文档内容
6.1.2 化学反应与电能(精练)
题组一 原电池的判断
1.(2021·全国·高一课时练习)原电池产生电流的本质原因是
A.原电池中,电解质溶液能电离出自由移动的离子
B.有两个活泼性不同的电极
C.导线将电极、电解质溶液连接,形成了闭合回路
D.原电池中发生了氧化还原反应
2.(2021·全国·高一课时练习)(双选)在下图所示的装置中,能够形成原电池的是
A. B. C. D.
题组二 原电池工作原理及应用
1.(2021·四川·邻水实验学校高一月考) 、 两根金属棒插入 溶液中构成如图所示装置,实验中电流
表指针发生偏转,同时 棒变粗, 棒变细,则 、 、 溶液可能是下列中的
编号 溶液
A 稀硫酸
B 硝酸银溶液
C 硫酸铜溶液D 稀硫酸
2.(2021·河北承德第一中学高一月考)已知:电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的
电子总数之比。现有两个电池Ⅰ、Ⅱ,装置如图所示。(阴离子交换膜只允许阴离子可以“通过”)下列说
法正确的是
A.Ⅰ和Ⅱ的电池反应不相同
B.能量转化形式不同
C.Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率
D.5 min后,Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质
3(2021·云南·玉溪第二中学高一期中)把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中,分别用导线两两相连可
以组成原电池。A、B相连时A为负极;C、D相连时,电流由D→C;A、C相连时,C极上产生大量气泡;
B、D相连时,D极发生氧化反应。这四种金属的活动顺序是
A.A>B>C>D B.A>C>D>B C.C>A>B>D D.A>B>D>C
4(2021·全国·高一课时练习)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,a
不断腐蚀;将a、d分别投入同浓度的盐酸中,d比a反应剧烈;将铜浸入b的盐溶液中,无明显变化;如
果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出。根据以上现象判断,它们的活动性由强到弱的顺序是
A.d c a b B.d a b c C.d b a c D.b a d c
5.(2021·全国·高一课时练习)有甲、乙、丙、丁四种金属,将甲乙用导线相连放入稀硫酸中可以看到甲
慢慢溶解,而乙表面上有气泡逸出,把丁放到甲的硫酸盐溶液中,丁的表面覆盖一层甲的单质,丙能和水
反应放出氢气,甲能和稀盐酸反应放出氢气,已知四种金属中有一种是铜,则铜是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.(2021·全国·高一课时练习)把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各
种原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时, d上有气泡逸出;a、c相连时,a极减轻;b、d相连
时,b为正极。则这四种金属活泼性顺序由强到弱的顺序为A.a>b>c>d B.a>c>b>d C.a>c>d>b D.b>d>a>c
7.(2021·全国·高一课时练习)下列各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速率,由快到慢的顺序为
A.①②③④ B.②③④① C.④②①③ D.④③①②
8.(2021·全国·高一课时练习)纯锌跟稀硫酸反应速率很小,为了加快锌的溶解和放出氢气的速率,并且
使产生氢气的量不变,当锌过量时,可向其中加入少量
A.硫酸铜溶液 B.硫化铜固体 C.铜 D.镁条
9.(2021·全国·高一课时练习)下列关于铜、锌和稀硫酸组成的原电池的说法中,正确的是
A.溶液中的H+在铜极得电子放电析出
B.电池工作过程中,溶液的pH值不变
C.电子从铜流向锌
D.铜作负极
10.(2021·山东·枣庄八中高一月考)由U形管、质量为 的铁棒、质量为 的碳棒和
溶液组成的装置如图所示,下列说法正确的是
A.闭合K,电子通过电解质溶液移到碳棒上
B.闭合K,铁棒上有紫红色固体析出
C.闭合K,当电路中有 个电子通过时,理论上碳棒与铁棒的质量差为
D.闭合K,铁棒表面发生的电极反应为11.(2021·全国·高一课时练习)某原电池的离子方程式是:Zn + Cu2+ → Cu + Zn2+,该原电池正确的组成
是
正极 负极 电解质溶液
A Cu Zn ZnSO
4
B Cu Zn CuSO
4
C Zn Cu CuSO
4
D Cu Zn HSO
2 4
12.(2021·甘肃·永昌县第一高级中学高一期末)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动
性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1的HSO 溶液中,乙同学将电极放入
2 4
6mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式___。
(2)乙中负极的电极反应式为___,总反应的离子方程式:___。
(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,则负极材料的金属应比正极材料的
金属活泼”,则甲会判断出___金属活动性更强,而乙会判断出___金属活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验得出的下列结论中,正确的有___。
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性顺序表已过时,没有实用价值了
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
13.(2021·内蒙古赤峰·高一期末)化学反应中伴随着能量变化,探究各种能量变化是一永恒的主题。
(1)下列变化属于放热反应的是_______(填序号)。
a.生石灰溶于水
b.浓硫酸稀释c.氢氧化钠固体溶于水
d.铜溶于浓硝酸
e.氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌
f.过氧化钠溶于水
(2) 分解时的能量变化关系如图所示,
① 分解反应为_______反应(选填:吸热、放热)。
②查阅资料得知:将作为催化剂的 溶液加入 溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且
两个反应中 均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:
和_______。
(3)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置:
①当电极a为镁,电极b为铝,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的负极为_______(填名称)。
②质量相同的铜棒和铁棒用导线连接后插入 溶液中,一段时间后,取出洗净、干燥、称量,二者质
量差为12g,则导线中通过的电子的数目为_______。
14.(2021·重庆市清华中学校高一月考)人们常常利用化学反应中的能量变化为人类服务。
(1)氢能是一种具有发展前景的理想清洁能源,氢气燃烧时放出大量的热。氢气燃烧生成水蒸气的能量变化
如图所示:根据上图可知,在化学反应中,不仅存在物质的变化,而且伴随着_______变化,1mol 完全燃烧生成
1molH O(气态)时,释放的能量是_______kJ。
2
(2)下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_______。
A.CO+C=2COB.
