2019-2020学年新素养培优同步人教版化学必修二课后达标检测：2.2 化学能与电能 Word版含解析

课后达标检测
[基础巩固]
解析：选A。

A项，锂离子电池是把化学能转化为电能，故正确；B项，太阳能集热器是把太阳能转化为热能，故错误；C项，燃烧是放热反应，是把化学能转化为热能，故错误；D 项，硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，故错误。

2．(2019·青岛高一测试)下列各装置露置在空气中，能在外电路获得电流的是()
解析：选B。

A、D项，两极的材料相同，不能形成原电池；C项，酒精是非电解质，不能形成原电池。

3．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，有望取代锂离子电池。

其放电过程可表示为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag，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Ag2O极流向Zn极
D．Zn做负极被氧化
解析：选D。

原电池是将化学能转化为电能的装置，A选项错误；从总反应式可以看出，电池放电后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以电解质溶液为碱性溶液，B选项错误；原电池中，电子通过外电路从负极(Zn)流向正极(Ag2O)，C选项错误；负极发生氧化反应，D选项正确。

4．如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。

下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是()
解析：选C。

M棒变粗，N棒变细，说明M棒是正极，电解质溶液中的阳离子在此极析出；N棒是负极，相对M棒金属活动性更强。

综合以上分析可确定C项符合要求。

5．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：选A。

等质量的两份锌粉中，加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，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中只发生反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

6．(2019·郑州高一测试)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SO2－4均向铜片移动
D．产生气泡的速率甲比乙快
解析：选D。

甲中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中，形成原电池，乙中仅发生锌与稀H2SO4的反应，不构成原电池。

所以甲中铜片表面有气泡产生，且气泡产生速率比乙快。

乙中铜片、锌片都不是电极。

甲中SO2－4移向负极(即锌片)。

只有D项正确。

7．(2019·宿州高一检测)将两极质量相同的铜棒和锌棒，用导线相连接后插入CuSO4溶液中，经过一段时间后，取出洗净后干燥并称重，两棒质量相差6.45 g，导线中通过的电子的物质的量为()
A．0.1 mol B．0.2 mol
C．0.3 mol D．0.4 mol
解析：选A。

负极：Zn－2e－===Zn2＋，Zn失去2 mol电子减重65 g；正极：Cu2＋＋2e－===Cu，Cu2＋得到2 mol电子增重64 g。

此时两极质量相差：65 g＋64 g＝129 g，若两棒质量相差6.45 g，则参加反应的锌及生成的铜均为0.05 mol，应转移0.1 mol电子。

8．将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即产生电流，称为甲烷燃料电池。

已知甲烷燃料电池两个电极上的反应分别为CH4－8e－＋10OH－===CO2－3＋7H2O，2O2＋8e－＋4H2O===8OH－。

下列有关说法中错误的是()
A．CH4在负极上反应，O2在正极上反应
B．放电过程中电解质溶液的碱性减弱
C．此电池属于环境友好型电池
D．此电池中化学能100%转化为电能
解析：选D。

A项，CH4燃料电池中，燃料失电子发生氧化反应，所以CH4在负极上反应，O2得电子发生还原反应，所以O2在正极上反应，正确；B项，根据电池总反应CH4＋2O2＋
2OH－===CO2－3＋3H2O知，OH－参加反应，所以溶液中OH－浓度降低，溶液的碱性减弱，正确；C项，该电池放电时不产生对环境有污染的物质，所以属于环境友好型电池，正确；D项，此电池中化学能转化为电能和少量热能，错误。

9．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

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)四种金属的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A>B；乙中C的质量增加，即析出Cu，则B为负极、C为正极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则D为负极、A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，pH变大。

答案：(1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大(4)D>A>B>C
10．目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示，根据图示回答下列问题：
铅蓄电池的负极是__________，负极反应式是__________________________________，铅蓄电池的总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，则正极反应式为__________________。

