2019-2020学年人教版必修2第2章第2节化学能与电能作业

作业
1、锌铜原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是（）
A．正极反应为Zn─2e－＝Zn2+
B．电池总反应为Zn+Cu2+＝Zn2++ Cu
C．将ZnSO4溶液换成乙醇也可形成上述原电池
D．盐桥（填充KCl饱和溶液侵泡的琼脂）中的K+ 移向ZnSO4溶液
2、有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液
中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。

据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）A．D＞C＞A＞B B．B＞A＞D＞C C．D＞A＞B＞C D．D＞B＞A＞C
3、如图装置中，小试管内为红墨水，带有支管的U型管中盛有pH＝4的雨水和生铁片。

经观察，装置中有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于U型管中的液面。

以下有关解释合理的是（）
A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应
B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀
C．墨水液面回升时，正极反应式为：O2+2H2O+4e―4OH―
D．U型管中溶液pH逐渐减小
4、下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是（）
A．图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图2中，往烧杯中滴加几滴KSCN溶液，溶液变血红色
C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极
5、甲醇燃料电池（DMFC）可用于笔记本电脑、汽车等，它一极通入甲醇；电解质是质子交换膜，它能传导氢离子。

电池工作时，甲醇被氧化为二氧化碳和水。

下列叙述中不正确的是（）
A．负极的反应式为CH3OH+H2O─6e－CO2↑+6H＋
B．氧气在电极上的反应是O 2+4H＋+4e－2H2O
C．电池工作时，H＋由正极移向负极
D．电池工作时，电子从通入甲醇的一极流出，经外电路流入通入氧气的一极
6、燃料电池不是把还原剂、氧化剂全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。

下面有4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是（）
A．固体氧化物燃料电池B．碱性燃料电池
C．质子交换膜燃料电池D．熔融盐燃料电池
7、某氢氧燃料电池的原理如图所示。

该电池的负极反应式为：H2－2e－2H＋。

则下列判断中错误的是（）
A．a处通入的是H2
B．电解质溶液可能是NaOH溶液
C．电极X是负极，被氧化
D．Y极的反应为O 2+4e－+4H＋2H2O
8、2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电
池体系，下列叙述错误的是（）
A．a为电池的正极
B．放电时，b极电极反应式：Li─e－Li+
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移
9、如右下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动）。

下列叙述正确的是（）
A．a中铁钉附近呈现红色
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应
D．b中铝条附近有气泡产生
10、有关下图装置的说法中正确的是（）
A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
B．乙池中电极反应式为NO 3―+4H+ + e NO2↑+2H2O
C．当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加6.4g
D．当铜棒质量减少6.4g时，向乙池密封管中通入标准状况下
1.12LO2，将使气体全部溶于水
11、有关电化学知识的描述正确的是（）
A．由于CaO+H 2O Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池
B．当马口铁（镀锡铁）的镀层破损后，马口铁腐蚀会加快
C．原电池的电极附近溶液pH的变化可以用电池总反应式来判断
D．铅蓄电池放电时的正极反应式为PbO2 +4H＋+2e－Pb2＋+2H2O
12、电子表中电子计算器的电源常用微型银锌原电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，放电时锌极上的电极反应是Zn+2OH－－2e－Zn(OH)2；氧化银电极上的反应式为Ag2O+H2O+2e－Ag+2OH－，总反应式为Ag2O+H2O+Zn Zn(OH)2+2Ag。

下列说法正确的是（）
A．锌是正极，氧化银是负极
B．锌发生还原反应，氧化银发生氧化反应
C．溶液中OH－向正极移动，K＋、H＋向负极移动
D．随着电极反应的不断进行，电解质溶液的pH基本保持不变
13、右图是酸性电解质氢氧燃料电池构造示意图。

关于该电池的说法不正确的是（）
A．b极是正极，电极上发生还原反应
B．正极的电极反应式为O2+2H2O +4e―4OH―
C．电流由b通过灯泡流向a
D．氢氧燃料电池属于环境友好的绿色电池
14、可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液
为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。

下列说法正确的是（）
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2+2H2O+4e－＝4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al+3OH――3e―＝Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
15、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。

关于该电池下列说法不正确的是（）
A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH―向正极移动D．总反应为：2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑
16、市场上经常见到的标记为Li－ion的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li＋的高分子材料。

这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋
2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。

下列说法不正确
．．．的是（）
A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－Li＋
B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li＋向负极移动
17、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池时间保持稳定的放电电压。

高铁电池
的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。

下列叙述不正确
．．．的是（）
A．放电时负极反应为：Zn－2e―+2OH―Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e―+5OH―FeO42―+4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeSO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
18、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。

氢镍电池的总反应式是H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2。

请由总反应式回答：
（1）电解质溶液应该是（选填酸溶液、碱溶液）。

（2）电池放电时，负极反应式为。

（3）外电路中每通过0.2N A个电子时，H2的质量理论上减小g。

（4）电池工作时，电子由极通过外电路流向极（选填“正、负”）。

19、氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
（1）氮元素原子的L层电子数为；肼的结构式为。

（2）NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4），该反应的化学方程式为。

（3）肼一空气燃料电池是一种具有高效，环境友好的碱性电池，，该电池放电时，负极的反应式
为。

20、酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池的构造简图
如下所示，比较二者的异同，回答问题
（1）酸性锌锰干电池的负极反应为_____ ___。

