必修2第二章第二节化学能与电能(2)同步练习

第1页版权所有不得复制高一化学人教新课标版必修2第二章第二节化学能与电能（2）同步练习（答题时间：30分钟）1.将相同表面积的纯锌片和纯铜片按如图所示同时插入相同浓度的稀硫酸中，以下有关叙述正确的是（）A.甲装置中电能转化为化学能B.乙装置产生气泡速率比甲装置快C.乙装置中铜片上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑D.甲装置中铜片表面有气泡产生2.关于下图装置的叙述，正确的是（）A.铜是阳极，铜片上有气泡产生B.铜片质量减小C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原3.如下图所示，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液。则A、B、C分别为（）A.A是Zn，B是Cu，C是稀H2SO4溶液B.A是Cu，B是Zn，C是稀H2SO4溶液C.A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液D.A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液4.如下图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：Zn（s）＋2MnO2＋2NH＋4===Zn2＋＋Mn2O3（s）＋2NH3＋H2O，在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（）第2页版权所有不得复制A.ZnB.碳C.MnO2和NH＋4D.Zn2＋和NH35.锂电池是新一代高能电池，目前已研究出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是（）A.Li是正极，MnO2是负极B.放电时负极反应为Li－e－===Li＋C.放电时正极反应为MnO2－＋e－===MnO2D.放电时，产生高锰酸根离子6.已知反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，能实现该反应的原电池的正确组成是（）ABCD正极ZnCuCuZn负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl27.下图为氢氧燃料电池的原理示意图，按照此图的提示，下列叙述中不正确．．．的是（）A.a电极是负极B.b电极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C.电池内部，H＋向b电极附近运动D.氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的绿色电源8.据报道：锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。已知锌电池发生的总反应方程式为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述中正确的是（）A.空气进入负极反应B.锌为负极，发生氧化反应C.正极发生氧化反应D.电解液可能是强酸溶液9.在如图所示的装置中，观察到电流计指针发生偏转，M棒变粗、N棒变细，由此判断第3页版权所有不得复制下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（）MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D铁铜硫酸铜溶液10.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其主要原因是（）A.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉、铅等重金属离子对水和土壤的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中的石墨电极11.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活动性顺序是（）A.a＞b＞c＞dB.b＞c＞d＞aC.d＞a＞b＞cD.a＞b＞d＞c12.人造地球卫星使用的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－。据此判断Ag2O是（）A.负极，被氧化B.正极，被还原C.负极，被还原D.正极，被氧化13.一个完整的氧化还原反应的方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是氧化反应式，另一个是还原反应式。如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋的拆写结果是：氧化反应为Cu―2e－=Cu2＋，还原反应为2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。请回答下列问题：（1）据此将反应：3NO2＋H2O=2H＋＋2NO3－＋NO拆写成两个“半反应式”时，氧化反应式为2NO2－2e－＋2H2O=2NO3－＋4H＋，则还原反应式为第4页版权所有不得复制________________________________。（2）已知某一反应的两个“半反应式”分别为CH4＋10OH－―8e－=CO32－＋7H2O和4H2O＋2O2＋8e－=8OH－。请写出该反应的总反应式：________________________________。（3）下图为氢氧燃料电池的构造示意图，已知X极的电极反应式为2H2－4e－＋4OH－=4H2O，则X极为电池的______（填“正”或“负”）极，Y极的电极反应式为_______________________。14.