20192020学年人教版化学必修二同步导练课时作业9化学能转化为电能

课时作业9基础巩固1．下列过程属于化学能转化为电能的是()A．行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)B．智能手机电池放电C．汽车发电机中汽油燃烧D．氢氧化钠与盐酸反应解析：A选项，动能转化为电能，错误；B选项，化学能转化为电能，正确；C选项，化学能转化为动能，错误；D选项，化学能转化为热能，错误。答案：B2．(2019年襄阳高一检测)原电池装置如图所示，下列有关叙述正确的是(已知：阳离子交换膜只允许阳离子通过)()A．锌电极上发生还原反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)不变C．电池工作一段时间后，甲池溶液的总质量增加D．该装置将化学能转化为电能，一段时间后，装置内的电子总量减少解析：锌是负极，发生氧化反应，A错误；原电池工作时，阴离子由正极向负极运动，但阴离子不能通过阳离子交换膜，只出现锌离子由甲池移向乙池，甲池的c(SO2－4)不变，B正确；根据B的分析电池工作一段时间后，甲池溶液仍是硫酸锌溶液，质量不变，C错误；该装置是原电池装置，将化学能转化为电能，电子的定向移动产生电流，但电子总量不变，D错误。答案：B3．(2019年泉州模拟)课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是()A．原电池是将化学能转化成电能的装置B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C．图中电极a为铝条、电极b为锌片时，导线中会产生电流D．图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片解析：原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池由电极、电解质溶液和导线等组成，B正确；图中电极a为铝条、电极b为锌片时，构成原电池，导线中会产生电流，C正确；图中电极a为锌片、电极b为铜片时，锌片作负极，电子由锌片通过导线流向铜片，D错误。答案：D4．下列装置能形成原电池的是()A．①②③⑦B．①②⑤⑥C．①②③④D．①②③⑥⑦解析：根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断，装置④不能形成闭合回路；装置⑤不具有两个活动性不同的电极，只能发生氧化还原反应；装置⑥中酒精不是电解质溶液。答案：A5．(2019年珠海高一检测)有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A―→B；当A、D组成原电池时，A为正极；B与C构成原电池时，电极反应式为C2＋＋2e－===C，B－2e－===B2＋，则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为()A．ABCDB．ABDCC．DABCD．DCAB解析：当A、B组成原电池时，电子流动方向A―→B，可知金属性AB；当A、D组成原电池时，A为正极，可知金属性DA；B与C构成原电池时，电极反应式为C2＋＋2e－===C，B－2e－===B2＋，可知金属性BC，综合可知金属性顺序为DABC。答案：C6．(2019年随州高一检测)如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液解析：该原电池中M棒变粗，N棒变细，说明原电池反应时N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上，M棒作正极。A、B选项中，电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸，原电池工作时，不会有金属析出且A中M棒变细。而D选项M棒锌溶解变细。答案：C7．(2019年宣城高一检测)某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是()ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3解析：由题意知，Cu为负极材料，由于正极材料的金属活动性必须小于Cu，其中B、D项符合该条件；由Fe3＋得电子生成Fe2＋知，电解质溶液中必须含有Fe3＋，同时符合上述两个条件的只有D项。答案：D8．(2019年成都高一检测)原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置：(1)a和b用导线连接，Cu极为原电池________极(填“正”或“负”)，电极反应式为________，Zn极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。溶液中H＋移向________(填“Cu”或“Zn”)极。(2)无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀。若转移了0.2mol电子，则理论上Zn片质量减轻________g。(3)有同学想把Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应设计成原电池，你认为________可行？(填“是”或“否”)，理由是________________。解析：(1)a和b用导线连接，构成原电池，电池反应为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，Cu极为原电池正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。Zn极发生氧化反应。溶液中H＋移向Cu极。(2)根据Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑知，若转移了0.2mol电子，则理论上Zn片质量减轻6.5g。(3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应为吸热的复分解反应，而设计成原电池的反应为放热的氧化还原反应，故该反应不能设计成原电池。答案：(1)正2H＋＋2e－===H2↑氧化Cu(2)6.5(3)否此反应为非氧化还原反应，且反应吸热9．依据氧化还原反应：Cu2＋(aq)＋Fe(s)===Fe2＋(aq)＋Cu(s)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)X电极上发生的电极反应式为________________。(3)针对上述原电池装置，下列说法中不正确的是________。A．原电池工作时的总反应：Cu2＋(aq)＋Fe(s)===Fe2＋(aq)＋Cu(s)，为放热反应B．原电池工作时，X电极流出电子，发生氧化反应C．原电池工作时，银电极上发生氧化反应D．原电池工作时，阳离子不断移向X电极(4)若Y为稀硫酸，Ag极上出现的现象是________________。