（2）碱性锌锰干电池在放电过程产生MnOOH，
写出正极反应式_____ _____。

21、为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计
了如下两个实验。

（1）图Ⅰ中发生反应的离子方程式为____________________，实验中
温度计指示的温度逐渐________（填“升高”或“降低”），原因是
_______________________________________。

（2）图Ⅱ实验的实验现象如下表，请完成相应实验现象的解释。

实验现象解释原因
Cu片上产生了大量气泡
温度计指示的温度无明显变化
（3）若将图中的Cu片替换为Al片，则Al片上的电极反应式为_________ _____________。

22、四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下：信息①原子半径大小：A＞B＞C＞D
信息②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质：
请根据上述信息回答下列问题。

（1）B元素在周期表中的位置。

（2）BC2分子的电子式。

（3）A元素的单质与物质甲发生反应的离子方程式。

（4）物质丁的元素组成和甲相同，丁分子具有18电子结构。

向盛有一定浓度丁溶液的试管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。

滴加过程中的现象是：
①浅绿色溶液变成深棕黄色
．．．．．．．．．．．；
②有少量气泡出现
．．．．．．．．．，并放出较多热量，继续滴加溶液，静置一段．．．．．．．（经验证是氧气），片刻后反应变得剧烈
时间；
③试管底部出现红褐色沉淀
．．．．．．．．．．．。

向浊液中再滴入稀硫酸，沉淀溶解，溶液呈黄色。

请用化学方程式或离子方程式及必要的文字解释①、②中加点的字。

①；
②。

（5）利用BD3CD燃烧反应设计成的燃料电池正逐步得到推广，请写出该燃料电池负极
．．电极反应式（电解
质溶液为KOH
．．．）。

23、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。

如图所示为电池示意图，该电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。

（1）氢氧燃料电池能量转化的主要形式是_____ _____ 。

（2）负极反应式为________________ _________。

若将H2改为甲烷，其他条件均
不变，也可以形成甲烷燃料电池，其负极反应式为__ __。

（3）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断地提供电能，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：Ⅰ。

2Li+H 22LiH Ⅱ。

LiH+H2O LiOH+H2↑
①反应Ⅱ中的氧化剂是______ ____。

②LiH与H2O反应放出的H2用作电池燃料，若Li吸收10 mol H2且能量的转化率为80%，则该电池导线中通过电子的物质的量为____ ____mol。

24、有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L－1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中，如下图：
（1）甲池中正极的电极反应式为。

（2）乙池中负极的电极反应式为；总反应的
离子方程式为。

（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是
金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，
则甲会判断出活动性更强，而乙会判断出活动性
更强（填元素符号）。

（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论（）
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动顺序表已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
（5）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池中的正负极”这种做法（可靠，或不可靠）。

如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案。

25、利用下列反应：Fe + 2Fe3+ ＝ 3 Fe2+ 制一个化学电池（给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解液自选），画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电子流动方向和电流方向，写出电极反应式。

26、元素R所含的质子数与中子数相等，R的气态氢化物化学式为H2R，在标准状况下，8.5gH2R气体的体积是5.6L。

（1）求H2R的相对分子质量；（2）推断R元素的名称。

27、在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L （标准状况）的H2时，硫酸恰好用完，则：
①产生这些气体消耗的锌的质量是多少？②通过导线的电子的物质的量是多少？
③原稀硫酸的物质的量浓度是多少？④若整个反应用时5分钟,则用H＋表示该反应的平均速率为多少?
BCCCC CBCBD BDBAC DC
18、（1）碱溶液（2）H2-2e-+2OH-=2H2O （3）0.2 （4）负、正（各1分）
19、10分）（每空2分）（1）5 (2) 2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O
（3）N2H4-4e- +4OH-=N2+4H2O
20、(1) Zn-2e-=Zn2+(2分) (2) MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-。

(2分)
21、(1)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(2分)；升高(1分)；锌与稀硫酸反应是放热反应(2分)
(2)Zn、Cu构成原电池，H＋在Cu片上得电子产生氢气；反应中的化学能主要转化成了电能(各1分)
(3)Al－3e－===Al3＋(2分)
22、（1）第2周期ⅣA族（2）（3）Cl2＋H2O H+＋Cl—＋HClO［写“＝”也可以］（4）①2Fe2+＋H2O2＋2H+＝2Fe3+＋2H2O 浅绿色Fe2+被过氧化氢氧化成黄色Fe3+（浓度大时呈深棕黄色）；②过氧化氢分解可产生氧气，常温时反应2H2O2＝2H2O＋O2↑较慢，因而开始气泡少；受热并且被逐渐增多的Fe3+催化，使反应速率加快而剧烈。

（5）CH3OH-6e-+8OH- = CO32-+6H2O
23、(1)化学能转化为电能(2)H2＋2OH－－2e－===2H2O CH4+ 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O (3) ①H2O②32
24、⑴正极：2H+＋2e-==H2↑⑵负极：2Al+8OH--6e-==2AlO2-+4H2O
总反应的离子方程式：2Al+2OH-+6H2O==2AlO2-+3H2↑+4H2O
(或2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑)
⑶Mg, Al ⑷A D ⑸不可靠。

将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池。

利用电流计测定电流的方向，从判断电子流动方向，再确定原电池正负极。

25、略
26、解：（1）M(H2R) = 8.5g/5.6L/22.4L·mol-1=34g·mol-1
∴H2R的相对分子质量为34；
（2）从化学式可推知R的相对原子质量为32，Z＝32÷2=16
∴R为硫元素。

27、① 9.75 g；② 0.3 mol；③ 0.75 mol/L ④0.3 mol•L-1•min-1。