1、圆学子梦想 铸金字品牌- 1 -温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升卷(八)化学能与电能(30 分钟 50 分)一、选择题(本题包括 6 小题,每小题 5 分,共 30 分)1.如图所示装置中,观察到电流计指针偏转,M 棒变粗,N 棒变细,由此判断下表中所列 M、N、P 物质,其中可以成立的是( )选项 M N PA 锌 铜 稀硫酸溶液B 铜 铁 稀盐酸C 银 锌 硝酸银溶液D 锌 铁 硝酸铁溶液2.观察如图所示两个实验装置,若两烧杯中硫酸的浓度相同,铜片和锌片都是纯净单质,判断下列叙述正确
2、的是( )圆学子梦想 铸金字品牌- 2 -A.两个装置均是原电池装置B.乙中电子由铜片经过电流计流向锌片C.过一段时间两烧杯中溶液的酸性均减弱D.因都是锌与硫酸的反应,所以两装置中产生气泡的速率相同3.(2013铜陵高一检测)有一种新型的碱性锌锰电池,它是在酸性锌锰电池的基础上改进的。下列对于碱性锌锰电池的叙述中不正确的是( )A.碱性锌锰电池工作时,电子由 Zn 极经外电路流向碳极B.这种电池较酸性锌锰电池使用寿命长C.碱性锌锰电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化D.这种电池的电解质由传统的 NH4Cl 换成湿的 KOH4.(双选)如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极
3、 X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )A.外电路的电流方向为:Y外电路XB.若两电极分别为 Fe 和碳棒,则 X 为碳棒,Y 为 Fe圆学子梦想 铸金字品牌- 3 -C.X 极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为 XY5.(2013重庆高一检测)根据下列事实:A+B 2+=A2+B;D+2H 2O=D(OH)2+H 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,B-2e-=B2+。由此可知 A2+、B 2+、D 2+、E 2+的氧化性强弱关系是( )A.D2+A2+B2+E2+B
4、.B2+A2+D2+E2+C.D2+E2+A2+B2+D.E2+B2+A2+D2+6.(2012四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应:CH 3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是( )A.检测时,电解质溶液中的 H+向负极移动B.若有 0.4 mol 电子转移,则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气C.电池反应的化学方程式为 CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-二、非选择题(本题包括 2 小题,共 20 分)7.(10 分)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计
5、成原电池。请利用反应“Cu+2Ag +=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:圆学子梦想 铸金字品牌- 4 -(1)该电池的负极材料是 ,发生 反应(填“氧化”或“还原”),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 克。8.(10 分)(能力挑战题)某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:编号 电极材料 电解质溶液电流计指针偏转方向1 Mg、Al 稀盐酸 偏向 Al2 Al、Cu 稀盐酸 偏向 Cu3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨4 Mg、Al 氢氧化钠溶
6、液 偏向 Mg5 Al、Zn 浓硝酸 偏向 Al试根据表中的实验现象回答下列问题:(1)实验 1 和 2 中 Al 所作的电极(正极或负极) (填“相同”或“不相同”)。(2)对实验 3 完成下列填空:铝为 极,电极反应式: 。石墨为 极,电极反应式: 。电池总反应方程式: 。(3)实验 4 中铝作 ,理由是 圆学子梦想 铸金字品牌- 5 -。写出铝电极的电极反应式: 。(4)解释实验 5 中电流计指针偏向铝的原因 。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素: 。答案解析1.【解析】选 C。该原电 池中 M 棒变粗,N 棒变细,说明原电池反应时 N 棒溶解作负极,溶液中有金属
