课时提升卷（八）
化学能与电能
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.下列有关电池的叙述不正确的是 ( )
A.水果电池是方便实用的家用电池
B.铅蓄电池是一种常用的二次电池
C.氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置
D.锌锰干电池工作一段时间后,锌外壳逐渐变薄
2.(2013·成都高一检测)下图为番茄电池,下列说法正确的是 ( )
A.一段时间后,锌片质量会变小
B.铜电极附近会出现蓝色
C.番茄中的阴离子移向铜
D.锌电极是该电池的正极
3.下列有关原电池的说法正确的是 ( )
A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,Mg较活泼作负极
B.铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极
C.锌片和铜片用导线连接后插入CuSO4溶液中,铜片作负极
D.只有两种活泼性不同的金属才能构成原电池的两极
4.(双选)人们利用原电池原理制造了多种电池,如电子计算器所用的纽扣电池就是其中一种。它的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-,下列判断中正确的是( )
A.锌为正极,Ag2O为负极
B.Ag2O为正极,锌为负极
C.原电池工作时,负极区溶液pH减小
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D.原电池工作时,正极区溶液pH减小
5.过量铁与少量稀硫酸反应,为了加快反应速率,但是又不影响生成氢气的总量,可以采取的措施是 ( )
A.加入适量NaCl溶液 B.加入适量的水
C.加入几滴硫酸铜溶液 D.再加入少量稀硫酸
6.(2013·海南高考)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:
2AgCl+Mg====Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是 ( )
A.Mg为电池的正极
B.负极反应为AgCl+e-====Ag+Cl-
C.不能被KCl溶液激活
D.可用于海上应急照明供电
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(8分)依据2Ag++Cu====Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ;电解质溶液Y是 。
(2)银电极为电池的 极,发生的电极反应为 ;X电极上发生的电极反应为 。
(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。
8.(12分)(能力挑战题)氢气是未来最理想的能源之一,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:2H2O2H2↑+O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。
试回答下列问题:
(1)海水分解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氧化物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为
A极:2H2+2O2--4e-====2H2O;
B极:O2+4e-====2O2-,
则A极是电池的 极;电子从该极 (填“流入”或“流出”)。
(3)有人以化学反应:2Zn+O2+4H+====2Zn2++2H2O为基础设计出一种原电池,
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移入人体内作为心脏起搏器的能源,它靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+进行工作。则原电池的负极材料是 ,正极上发生反应的电极反应式为__________。
答案解析
1.【解析】选A。水果电池产生的电流非常微弱且不能连续长时间放电,不能作为家用电池;铅蓄电池是一种常用的二次电池,氢氧燃料电池产物为水,无污染;锌锰干电池工作时,Zn放电被消耗,故工作一段时间后锌外壳会逐渐变薄,B、C、D正确,A错误。
2.【解析】选A。该装置构成原电池,其中Zn为负极,发生氧化反应Zn-2e-===Zn2+,故一段时间后,锌片质量变小,A正确,D错;Cu为正极,Cu不参与反应,不会生成Cu2+,故铜电极附近不会出现蓝色,B错;番茄中阴离子移向负极锌,阳离子移向正极铜,C错。
3.【解析】选B。判断原电池的正负极,一方面要看电极材料,另一方面要看电解质溶液。A中铝与NaOH溶液会自发反应,铝作负极。B中尽管铝比铜活泼,但只有铜片与浓硝酸自发反应,铜作负极。金属与碳棒也可以构成原电池的两极,因此D不正确。
【解题误区】原电池中正、负极的判断误区
活泼金属在原电池中不一定作负极,如本题中活泼性Al>Cu,在此原电池中Al作正极,Cu作负极,原因是Al被钝化后相当于惰性电极。
再如本题A项Mg-Al-NaOH溶液原电池,活泼性Mg>Al,在此原电池中Al作负极,Mg作正极。负极反应式:Al+4OH--3e-===Al+2H2O,正极反应式:2H++2e-===H2↑,总反应式:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。故判断一个原电池中的正负极,最根本的方法是:失电子的一极是负极,得电子的一极为正极。
4.【解析】选B、C。原电池中失去电子的一极为负极,所以锌为负极,Ag2O为正极,B项正确。因为Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O,负极区溶液中OH-不断减少,故pH减小,所以C项也正确。
5.【解析】选C。若加入NaCl溶液或水,会将稀硫酸稀释,c(H+)减小,反应速率减慢;若加入几滴CuSO4溶液,则发生反应Fe+Cu2+====Cu+Fe2+,析出的Cu与Fe、稀硫酸形成原电池,反应速率加快且不影响生成H2的总量;若再加入少量稀硫酸,因Fe过量,则生成H2的总量增大,且反应速率不会改变。
6.【解析】选D。Mg失去电子发生氧化反应,是电池的负极,A项错误;负极反应为Mg-2e-====Mg2+,B项错误;Mg-AgCl电池能够被海水激活,改用KCl作电解质溶液也能够激活该电池,C项错误;Mg-AgCl电池可将化学能转化为电能用于海上应急照明供电,D项正确。
7.【解析】根据总反应2Ag++Cu====Cu2+
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+2Ag可知,Cu置换出Ag,Cu比Ag活泼,故Cu为负极,负极反应为Cu-2e-====Cu2+,外电路中电子从负极Cu流入正极,Y溶液中的Ag+得到电子生成Ag,发生还原反应,则Y为AgNO3溶液。
答案:(1)铜 AgNO3
(2)正 2Ag++2e-====2Ag Cu-2e-====Cu2+
(3)铜 银
8.【解析】(1)海水分解生成的氢气用于燃料电池时,实现了化学能转变为电能。水分解时,断裂的化学键为共价键,分解海水的反应属于吸热反应。
(2)根据电极反应可知,A极发生氧化反应,应该是电池的负极,电子从该极流出。
(3)负极发生氧化反应,所以该原电池的负极材料是Zn,电极反应式为Zn-2e-====Zn2+,则正极上发生反应的电极反应式为O2+4H++4e-====2H2O。
答案:(1)化学 电 共价 吸热
(2)负 流出
(3)Zn O2+4H++4e-====2H2O
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