解析：(1)依据方程式可知Fe为负极，Cu2＋在正极得电子，所以电解质溶液中一定含有Cu2＋。(2)X为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。(3)Ag电极为正极，发生还原反应，C错误；原电池工作时，阳离子不断移向正极(即Ag)，D错误。(4)若Y为稀硫酸，Ag极上氢离子发生还原反应生成氢气，故有气泡生成。答案：(1)Fe硫酸铜溶液(或氯化铜溶液等)(2)Fe－2e－===Fe2＋(3)C、D(4)有气泡生成能力提升10．(2019年合肥高一检测)为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()解析：A项，发生的原电池反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑，错误；B项，发生的原电池反应为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，正确；C项，发生的原电池反应为Al＋4H＋＋NO－3===Al3＋＋NO↑＋2H2O，错误；D项，电极材料相同，不能构成原电池，错误。答案：B11．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，经过一段时间后，下列各项叙述正确的是()A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出B．负极附近Cl－的浓度减小C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大D．溶液中Cl－的浓度基本不变解析：铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中构成原电池，铁作负极，发生反应Fe－2e－===Fe2＋，银作正极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，故A错误；溶液中Cl－移向负极，负极附近Cl－的浓度增大，正极附近Cl－的浓度逐渐减小，而溶液中Cl－的浓度基本不变，B、C错误，D正确。答案：D12．(2019年沈阳高一检测)将等质量的两份锌粉a、b分别加入两份相同体积、相同物质的量浓度且过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图为产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是()解析：等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，发生的反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，铜、锌、稀硫酸形成原电池，反应速率增大，反应用时少于b，但生成的氢气也少于b，图象应为A。答案：A13．(2019年雅安高一检测)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解析：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，但铝在浓硝酸中钝化，只有铜片与浓硝酸自发反应，铜作负极。C中锌片和铜片用导线连接后插入CuSO4溶液中，锌片作负极。D中金属与碳棒也可以构成原电池的两极。答案：B14．(2019年兰州模拟)完成原电池问题。Ⅰ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性，两人均使用相同镁片与铝片作电极，甲同学将电极放入2mol·L－1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入2mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。请回答：(1)写出甲池中正极的电极反应式：____________。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。负极：_______________________________________________；总反应：____________________________________________。(3)如果甲、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(填写元素符号)。(4)由此实验，可得到如下哪些正确结论？________(填写字母)。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已过时，已没有实用价值d．上述实验反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”的做法是不可靠的Ⅱ.市场上出售的热敷袋，其主要成分是铁屑、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。热敷袋放出热量的原理是________。解析：Ⅰ.(1)甲中镁易失电子作负极，Al作正极，负极上镁发生氧化反应，正极上氢离子发生还原反应，负极反应为Mg－2e－===Mg2＋，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑。(2)乙池中铝易失电子作负极，负极上铝失电子发生氧化反应，电极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O，镁作正极，正极发生还原反应，总反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。(3)甲中镁作负极，乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强，乙中铝活动性强。(4)a.根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，正确；b.镁的金属性强于铝，但失电子难易程度还与电解质溶液有关，错误；c.该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价值，错误；d.该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同，其反应条件不同导致其产物不同，应具体问题具体分析，正确。Ⅱ.该装置符合原电池构成条件，所以能构成原电池。其中炭粉作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，NaCl溶液起电解质溶液作用，加速Fe的氧化。放电时将化学能转化为电能，所以热敷袋放出的热量来自于原电池中的氧化还原反应。答案：Ⅰ.(1)2H＋＋2e－===H2↑(2)Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑(3)MgAl(4)adⅡ.铁屑、炭粉、空气(氧气)、NaCl溶液构成原电池，铁被氧化(合理即可