氢气是未来最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O=====激光TiO22H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：（1）分解海水时，二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时，实现________能转变为________能。水分解时，断裂的化学键为________键。分解海水的反应属于________反应（填“放热”或“吸热”）。（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：A极：2H2＋2O2－－4e－===2H2OB极：O2＋4e－===2O2－则A极是电池的________极；电子从该极________（填“流入”或“流出”）。15.现提供纯锌、纯铜片和500mL0.2mol·L－1的H2SO4溶液、导线、1000mL量筒。试用如图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。（1）如图所示，装置气密性良好，且1000mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要_______________________________________________________________（2）a电极材料为________，其电极反应式为___________________________b电极材料为________，其电极反应式为______________________________。（3）当量筒中收集672mL气体时（已折算到标准状况下），通过导线的电子的物质的量为________。第5页版权所有不得复制第6页版权所有不得复制高一化学人教新课标版必修2第二章第二节化学能与电能（2）同步练习参考答案1.D解析：甲装置形成原电池，而乙装置不是原电池。原电池的化学反应速率要快，它将化学能转化为电能，负极失去电子，正极得到电子发生还原反应，甲装置中Cu极会产生H2气泡。2.D解析：电池的化学反应情况是：总化学反应式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑负极（Zn）反应式：Zn－2e－=Zn2＋正极（Cu）反应式：2H＋＋2e－=H2↑3.D解析：由题意知，A为原电池正极，B为负极，故B金属性强于A，且电解质溶液中金属阳离子对应的单质的活泼性弱于B，则符合条件的是D。4.C解析：原电池正极是电子流入的一极，氧化剂在此处得电子被还原。而总反应中MnO2所含Mn元素的化合价降低，说明MnO2被还原，为氧化剂。5.B解析：Li为负极，发生反应：Li－e－=Li＋；MnO2为正极，发生反应：MnO2＋e－=MnO2-。6.C解析：Zn―→Zn2＋，失电子，则Zn作负极，Cu2＋―→Cu，得电子，则电解质溶液中应含有Cu2＋，据此可排除A、B两项；而D项中两电极的活泼性相同，不能组成原电池。7.B解析：氢氧燃料电池的总化学方程式为2H2＋O2===2H2O，当电解质溶液为KOH溶液时，a电极上发生的电极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，a电极是负极；b电极上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，b电极是正极；在原电池内部，阳离子向正极迁移；氢氧燃料电池的能量效率较高，且产物是H2O，无污染，因此，它是一种具有广泛应用前景的绿色能源。8.B解析：由电池总反应式：2Zn＋O2===2ZnO可知，Zn作负极，发生氧化反应，在正极发生的反应中O2得电子，而不是H＋得电子，故电解液肯定不是强酸。因此B项是正确的。9.C解析：A、D两项中，M均作负极，锌、铁溶解，M棒变细，所以A、D两项均错误；B项中，铁作负极，铁与盐酸反应，铁棒变细，但铜棒上析出H2，所以铜棒不会变粗，B项错误；C项中，锌作负极，失电子变为Zn2＋，锌棒变细，银棒上析出Ag，所以银棒变粗，C项正确。10.B解析：废旧电池集中处理，原因很多，但主要是防止电池中汞、镉、铅等重金属离子对水和土壤的污染。11.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。因此四种金属活动性顺序为d＞a＞b＞c，选C项。12.B解析：负极失电子被氧化，正极得电子被还原。13.（1）NO2＋2e－＋2H＋===NO＋H2O（2）CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O（3）负；O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：原电池的电极反应均是氧化还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、第7页版权所有不得复制电子守恒及电荷守恒，将两电极反应式合并得总反应式；已知一电极反应式和电池总反应式，则用电池总反应式减去该电极反应式，即得另一电极反应式；对于可充电电池的反应，要看清“充电、放电”的方向。放电的过程就是原电池的反应原理。14.（1）催化剂化学电氢氧吸热（2）负流出解析：（1）海水分解时TiO2作催化剂，加快水的分解，在氢氧燃料电池中，化学能转变为电能。水分解时断裂O—H键，该反应为吸热反应。（2）据电极反应可知A极失去（或流出）电子，作原电池的负极。15.（1）用导线把a、b两电极连接起来（2）纯锌片Zn－2e－===Zn2＋纯铜片2H＋＋2e－===H2↑（3）0.06mol解析：导线中电子的物质的量的测定可以通过测定反应产生H2的体积（物质的量）来实现。导线中有电子的流动必然形成原电池。因此只有用导线将a、b两电极相连形成闭合回路才能实现。产生H2的电极应为b极，故b为纯铜片，作原电池正极，a极为负极。其电极反应式分别为a极：Zn－2e－===Zn2＋；b极：2H＋＋2e－===H2↑，则转移电子的物质的量为0.672L22.4L/mol×2＝0.06mol。