1、第二章 化学反应与能量第二节 化学能与电能1.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( )AN 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24D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，24电流应该由正极(N)流向负极(M) ，故选项 D 错误。答案：D2已知空气锌电池的电极反应如下：锌电极：Zn2OH 2e =ZnOH 2O；石墨电极：O2H 2O2e =2OH 。可以判断石墨电极是
2、( )12A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：D3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 Ag2OZn= =ZnO2Ag，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DZn 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
3、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：D4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，FeCl 3 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
4、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：B5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：ZnCu 2 =Zn2 Cu，Zn2H =Zn2 H 2，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
5、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：Zn2H =Zn2 H 2。答案：A6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 AB；乙中 C 极增重，即析出
6、Cu，则 B 为负极，活动性 BC；丙中 A 上有气体即 H2产生，则 A为正极，活 动性 DA，随着 H 的消耗，pH 变大。答案：(1)A2e =A2(2)Cu2 2e =Cu (3)变大 (4)DABC(时间：40 分钟 分值：100 分)A 级 基础巩固1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24D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
7、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 )。24答案：D2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( )Aabcd BbcdaCdabc Dabdc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
8、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dabc。答案：C3锌、稀硫酸和铜组成的原电池装置中，当导线中有 1 mol 电子通过时，理论上两极的变化是( )锌片溶解 32.5 g；锌片增重 32.5 g；铜片上析出 1 g H2； 铜片上析出 1 mol H2A BC D解析：由电池总反应 Zn2H =Zn2 H 2、正极反应2H 2e =H2、 负极反应 Zn2e =Zn2 可知，每当 1 mol 电子通过铜片时，会有 0.5 mol(即 32.5 g)锌溶解
9、，铜片上析出 0.5 mol(即 1 g)H2。答案：A4.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 MgClO H 2O=Mg(OH)2Cl 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，
10、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：A5已知四种金属 A、B、C、D，根据下列事实：A B 2 =A2 B ；D2H 2O=D(OH)2H 2；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，B2e =B2 ，由此可知，A 2 、B 2 、D 2 、E 2的氧化性强弱关系是( )AD 2 A 2 B 2 E 2B A2 B 2 D 2 E 2CD 2 E 2 A 2 B 2DE 2 B 2 A 2 D 2解析：由知，A 比
11、B 活泼；由知， D 的活 泼性较强，能置换出 H2O 中的氢，故 D 的活泼性大于 A；由知，B 作负极，活泼性大于 E，则金属的活 动性 顺序是 DABE，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：D6一种甲醇、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2CH3OH3O 24OH =2CO 6H 2O，则有关说法正确的是( )23A放电时，CH 3OH 参与反应的电极为正极B放电时，负极的电极反应为 CH3OH8OH 6e =CO6H 2O23C标准状况下，通入 5.6 L O2 并完全反应后，有 0.5 mol 电子转移D放电一段时间后，通
12、入氧气的电极附近溶液的 pH 降低解析：由电池反应可知，CH 3OH 为原电池的负极，A 选项错误；正极反应为 O22H 2O4e =4OH ，标准状况下，5.6 L O2为 0.25 mol，转移电子为 1 mol，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：BB 级 能力提升7 (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，只有符合。(2)在装置中，较为活 泼的金属铁作负极，发生氧化反应：Fe2e =F
13、e2 ；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：FeH 2SO4=FeSO4H 2。答案：(1) (2)Fe 氧化 Cu 电极上产生气泡(3)FeH 2SO4=FeSO4H 28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Zn2OH 2e =ZnOH 2O，Ag 2O H2O2e =2Ag2OH ，总反应为 Ag2OZn =ZnO2Ag。根据反应式回答问题：(1)Zn 是_极，Ag 2O 发生_反应。(2)电子由 _极
14、流向_极( 填“Zn”或“Ag 2O”)，当通过电路 1 mol 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，Ag 2O 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 1 mol电子时，负 极消耗 Zn 的质量是 32.5 g。(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 Ag 2O 32
15、.5 (3)不变9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 16.25 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)电池的电池总反应式可以表示为Cd2NiO(OH)2H 2O 2Ni(OH)2 Cd(OH)2，已知 Ni(OH) 放 电 充 电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 )。ANiO(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
16、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_。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， 电极反应式为 Zn2e =Zn2 ；16.25 g Zn 的物质的量是 0.25 mol，1 mol Zn 失去 2 mol 电子，所以电池中16.25 g65 gmol 1转移电子的物质的量是 0.5 mol。(2)由电 池反 应可知，Cd 元素化合价由 0 价2 价，化合价升高被氧化，Cd 作电池 负极， A 错误，B 正确； 电池可以充放电，因此是二次电池， C 错误；放电时化学能转变为电能， D 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，X 是负 极， Y 是正极， 发生还原反应， 电 解质溶液是 KOH 溶液，氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2 2H2O4e =4OH 。答案：(1) 锌 Zn2e =Zn2 0.5 (2)BD (3)负O22H 2O4e =4OH