7、在 M 棒上析出。M 棒作正极,A 、B 选项中,电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸,原电池工作时,不会有金属析出且 A 中 M 棒变细,C 选项正极反应为 Ag+e-=Ag。而 D 选项正极反应为 Fe3+e-=Fe2+,不会有金属析出,M 棒锌溶解变细。2.【解析】选 C。根据原电池的形成条件分析,甲中没有构成闭合回路,不属于原电池装置,A 项错误;乙装置是原电池装置,活泼金属作负极,失去电子,电子应由锌片流向铜片,B 项错误;两个装置中的锌片都和稀硫酸反应生成氢气,硫酸浓度减小,溶液酸性减弱,C 项正确;乙装置中构成原电池反应,反应速率加快,故乙装置中产生气泡的速率快,D 项错误。3.【解析
8、】选 C。该新型的 锌锰电池也是一次电池(即干电池) 不是二次电池(即充电电池),它只能实现化学能转化为电能,而不能实现电能转化为化学能,故 C 错。圆学子梦想 铸金字品牌- 6 -4.【解析】选 A、D。外 电路的电子流向为 X外电路Y,电流方向与其相反,A 正确;X 极失电子,作负极,Y 极上发生的是还原反应,X 极上发生的是氧化反应。若两电极分别为 Fe 和碳棒,则 Y 为碳棒,X 为 Fe,B、C 错误,D 正确。5.【解析】选 D。由 知氧化性 B2+A2+;由知 D 为活泼性很强的金属,则 D2+的氧化性很弱;根据原电池原理,由知原电池反应为 E2+B=E+ B2+,则氧化性E2+
9、B2+,故氧化性 E2+B2+A2+D2+。6.【解析】选 C。正极反应为 O2+4H+4e-=2H2O,负极反应生成氢离子,正极上消耗氢离子,因此氢离子应该向正极移动;由正极反应式中的比例关系可知,每转移 0.4 mol 电子,反应掉氧气 0.1 mol 即 2.24 L;将电池的正负极反应式相加即可得 C 项 。【技法小结】考查新型电池的题目的解题思路高考中的新型电池有氢镍电池、高铁电池、锌- 锰碱性电池、我国首创的海洋电池、燃料电池(如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电 池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、CO 燃料电池)、锂离子电池、 银锌电池、纽扣电池等。这些电池一般具有高能环保、经
10、久耐用、电压稳定、比能量 (单位质量释放的能量)高等特点。(1)题目特点:该类题目 题材广、信息新、陌生度大 ,令人十分迷茫。实际上,往往是起点高,落点低,考查原电池的基本工作原理,按照原电池的基本工作原理的知识分析即可。(2)正负 极材料的确定:新型电池中 负 极材料 元素化合价升高的物 质发 生氧化反 应 的物 质 正极材料 元素化合价降低的物 质发 生 还 原反 应 的物 质 (3)电极反 应 式的书写:首先分析物质得失电子的情况,然后再考虑电极反应生成圆学子梦想 铸金字品牌- 7 -的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应,可以利用总反应-较简单极电极反应式=较复
11、杂极电 极反应式的方法解决。7.【解析】(1)根据电池的总反应,可知负极一般是失电子的物质作电源的负极,所以负极材料应该是铜电极,发生氧化反应,负极铜电极应该与电解质溶液反应,所以根据反应,电解质溶液应该是一种可溶性的银盐溶液,所以是 AgNO3 溶液。(2)正极上是溶液中的银离子得到电子变成银单质,所以正极上的现象是碳棒上出现银白色物质。(3)当导线 上 转移 1 mol 电子的时候,正极上会析出 1 mol 银单质,所以正极上生成的银的质量是 108 g。答案：(1)Cu 氧化 AgNO3 溶液(2)碳棒上出现银白色物质(3)1088.【解析】在稀盐酸中,Mg 比 Al 活泼,Mg 作原电
12、池的负极,Al 作原电池的正极,电流计指针偏向 Al;在稀盐酸中,Al 比 Cu 活泼,Al 作原电池的负极,Cu 作原电池的正极,电流计指针偏向 Cu。由此可知,原电池中电流计指针偏向正极。在实验 3 中电流计指针偏向石墨,由上述规律可知,在该原电池中铝作负极,石墨作正极。铝失去电子被氧化成铝离子,盐酸中的氢离子得到电子被还原为氢气。该实验的设计运用比较法探究铝电极在原电池中的作用。实验 1,2,3 中电解质溶液相同,电极材料不同;实验 1 和 4 比较的是电极材料相同,电解质溶液不同; 实验5 与其他实验比较的是电极材料和电解质溶液都不同。通过这些结果可以总结出影响铝在原电池中作正极或负极
13、的因素。根据电极材料及电解质溶液的不同以及反应的实验现象作判断,应注意 Al 可与圆学子梦想 铸金字品牌- 8 -NaOH 溶液反应,Al 在浓硝酸中钝化等情况。答案：(1) 不相同(2)负 2Al-6e-=2Al3+正 6H+6e-=3H22Al+6HCl=2AlCl3+3H2(3)负极 铝 可以与氢氧化 钠溶液发生氧化还原反应,而镁不与氢氧化钠溶液发生化学反应 Al-3e-+4OH-=Al +2H2OO2(4)铝在 浓硝酸中被 钝化,锌在浓硝酸中被氧化,即在浓硝酸中 Zn 比 Al 活泼,Zn 作原电池的负极,Al 作原电池的正极,所以电流计指针偏向铝(5)另一个 电 极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性关闭 Word 文档返回原板块
