新素养同步人教版高中化学必修二课时作业8化学能与电能 Word版含解析.doc

1、 - 1 - 课时作业课时作业 8 化学能与电能化学能与电能 练基础 1下列设备工作时可以将化学能转化为电能的是( ) A.手机电池 B.硅太阳能电池 C.水力发电 D.电烤箱 解析：手机电池工作时可以将化学能转化为电能，A 项正确；硅太阳能电池工作时可以将 太阳能转化为电能，B 项错误；水力发电是将水的机械能转化为电能，C 项错误；电烤箱工作 时可以将电能转化为热能等，D 项错误。 答案：A 2下列装置可以构成原电池的是( ) 答案：C 3如右图所示装置，电流表指针发生偏转，同时 A 极逐渐变粗，B 极逐渐变细，C 为电 - 2 - 解质溶液，则 A、B、C 应是下列各组中的( ) AA 是

2、 Zn，B 是 Cu，C 为稀硫酸 BA 是 Cu，B 是 Zn，C 为稀硫酸 CA 是 Fe，B 是 Ag，C 为稀 AgNO3溶液 DA 是 Ag，B 是 Fe，C 为稀 AgNO3溶液 解析：A 极逐渐变粗，说明 A 极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在 A 极上析出；B 极逐渐变细，说明 B 极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A 和 B 中的反应为 ZnH2SO4=ZnSO4H2，则 A 中 A 极变细，B 中 A 极不变。C 和 D 两 项中的反应为 Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中 C 中 A 极变细，D 中 A 极变粗。 答案：D 4将纯锌

3、片和纯铜片按图所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产生气泡的速度甲比乙慢 解析：由题目中所给图示可知，甲中形成闭合回路，符合形成原电池的条件。铜的活泼 性比锌弱，故铜作正极，发生电极反应为 2H 2e=H 2；乙不能构成闭合回路，不能形 成原电池，只在锌片上发生反应：Zn2H =Zn2H 2，由于两者都消耗 H ，故溶液的 pH 都增大。由于原电池的形成，故甲的反应速率比乙的快。 答案：C 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

4、置 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( ) Aabcd Bbcda - 3 - Cdabc Dabdc 解析：装置一是原电池，a 极质量减小，说明 a 极金属易失去电子形成离子，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；装置三和四均形成原电池，易知 d 比 c 活泼，d 比 a 活泼。因此四种金属的活动性顺 序为 dabc，故选 C。 答案：C 6按下图装置进行实验，若

5、x 轴表示流入正极的电子的物质的量，则 y 轴可以表示( ) c(Ag ) c(NO 3) a 棒的质量 b 棒的质量 溶液的质量 A B C D 解析：根据图中装置可判断，Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中，活泼金属 Fe 为负极， Ag 为正极，Fe 和硝酸银之间发生氧化还原反应，所以银离子浓度减小，硝酸根浓度不变， 正确、错误；在负极上金属铁本身失电子，即 a 棒质量减轻，正确；正极 b 棒上析出金属 银，即 b 棒质量增加，错误；负极上金属铁本身失电子，正极 Ag 上析出金属银，所以溶液 的质量是增加了 Fe，但是析出了 Ag，在转移电子数相等情况下，析出的金属质量多，所以溶 液质量

6、减轻，但不能为零，错误。A 正确。 答案：A 7已知空气锌电池的电极反应为 锌片：Zn2OH 2e=ZnOH 2O； 碳棒：1 2O2H2O2e =2OH， 据此判断，锌片是( ) A正极并被还原 B正极并被氧化 C负极并被还原 D负极并被氧化 解析：Zn 失电子作负极，被氧化。 答案：D 8燃料电池是燃料(如 CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装 置，若电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( ) A负极反应式：O22H2O4e =4OH B负极反应式：CH48OH 8e=CO 26H2O C随着放电的进行，溶液的氢氧根浓度不变 - 4 - D

7、放电时溶液中的阴离子向负极移动 解析：O22H2O4e =4OH应为正极反应式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱 溶液中逸出， 它将进一步反应转化成碳酸根。 所以负极反应式为 CH410OH 8e=CO2 3 7H2O。由于部分碱液和二氧化碳反应，所以溶液的 c(OH )将减小。 答案：D 提素养 9可以将反应 ZnBr2=ZnBr2设计成蓄电池，下列 4 个电极反应中，分别表示正极反 应和负极反应的是( ) Br22e =2Br 2Br2e=Br 2 Zn2e =Zn2 Zn22e=Zn A和 B和 C和 D和 解析：正极发生还原反应，Br2被还原；负极发生氧化反应，Zn 被氧化。 答案：

8、C 10目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环 体系，下列说法中错误的是( ) A燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能 B燃料电池中通入 H2的一极作负极，发生氧化反应 C在此循环中发生了反应：2H2O= 通电 2H2O2 D目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂 解析：氢氧燃料电池的负极通入 H2，发生氧化反应；正极通入 O2，发生还原反应，故 B 正确。原电池都是将化学能转化为电能的装置，故 A 正确。推广氢能的关键是寻找合适的催 化剂，利用太阳能分解水，故 D 正确。 答案：C 11锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能

