＋＞E2＋

C．D2＋＞E2＋＞A2＋＞B2＋

D．E2＋＞B2＋＞A2＋＞D2＋

解析：

由①知，A比B活泼；由②知，D的活泼性较强，能置换出H2O中的氢，故D的活泼性大于A；由③知，B作负极，活泼性大于E，则金属的活动性顺序是D>A>B>E，而金属单质的还原性越弱，其阳离子的氧化性越强，故D正确。

答案：

D

2．一种甲醇、氧气和强碱溶液组成的新型手机电池，可连续使用一个月，其电池反应为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O，则有关说法正确的是（　　）

A．放电时，CH3OH参与反应的电极为正极

B．放电时，负极的电极反应为CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O

C．标准状况下，通入5.6LO2并完全反应后，有0.5mol电子转移

D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低

解析：

由电池反应可知，CH3OH为原电池的负极，A选项错误；正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，标准状况下，5.6LO2为0.25mol，转移电子为1mol，C选项错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液中OH－的浓度增大，pH升高，D选项错误。

答案：

B

3.镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运等特点。

研究的燃料电池可分为镁—空气燃料电池，镁—海水燃料电池，镁—过氧化氢燃料电池，镁—次氯酸盐燃料电池。

如图为镁—次氯酸盐燃料电池的工作原理图，下列有关说法不正确的是（　　）

A．放电过程中OH－移向正极

B．电池的总反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg（OH）2↓＋Cl－

C．镁电池中镁均为负极，发生氧化反应

D．镁—过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O

解析：

根据图象判断反应过程，判断正、负价，正确书写电极反应式。

镁燃料电池，镁作负极失电子，产物由电解质溶液决定，若为酸性溶液生成Mg2＋，碱性溶液生成Mg（OH）2；ClO－在正极反应，由图可知有Cl－和OH－生成，OH－向负极移动，生成Mg（OH）2。

答案：

A

4．将纯锌片和纯铜片按如图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SO均向铜片移动

D．产生气泡的速率甲比乙快

解析：

甲池中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中，形成原电池，乙池中仅发生锌与稀H2SO4的反应，不构成原电池。

所以甲池中铜片表面有气泡产生，且气泡产生速率比乙快。

乙池中铜片、锌片都不是电极，甲池中SO移向负极（即锌片）。

答案：

D

5．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

装置一

装置二

装置三

装置四

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>dB．b>c>d>a

C．d>a>b>cD．a>b>d>c

解析：

装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，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；装置三形成原电池，易知d比c活泼；装置四中，电流从a极流向d极，则电子是从d极流向a极，知d比a活泼。

因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。

答案：

C

6．锌、稀硫酸和铜组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极的变化是（　　）

①锌片溶解32.5g；②锌片增重32.5g；③铜片上析出1gH2；④铜片上析出1molH2

A．①③B．①④

C．②③D．②④

解析：

由电池总反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、正极反应2H＋＋2e－===H2↑、负极反应Zn－2e－===Zn2＋可知，每当1mol电子通过铜片时，会有0.5mol（即32.5g）锌溶解，铜片上析出0.5mol（即1g）H2。

答案：

A

7.如图所示的装置中，M为活泼性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述不正确的是（　　）

A．N上有气体放出

B．M为负极，N为正极

C．稀硫酸中的SO移向M极

D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N

解析：

N应为原电池正极，M为金属电极，为原电池负极，H＋在石墨电极上获得电子生成H2，SO带有负电荷应向M电极移动，电流应该由正极（N）流向负极（M），故选项D错误。

答案：

D

8．已知空气—锌电池的电极反应如下：

锌电极：

Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；石墨电极：

O2＋H2O＋2e－===2OH－。

可以判断石墨电极是（　　）

A．负极，发生还原反应

B．正极，发生氧化反应

C．负极，发生氧化反应

D．正极，发生还原反应

解析：

空气—锌电池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极，发生还原反应。

答案：

D

9．根据国外媒体报道，某公司将推出一种全新的银锌电池，这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强，有望取代锂电池。

其放电过程可表示为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag，此电池放电时，有关说法正确的是（　　）

A．电能转化为化学能

B．电解质溶液是稀硫酸

C．电子通过外电路从正极流向负极

D．Zn作负极被氧化

解析：

原电池是化学能转化为电能的装置，A选项错误；从总反应方程式可以看出，电池放电后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以电解质溶液一定不是稀硫酸，B选项错误；原电池中，电子通过外电路从负极流向正极，C选项错误；负极发生氧化反应，D选项正确。

答案：

D

10．下列有关原电池的说法中，正确的是（　　）

A．铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活泼，作负极

B．铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极

C．镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者铁较易被腐蚀

D．利用反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋设计原电池，可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质溶液

解析：

A项，该原电池工作时，Al失去电子，为原电池负极；B项，Al在浓硝酸中钝化，Cu失去电子，为原电池负极；C项，Zn的活泼性强于Fe，镀锌铁镀层破损后，Zn失去电子被腐蚀，铁不易被腐蚀；D项，负极应该为铁片，正极可以是石墨电极。

答案：

B

11．等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是（　　）

解析：

等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有：

Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以，a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但Cu2＋消耗了少量的Zn，a中产生的H2比b中产生的H2少。

b中只发生如下反应：

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

答案：

A

12．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____________________。

解析：

甲、乙、丙均为原电池装置。

依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，pH变大。

答案：

（1）A－2e－===A2＋

（2）Cu2＋＋2e－===Cu　（3）变大　

（4）D>A>B>C

13．

（1）下列装置属于原电池的是________。

（2）在选出的原电池中，________是负极，发生________反应，________是正极，该极的现象是______________________________。

（3）此原电池反应的化学方程式为________________________。

解析：

（1）依据构成原电池的基本条件，只有⑤符合。

（2）在装置⑤中，较为活泼的金属铁作负极，发生氧化反应：

Fe－2e－===Fe2＋；不活泼的金属铜作正极，正极上发生还原反应：

2H＋＋2e－===H2↑，所以看到的现象是正极产生气泡。

（3）由上述分析，可确定此原电池的总反应式是：

Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。

答案：

（1）⑤　

（2）Fe　氧化　Cu　电极上产生气泡

（3）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

14．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，总反应为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag。

根据反应式回答问题：

（1）Zn是________极，Ag2O发生________反应。

（2）电子由________极流向________极（填“Zn”或“Ag2O”），当通过电路1mol电子时，负极消耗物质的质量是________g。

（3）在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量________（填“增大”“减小”或“不变”）。

解析：

（1）根据电极反应可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag2O得电子被还原发生还原反应。

（2）发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从Zn极经外电路到Ag2O极，当通过电路1mol电子时，负极消耗Zn的质量是32.5g。

（3）电池中KOH只起到增强导电的作用，不参与反应，故电池使用过程中KOH的量不变。

答案：

（1）负　还原　

（2）Zn　Ag2O　32.5　（3）不变

15．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

（1）锌锰干电池是应用最普遍的电池之一（如图所示），锌锰干电池的负极材料是________，负极发生的电极反应式为______________________。

若反应消耗16.25g负极材料，则电池中转移电子的物质的量为________mol。

（2）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池的电池总反应式可以表示为Cd＋2NiO（OH）＋2H2O2Ni（OH）2＋Cd（OH）2，已知Ni（OH）2和Cd（OH）2均难溶于水，但能溶于酸，以下说法中正确的是________（双选）。

A．NiO（OH）作负极

B．Cd作负极

C．此电池是一次电池

D．放电时化学能转变为电能

（3）如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向可知，X极为电池的________（填“正”或“负”）极，Y极的电极反应式为

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