放电过程中电解液的密度________(填“增大”“减小”或“不变”)。

解析：正极反应式等于总反应式减去负极反应式，放电过程中消耗了硫酸，故电解液的密度减小。

答案：铅Pb－2e－＋SO2－4===PbSO4PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O减小
[能力提升]
11．甲烷燃料电池的总反应式为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，其中一个电极反应式为2O2＋8H＋＋8e－===4H2O，下列叙述不正确的是()
A．CH4通入负极
B．O2通入正极
C．正极发生氧化反应
D．负极的电极反应式为CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋
解析：选C 。

甲烷燃料电池中O 2通入正极，发生还原反应，电极反应式是2O 2＋8H ＋
＋8e －
===4H 2O ；CH 4通入负极，发生氧化反应，利用总反应式减去正极反应式即得到负极反应式
是CH 4＋2H 2O －8e －===CO 2＋8H ＋
，故选C 。

12．锂电池是一种新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。

某种锂电池的总反应式为Li ＋MnO 2===LiMnO 2，下列说法正确的是( )
A ．Li 是正极，电极反应式为Li －e －===Li ＋
B ．Li 是负极，电极反应式为Li －e －===Li ＋
C ．MnO 2是负极，电极反应式为MnO 2＋e －===MnO －
2
D ．Li 是负极，电极反应式为Li －2e －===Li 2＋
解析：选B 。

由总反应Li 0
＋Mn ＋4
O 2===Li ＋1Mn ＋3
O 2可知，Li 元素在反应后化合价升高(0→＋1)，Mn 元素在反应后化合价降低(＋4→＋3)。

Li 失电子被氧化，在电池中做负极，电极反应式为
Li －e －===Li ＋；MnO 2得电子被还原，电极反应式为MnO 2＋e －===MnO －
2。

13．某原电池的总反应的离子方程式是Zn ＋Cu 2＋===Zn 2＋
＋Cu ，则该反应的原电池组成正确的是( )
解析：选B 。

根据原电池中发生的化学反应可知，负极反应式为Zn －2e －===Zn 2＋
，正极
反应式为Cu 2＋＋2e －
===Cu 。

故选项B 符合题意。

14．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Ag 2O 和
Zn ，电解质溶液为KOH 溶液，电极反应式为Zn ＋2OH －－2e －
===ZnO ＋H 2O ，Ag 2O ＋H 2O ＋2e －===2Ag ＋2OH －
，总反应式为Ag 2O ＋Zn===ZnO ＋2Ag 。

根据反应式回答问题：
(1)Zn 是________极，Ag 2O 发生______反应。

(2)电子由________极流向________极(填“Zn”或“Ag 2O”)，当有1 mol 电子通过电路时，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)根据电极反应式可知，Zn 失电子被氧化，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流向正极，即电子从Zn 极经外电路流向Ag 2O 极，当有1 mol 电子通过电路时，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 32.5 (3)不变
15．某同学为了探究原电池产生电流的过程，设计了如图实验。

(1)打开K ，观察到的现象为
________________________________________________________________________。

(2)关闭K，观察到的现象为
________________________________________________________________________。

此电池的负极的电极反应式为
________________________________________________________________________。

(3)关闭K，溶液中阳离子向________(填“Zn”或“C”)极移动，外电路中，电子流动方向是________。

解析：(1)打开K，锌与硫酸铜接触，置换出铜，所以可以看到锌棒上附着有红色固体。

(2)关闭K，形成原电池，电流表指针偏转，锌做负极，碳做正极，溶液中的铜离子在碳棒上得到电子生成铜，看到碳棒上附着有红色固体；负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。

(3)关闭K，溶液中的阳离子向正极移动，即向碳棒移动，电子从锌出来经导线流向碳。

答案：(1)锌棒上附着有红色固体(2)电流表指针偏转，碳棒上附着有红色固体Zn－2e －===Zn2＋
(3)C Zn→C(或负极→正极)。