9、量高的优点受到了普遍重视，目前已研 制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为 LiMnO2=LiMnO2，下列说法中正确的是 ( ) ALi 是正极，电极反应式为 Lie =Li BLi 是负极，电极反应式为 Lie =Li CMnO2是负极，电极反应式为 MnO2e =MnO 2 - 5 - DLi 是负极，电极反应式为 Li2e =Li2 解析：由总反应式 LiMnO2=LiMnO2可知，锂元素在反应后化合价升高(01 价)， 锰元素在反应后化合价降低(4 价3 价)。Li 失电子被氧化，在电池中作负极，电极反应 式为 Lie =Li。MnO 2在正极上得电子被还原，电极反应式为 MnO2

10、e =MnO 2。 答案：B 12银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag，其 工作示意图如下。下列说法不正确的是( ) AZn 电极是负极 BAg2O 电极发生还原反应 CZn 电极的电极反应式：Zn2e 2OH=Zn(OH) 2 D放电前后电解质溶液的 pH 保持不变 解析：根据反应：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag，锌元素的化合价升高，失电子，发 生氧化反应生成 Zn(OH)2，作原电池的负极，电极反应式为 Zn2e 2OH=Zn(OH) 2，A 和 C 选项都正确；银元素的化合价降低，得电子，发生还原反应生成 Ag，作原电池的正极， 电极

11、反应式为 Ag2O2e H 2O=2Ag2OH ，B 选项正确；根据总反应式可知，KOH 没有 参与总反应，但是反应消耗了水，使溶液的体积变小，c(OH)变大，溶液的 pH 升高，D 选项 错误。 答案：D 13写出下列原电池的电极反应和总反应(属于离子反应的，用离子方程式表示)。 负极 正极 电解质溶液 (1) 铁 铜 稀硫酸 (2) 铜 银 AgNO3溶液 (3) H2 O2 KOH 溶液 (1)负极： _； 正极： _； 总反应式： _。 (2)负极： - 6 - _； 正极： _； 总反应式： _。 (3)负极： _； 正极： _； 总反应式： _。 解析： (1)铁作负极失 2e ，

12、被氧化生成 Fe2，溶液中 H得到电子被还原为 H 2。 (2)Cu 作负极失 2e ，被氧化生成 Cu2，溶液中的 Ag得到电子被还原为 Ag。 (3)氢气从负极通入，失电子被氧化；氧气从正极通入，得电子被还原。因为电解质溶液 为 KOH 溶液，故负极反应式不能写成 H22e =2H，而应为 H 22OH 2e=2H 2O。 答案：(1)Fe2e =Fe2 2H 2e=H 2 Fe2H =Fe2H 2 (2)Cu2e =Cu2 2Ag 2e=2Ag Cu2Ag =Cu22Ag (3)2H24OH 4e=4H 2O O22H2O4e =4OH 2H2O2=2H2O 14化学电池在通讯、交通及日

13、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方程式为_。若反应消耗 16.25 g 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，电池总反应式可以表示为：Cd2NiO(OH) - 7 - 2H2O 放电 充电 2Ni(OH)2Cd(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_(填序号)。 以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能 (3)下图为氢氧燃料电池的构造示意图，

14、根据电子运动方向， 可知X极为电池的_(填 “正”或“负”)极，Y极的电极反应方程式为 _。 解析：(1)锌锰干电池中的负极是 Zn，发生氧化反应，失去电子生成锌离子，电极反应式 是：Zn2e =Zn2；16.25 g Zn 的物质的量是：16.25 g 65 g mol10.25 mol，每个 Zn 失去 2 个电子，所以电池中转移电子的物质的量是 0.5 mol。 (2)该反应的反应条件不同，所以不是可逆反应；错误，正确；充电时，是把电能转 化为化学能，放电时是把化学能转化为电能，所以错误，正确。 (3)氢氧燃料电池中，电子从负极向正极移动，X 是电子流出的一极，所以 X 是负极；Y 是正

15、极，发生还原反应，结合电解质溶液，氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为： O22H2O4e =4OH。 答案：(1)锌 Zn2e =Zn2 0.5 (2) (3)负 O22H2O4e =4OH 15电子表和电子计算器中所用的是纽扣式的微型银锌电池，其电极分别为 Ag2O 和 Zn， 电解液为 KOH 溶液，工作时电池总反应为 Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2。 (1)工作时电流从_(填“Ag2O”或“Zn”，下同)极流向_极。 (2)负极的电极反应式为 _。 (3)工作时电池正极区溶液的 pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)外电路中每通过 0.2 mol 电子，锌的质量

16、理论上减少_g。 解析： (1)工作时电池总反应为 Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2， 银元素的化合价由1 降低到 0，Ag2O 得电子作正极，电流从正极流出，所以工作时电流从 Ag2O 极流向 Zn 极。 (2)根据上述分析可知，Zn 作负极，在碱性溶液中的电极反应为 Zn2e 2OH - 8 - =Zn(OH)2。 (3)工作时，正极反应为 Ag2O2e H 2O=2Ag2OH ，所以电池正极区溶液的 pH 增 大。 (4)根据 Zn2e 2OH=Zn(OH) 2可知，外电路中每通过 0.2 mol 电子，锌的质量理论 上减少 0.1 mol65 g mol 16.5 g。 答案：(1)Ag2O Zn (2)Zn2e 2OH=Zn(OH) 2 (3)增大 (4)6.5