2
C.CH+2O CO+2H OD.
4 2 2 2
(3)某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验。实验结果记录加表:
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Al
2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu
3 Al、石墨 稀盐酸 偏向石墨
4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg
根据表中记录的实验现象,回答下列问题。
①实验1中铝为_______极(填正或负)
②实验4中铝为_______极(填正或负),写出铝电极的电极反应式:_______。
③根据以上实验结果,在原电池中相对活泼的金属作正极还是作负极受到哪些因素的影响?___。
15.(2021·甘肃省临夏县中学高一期末)写出下列原电池的电极反应和总反应(属于离子反应的,用离子
方程式表示)。
负极 正极 电解质溶液
(1) 铁 铜 稀硫酸
(2) 铜 银 AgNO 溶液
3
(1)负极:___________;正极:___________;总反应式:___________。
(2)负极:___________;正极:___________;总反应式:___________。题组三 燃料电池
1.(2021·福建·泉州五中高一期中)LED产品的使用为城市增添色彩。如图是氢氧燃料电池驱动LED发
光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是
A.电路中的电子从负极经外电路到正极,再经过KOH溶液回到负极,形成闭合回路
B.a处通入氢气,b处通氧气,该装置将化学能最终转化为电能
C.电池放电后,电解质溶液中OH-的物质的量浓度减小
D.通入O 的电极发生反应:O+4e-+4H+=2H O
2 2 2
2.(2021·山东济南·高一期末)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理如图。下列说法正确的
是
A.该电池的总反应:
B.该电池工作时电能转化为化学能
C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D.该电池的离子导体可以选择稀硫酸,也可选择酒精溶液
3.(2021·重庆市清华中学校高一月考)在第十三届阿布扎比国际防务展上,采用先进的氢氧燃料电池系
统的无人机,创造了该级别270分钟续航的新世界记录。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是A.通入氧气的电极发生氧化反应
B.碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
C.正极的电极反应式为:
D.该电池工作时,每消耗22.4L 转移4mol电子
4(2021·辽宁葫芦岛·高一期末)如图是氢氧燃料电池构造图。关于该电池说法不正确的是
A.a极是负极
B.电子由a通过灯泡流向b
C.正极的电极反应是:
D.氢氧燃料电池是环保电池
5.(2021·贵州遵义·高一期末)氢氧燃料电池反应为: ,电解液为KOH,反应能保持在
较高温度,使生成的 蒸发,下列叙述正确的是
A.该电池转移4mol电子时, 消耗22.4L
B.该电池是化学环境友好电池
C.电池工作过程中,化学能100%的转化成了电能D.电极反应为:负极 ;正极
6.(2021·福建·仙游一中高一期末)潜艇中使用的液氨—液氧燃料电池工作原理如图所示,下列有关说法
正确的是
A.电极b名称是负极
B.电极a上发生氧化反应
C.电解质溶液中OH—向b极移动
D.电极b的电极反应式为:O+4e—+4H+=2H O
2 2
7(2021·陕西·洋县中学高一月考)按要求回答下列问题
(1)下列变化中满足如图图示的是_______(填选项字母);
A.镁和稀盐酸的反应 B.Ba(OH) •8H O与NH Cl的反应
2 2 4
C.NaOH固体加入水中 D.乙醇燃烧
(2)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两
个原电池中,负极分别为_______(填选项字母);
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片 C.铝片、铝片
(3)FeCl 溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl +Cu=2FeCl +CuCl ,若将此反应设计成原电池,当
3 3 2 2
线路中转移0.2 mol电子时,则被腐蚀铜的质量为_______g;(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意
图,回答下列问题:
①氢氧燃料电池的正极反应化学方程式是:_______;
②电池工作一段时间后硫酸溶液的pH_______
8.(2021·河北·张家口市第一中学高一月考)电池在我们的生活中有着重要的应用,请回答下列问题:
(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是____(填序号),写出正极的电极反应
式____。若构建原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.05mol电子时,两个电极的质量差为____。
(2)将CH 设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
4
实验测得OH-向B电极定向移动,则___(填“A”或“B”)处电极入口通甲烷,该电池正极的电极反应式为
___当消耗甲烷的体积为33.6L(标准状况下)时,正极消耗氧气的物质的量为___。
9.(2021·河南·高一期末)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。
(1)请利用反应“3Cu+8H++2 =4H O+3Cu2++2NO↑”设制一个化学电池,回答下列问题:
2
①该电池的负极材料是___________,电解质溶液是___________;
②正极的电极反应式为___________;
③当生成的气体标在准状况下的体积为0.224L时,电路中电子转移了___________mol(2)已知燃料电池的总反应式为 ,电池中有一极的电极反应式为
