2017-2018学年度人教版化学高一暑假训练：化学能与电能(含解析)

2017-2018学年度人教版化学高一暑假训练
化学能与电能
一、选择题
1．下列可设计成原电池的化学反应是（ ）
A ．H 2O(l)＋CaO(s)===Ca(OH)2(s)
B ．Ba (OH)2·8H 2O ＋2NH 4Cl===BaCl 2＋2NH 3·H 2O ＋8H 2O
C ．2KClO 3=====MnO 2△2KCl ＋3O 2↑
D ．CH 4(g)＋2O 2(g)CO 2(g)＋2H 2O(l)
2．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn ＋2OH －－2e －===ZnO ＋H 2O ，Ag 2O ＋H 2O ＋2e －===2Ag ＋2OH
－。

据此判断氧化银是（ ）
A ．负极，并被氧化
B ．正极，并被还原
C ．负极，并被还原
D ．正极，并被氧化
3．右图为铁、铜水果电池装置示意图，下列说法正确的是（ ）
A ．铜片为负极，发生还原反应
B ．锌片上发生还原反应：Zn －2e －===Zn 2＋
C ．该装置将电能转变为化学能
D ．电子由锌片沿导线流向铜极 4．如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a 极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是（ ）
A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
5．某原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则该反应的原电池组成正确的是（）
选项 A B C D
正极Zn Cu Ag Cu
负极Cu Zn Cu Fe
电解质溶
CuCl2CuSO4H2SO4ZnCl2
液
6．对于原电池的电极名称叙述有错误的是（）
A．发生氧化反应的为负极
B．正极为电子流入的一极
C．比较不活泼的金属为负极
D．电流的方向由正极到负极
7．下列说法不正确的是（）
A．根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源
B．电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一
种二次能源
C．原电池是将化学能转化为电能的一种装置
D．水力发电是将化学能转化为电能的过程
8．关于原电池的叙述中正确的是（）
A．任何化学反应，均可以设计成原电池
B．原电池是把化学能直接转化成电能的装置
C．原电池的两极必须都是金属
D．原电池都可以提供持续稳定的电流，应用十分广泛
9．目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系（如图）。

关于此循环体系，下列说法中错误的是（）
A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B．燃料电池中通入H2的一极作负极，发生氧化反应
C．在此循环中发生了反应：2H 2O2H2↑+O2↑
D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
10.对化学电源的叙述正确的是（）
A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B.化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
C.化学电源均是安全、无污染的
D.化学电源即为可充电电池
11.随着人们生活质量的不断提高，废旧电池必须进行集中处理的问题被提到了政府的议事日程，其主要原因是（）
A.回收废旧电池中的石墨电极材料
B.回收废旧电池外壳的金属材料
C.防止废旧电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品
D.防止电池中汞、镉和铅等重金属元素对土壤和水源的污染
12.镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有着广泛的应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2充电
Cd+2NiO(OH)+2H2O，由此
放电
可知，该电池放电时的负极材料是（）
A.Cd(OH)2
B.Ni(OH)2
C.Cd
D.NiO(OH)
13.如图所示，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为Zn(s)+2MnO2+2+
NH====Zn2++Mn2O3(s)+2NH3↑+H2O，在此电池放电时，
4
正极(碳棒)上发生反应的物质是（）
A.Zn
B.碳
C.MnO2和+
NH D.Zn2+和NH3
4
14．汽车的启动电源常用铅蓄电池。

其结构如图所示，放电时的电池反应如下：PbO2+Pb+2H2SO 42PbSO4+2H2O。

根据此反应判断下列叙述中正确的是（）
A．PbO2是电池的负极 B．Pb是负极
C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强
二、非选择题
15．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
__________________________________。

16．将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
（1）下列说法中正确的是（填序号）。

A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．乙中铜片上没有明显变化
C．甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小
D．两烧杯中H+的浓度均减小
（2）在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速率：甲乙（填“>”“<”或“=”）。

（3）当甲中产生1.12 L（标准状况）气体时，理论上通过导线的电子数目为。

（4）当乙中产生1.12 L（标准状况）气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1。

试确定原稀硫酸中c(H2SO4)= 。

17、如下图所示，可形成氢氧燃料电池。

通常氢氧燃料电池有酸式（当电解质溶液为硫酸时）和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。

试回答下列问题：
（1）酸式电池的电极反应：负极，正极；电池总反应：。

（2）碱式电池的电极反应：负极，正极；电池总反应：。

18、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，电极反应式为Zn ＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
总反应式为Ag2O＋Zn===ZnO＋2Ag
根据上述反应式，回答下列问题：
（1）Zn是________极，Ag2O发生________反应。

（2）电子由________极流向________极（填“Zn”或“Ag2O”），当通过电路1 mol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”）。

解析及答案
1．【答案】D
【解析】可设计成原电池的化学反应是能自发进行氧化还原反应，C中反应是氧化还原反应，但是反应物只有一种，不能在正极和负极分别反应，错误。

