1、2.2 课时作业一、选择题(本题包括 10 小题,每小题 5 分,共 50 分)1(2015广州高一检测)下列有关电池叙述正确的是 ( )A水果电池是高效环保的家用电池B锌锰干电池是一种常用的二次电池C锌锰干电池碳棒是负极,锌片是正极D锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄【答案】 D2(2015山东潍坊高一检测) 有关原电池的下列说法中正确的是( )A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中负极发生还原反应C原电池工作时,阳离子向正极方向移动D原电池中正极一定是不活泼金属【答案】 C3(2015山东莱芜高一检测)X 、Y、Z 都是金属,把 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中,X 的表面有 Z 析出
2、,X 与 Y 组成原电池时,Y 为原电池的负极。X、Y、Z 三种金属的活动性顺序为( )AXYZ BXZYCYXZ DYZX【答案】 C4(2015山东滨州高一检测) 下列 6 个装置中,属于原电池的装置有(F 中,盐桥能使离子透过起导电的作用)( )A2 个 B3 个C4 个 D5 个【解析】 A 中 Fe 不与 Zn2 反应, B 中酒精是非电解质,A、B 项不能构成原电池。其他 4 个装置均为原电池。【答案】 C5(2015山东济南高一检测) 右图是 Zn 和 Cu 组成的原电池示意图,某小组做完该实验后,在读书卡片上记录如下,卡片上描述合理的是( )卡 片 No.10 Date:201
3、5 3 24实 验 记 录 : 导 线 中 电 流 方 向 :锌 铜 。 铜 极 上 有 气 泡 产 生 。 锌 片 变 薄 。实 验 结 论 : Zn为 正 极 ,Cu为 负 极 。 铜 比 锌 活 泼 。 H 向 铜 片 移 动 。A BC D【答案】 D6(2015试题调研) 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极,相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )A BC D【解析】 电流方向与电子流向相反,相连时,电流由流向,说明为负极,可知金属活动性为:;相连时,为正极,可知金属活动性为:;相连时
4、,上有气泡,说明为负极,可知金属活动性为:; 相连时,的质量减少,说明为负极,可知金属活动性为: 。 综合可得 。【答案】 B7(2015黄冈高一检测)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】 向 a 中加入少量 CuSO4 溶液, Zn 置换出 Cu 并形成原电池,使反应速率加快。但与 H2SO4 反应 的 Zn 的质量减少,产生的 H2 的体积减小。即 a 与 b 相比,前者产生 H2 的速率快但产生 H2 的体积小。【答案】 A8(2015南京高一检测
5、)下图装置进行实验,若 x 轴表示流入正极的电子的物质的量,则 y 轴应表示( )c(Ag ) c (NO ) a 棒的质量 b 棒的质量 溶液的质量 3A BC D【解析】 该原电池中负极为 Fe,电极反应:Fe2e =Fe2 ,故 a 棒质量减小;正极为 Ag,电极反应:Ag e =Ag,故 b 棒质量增大,c (Ag )减小;总电极反应为Fe2Ag =2AgFe 2 ,溶液 质量减小,整个过程中 c(NO )未变。 3【答案】 D9.(2015天津高一检测)将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度 NaOH 溶液的烧杯中,用导线和电流表连接成原电池,装置如图所示。此电池工作时,下列叙述正确的是(
6、 )A该电池的负极反应为 Mg2e =Mg2B铝条表面虽有氧化膜,但可不必处理C该电池的内电路中,阳离子向负极迁移DAl 是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出【解析】 在 NaOH 溶液中,Al 比 Mg 更容易失去电子,故此电池中是 Al 作负极,失去电子,A 项错误;电解质溶液为 NaOH 溶液, Al 和 Al2O3 都会与 NaOH 反应,故 铝条表面的氧化膜不必处理,B 项正确;外电路中,电子从 Al 到 Mg,镁条聚集电子而带负电,因此溶液中的阳离子向镁条(正极)迁移, C 项错误;开始工作时,溶液中不会立即有白色沉淀出现,是因为生成的 Al(OH)3 会立即与 NaO
7、H 反应,生成溶于水的偏铝酸钠, D 项错误。【答案】 B10(2015山东滨州高一检测) 燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达 80%,产物污染也少。下列有关燃料电池说法错误的是( )A氢氧燃料电池的电解质用 KOH 溶液时,其负极电极反应为2H24e 4OH =4H2OB碱性甲烷燃料电池的正极反应为 O22H 2O4e =4OHC燃料电池负极燃料失电子,发生还原反应D除纯氧外,空气中的氧气也可以作氧化剂【解析】 氢氧燃料电池的电 解质用 KOH 溶液时,在负极 H2 失电子生成 H 能与OH 继续反应,故负极电极反 应为 2H24e 4OH =4H2O