。
①这个电极是燃料电池的___________(填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
___________。
②随着电池不断放电,电解质溶液的碱性___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
10.(2021·江西抚州·高一期末)人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要,广泛使用于
日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为: 。正极电极反应为
___________。
(2)某学习小组依据氧化还原反应: 设计成原电池,则正极发生的电极反应为
___________,电解质溶液是___________(填化学式),当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一
电极增重了10.8g,则该原电池中共转移的电子数目为___________。
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置,如图为某种燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电
极。
①使用时,空气从___________口通入(填“A”或“B”);
②假设使用的“燃料”是甲醇,则a极的电极反应为:___________。
题组四 化学电源
1.(2021·湖北·高一期中)下列有关电池的说法中正确的是
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B.氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能
C.充电电池可以无限制地反复充电、放电D.氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高
2.(2021·贵州铜仁·高一期末)下列各种电池不会造成环境污染的是
A.太阳能电池 B.锌锰干电池 C.铅蓄电池 D.镉镍电池
3(2021·云南昆明·高一期末)下列有关化学电池装置的叙述中,不正确的是
图I碱性锌锰电池 图II铅—硫酸蓄电池 图III原电池 图IV银锌纽扣电池
A.图I所示电池工作时,锌粉失电子
B.图II所示电池放电过程中,电解质溶液中的 移向 极
C.图III所示装置工作过程中,正极发生氧化反应
D.图IV所示电池中, 是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag
4.(2021·福建漳州·高一期末)下面是几种常见的化学电源示意图,下列说法错误的是
A.上述化学电源分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B.锌锰干电池在长时间使用后,锌筒被破坏
C.铅蓄电池可用于手提电脑等电子设备
D.氢氧燃料电池中负极通入氢气,发生氧化反应
5.(2021·陕西韩城·高一期末)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法中不正确的
是
A.化学电池能将化学能转化为电能B.铅蓄电池能无限制地反复充电、放电
C.燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D.普通锌锰干电池属于一次电池
6.(2021·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高一期末)酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间
是碳棒,其周围是碳粉、MnO 、ZnCl 和NH Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,
2 2 4
回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据表所示:
溶解度/(g/100g水)
温度/℃
0 20 40 60 80 100
化合物
NH Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3
4
ZnCl 343 395 452 488 541 614
2
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ___________。
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn___________g.(已知Q=It,F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl 和NH Cl,二者可通过___________分离回收。
2 4
(4)滤渣的主要成分是MnO 、___________和___________,欲从中得到较纯的MnO ,最简便的方法是
2 2
___________,其原理是___________。
7.(2021·四川南充·高一期末)现代生产、生活和国防中大量使用电池,各种电池应运而生。请回答下列
问题。
(1)碱性锌锦干电池是应用广泛的一次电池。总反应Zn+2MnO +2H O=2MnO(OH)+Zn(OH) 该电池的负极材
2 2 2
料是_______,负极电极反应式是_______。
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO+2H SO =2PbSO+2H O,电池在工作时,PbO 电极附近溶液的酸性
2 2 4 4 2 2
将_______(填“增强”、“减弱,'或“不变”);若该电池反应转移了0.2mol电子,则正极电极理论上增重
_______g。
(3)氢氧燃料电池是一种将化学能转化为电能的高效、环境友好的发电装置。该电池的构造如图所示,请回
答:电极a为该电池_______(填“正极”或“负极”),电极b的电极反应为_______。
(4)某实验小组依据氧化还原反应:_______(用离子方程式表示)设计的原电池装置如图,反应前,两电极质
量相等,一段时间后,两电极质盘相差12g,导线中通过_______mol电子。倒卖拉黑不更新,淘宝唯一免费更新店铺:知二教育