2．【答案】B
【解析】根据化合价变化可知Zn被氧化，应为原电池的负极，正极为Ag2O，正极上得电子被还原。

故选B。

3．【答案】D
【解析】原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。

电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。

A．铁的金属性强于铜，铁是负极，铜是正极，A错误；B．锌片是负极，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋，B 错误；C．该装置是原电池，将化学能转变为电能，C错误；D．电子由负极锌片沿导线流向正极铜极，D正确，答案选D。

4．【答案】C
【解析】Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成Fe2＋，由于a极上有大量气泡生成，所以正极（C）电极反应：2H＋＋2e－
===H2↑，a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为硫酸。

5．【答案】B
【解析】根据原电池中发生的化学反应，负极反应为Zn－2e－
===Zn2＋，正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu。

故选项B符合题意。

6．【答案】C
【解析】原电池中相对活泼的金属为负极，不活泼的为正极，C 项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，A项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出，由正极流入，电流方向与电子流动方向相反，B、D两项正确。

7．【答案】D
【解析】氢气不能从自然界中直接获得，是二次能源。

电能也是二次能源，且使用方便，污染最小，A、B两项正确。

原电池是将化学能转化为电能的装置，C项正确。

水力发电是把势能转化为电能，不是化学能转化为电能，D项错误。

8．【答案】B
【解析】原电池的基础反应是氧化还原反应；原电池的正极可以用石墨棒；原电池不能提供持续稳定的电流，因此应用受到限制。

9．【答案】C
【解析】氢氧燃料电池的负极通入H2，发生氧化反应；正极通入O2，发生还原反应，故B项正确；原电池都是将化学能转化为电能的装置，故A项正确；推广氢能的关键是寻找合适的催化剂，利用太阳能分解水，D项正确；水的分解不是可逆反应，C项错误。

10．答案：A
解析：由于是化学能与电能的直接转化，省略了许多中间环节，所以化学电源对化学能的利用率比火力发电高得多，但火力发电仍居世界耗电量的首位；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢
弃，将会给环境带来严重的污染；有些化学电源是可充电电源（如镍镉电池），有些是不可充电的（如干电池）。

11. 答案：D
解析：主要原因是对环境的污染，尤其是重金属带来的污染。

这也体现了社会物质文明的发展、精神文明的进步，我们的政府对人民的人为关怀。

12. 答案：C
解析：分析放电时的化学反应，Cd元素的化合价由0价升至+2价，可知Cd失电子，被氧化，为负极。

13. 答案：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。

14、【答案】B
【解析】根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，其电极反应式为Pb+SO 4--2e-PbSO4，故B项正确；PbO2在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极，因此A、C 两项错误；由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性减弱，故D项错误。

二、非选择题
15．【答案】（1）A－2e－===A2＋
（2）Cu2＋＋2e－===Cu
（3）变大
（4）D＞A＞B＞C
【解析】（1）二价金属A不断溶解，说明A是负极，所以负极的电极反应式是A－2e－==A2＋；
（2）乙装置中C的质量不断增加，说明C电极是正极，溶液中的铜离子放电生成铜，电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu；
（3）丙装置中A电极上有气体生成，所以A电极是正极，溶液中的氢离子放电生成氢气，所以溶液的pH增大；
（4）甲中A是负极，B是正极；乙中C是正极，B是负极；丙中A是正极，D是负极，所以四种金属活泼性由强到弱的顺序是D＞A＞B＞C。

16．【答案】（1）BD
（2）>
（3）0.1N A（或6.02×1022）
（4）1.0 mol·L-1
【解析】（1）甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，故A项错误；乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，故B项正确；甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减小，故C项错误；两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小，故D项正确。

（2）甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速率：甲>乙。

（3）甲中，铜电极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，根据电极反应式知，通过电子的物质的量
2H++2e-H
=1.12/22.4×2=0.1 mol，通过导线的电子数目为0.1N A或6.02×1022。

（4）当乙中产生1.12 L（标准状况）即0.05 mol氢气气体时，根据2H+~H2↑，则消耗的氢离子物质的量是0.1 mol，剩余的氢离子是0.1 mol，所以氢离子的物质的量是0.2 mol，硫酸的物质的量是0.1 mol，原稀硫酸中c(H2SO4)=1.0 mol·L-1。

17．【答案】（1）2H 2-4e-4H+ O2+4e-+4H+2H2O 2H2+O22H2O （2）2H 2-4e-+4OH-4H2O O2+4e-+2H2O4OH- 2H2+O22H2O
【解析】（1）正极上，O2得电子变为O2-，溶液中O2-不能单独存在；酸性条件下与H+结合生成H2O。

负极上，H2失电子变为H+，H+进入电解质溶液。

电池总反应为H2和O2生成水的反应。

（2）正极上，O2得电子变为O2-，溶液中O2-不能单独存在，碱性条件下与H2O分子结合生成OH-；负极上，H2失去电子变为H+，碱性条件下H+不能大量存在，与OH-结合生成水。

电池总反应也是H2和O2生成水的反应。

18．【答案】（1）负还原
（2）Zn Ag2O 32.5
（3）不变
【解析】（1）根据电极反应式可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag2O 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 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，故电池使用过程中KOH的量不变。