8、,A 正确;碱性甲烷燃料电池的正极反应为 O22H 2O4e =4OH ,B 正确;燃料电池负极燃料失电子,发生氧化反应,C 错误;燃料电池的正极是氧气得 电子,可以是 纯氧,也可以是空气中氧气,D 正确。【答案】 C二、非选择题(本题包括 5 小题,共 50 分)11(8 分)(2015山东淄博高一检测)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
9、属活动性由强到弱的顺序是_。【答案】 (1)A 2e =A2(2)Cu2 2e =Cu(3)变大(4)DABC12.(6 分)某同学进行如图所示的铜锌原电池实验:(1)从理论上讲,应该能预期看到的现象是_。(2)实验过程中,观察到锌极上有少量气泡逸出,铜极上有大量气泡逸出,请解释原因:_。【答案】 (1)锌极无气泡冒出,铜极上有气泡冒出,电流表指针发生偏转 (2) 锌不纯,锌与杂质形成了许多微小原电池13(10 分)(2015广州高一检测)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以 LiOH 为电解质,使用时加入水即可放电。总反应为 2Li2H
10、2O=2LiOHH 2(1)该电池的负极是_,负极反应是_。(2)正极现象是_。(3)放电时 OH 向_移动( 填“正极”或“负极”)。【解析】 金属锂比铁活泼,作原 电池的负极, 电极反应式 为 Lie =Li ,LiOH 溶液中的阳离子有 Li 和 H ,由于氧化性 H Li ,所以正极反应是 2H 2e =H2,正极产生无色气体;在原电池的放电过程中,阳离子向正极移 动 ,阴离子向 负极移动,所以 OH向负极移动。【答案】 (1)锂 Lie =Li(2)有无色气体产生(3)负极14(12 分) 理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu 2Ag =2AgCu 2
11、 ”设计一个化学电池(正极材料用石墨棒) 回答下列问题:(1)该电池的负极材料是_,发生_( 填“氧化”或“还原”)反应,电解质溶液是_。(2)正极上出现的现象是_。(3)若导线上转移电子 1 mol,则生成银_g。【解析】 在 Cu2Ag =2AgCu 2 中, Cu 作还原剂,应作原电池的负极,失去电子,发生氧化反应;Ag 作氧化剂,在原 电池的正极得电子,故石墨棒上有银白色物质析出,且每转移 1 mol 电子,则生成 银 108 g;电解质是含 Ag 的可溶性盐,通常是 AgNO3 溶液。【答案】 (1)Cu 氧化 AgNO 3 溶液(2)石墨棒上出现银白色物质(3)10815.(14
12、分)(2015经典习题选萃)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强、性质稳定。(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_ ,在导线中电子流动方向为_(用 a、b 表示) 。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。(4)该电池工作时,H 2 和 O2 连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:.2LiH 2 2LiH= = = = = .LiHH 2O=LiOHH 2反应中的还原剂是_,反应中的氧化剂是_。已知 LiH 固体密度为
13、 0.82 g/cm3,用锂吸收 224 L(标准状况)H 2,生成的 LiH 体积与被吸收的 H2 体积比为_ 。由生成的 LiH 与 H2O 作用,放出的 H2 用作电池燃料,若能量转化率为 80%,则导线中通过电子的物质的量为_mol。【解析】 本题将电化学与氧化还原反应计算联系起来,同学们应抓住得失电子守恒的原理进行分析和解题。本题 前两问是以氢氧燃料电池工作原理作 为基本考点。燃料 电池是原电池,所以该装置由化学能 转变为电能。通入 氢气的一极是 负极,通入氧气的一极是正极,因此电子由 a 向 b 移动。(4) 利用氧化还原反应中化合价的升降判断氧化剂和还原剂。H 2 2LiHmol 20 mol22422.4V(LiH) 0.195 L20 mol 8 gmol 10.82103 g/L则体积比为 (或 8.71104 )0.195 L224 L 11 148根据反应,则有:LiH H2 2e20 mol 40 mol80%32 mol【答案】 (1)由化学能转变为电能 由 a 到 b(2)2H24OH 4e =4H2O(或 H22OH 2e =2H2O)(3)增大电极单位面积吸附 H2、O 2 分子的数目,加快电极反应速率(4)Li H 2O (或 8.71104 ) 3211 148