2019-2020学年新教材高中化学 课时跟踪检测（九）化学反应与电能 新人教版必修第二册

1课时跟踪检测（九）化学反应与电能A级—学业水平考试达标练1．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是()A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑B．2H2＋O2=====点燃2H2OC．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑D．CH4＋2O2=====点燃CO2＋2H2O解析：选C只有属于氧化还原反应，才能用于设计原电池；A、B、D属于氧化还原反应，均可以设计为原电池。C不属于氧化还原反应，不能设计原电池。2．下列说法中正确的是()A．碱性锌锰电池是二次电池B．铅酸蓄电池是一次电池C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生D．燃料电池的活性物质储存在电池内解析：选C碱性锌锰电池属于一次电池(干电池)，A错误；铅酸蓄电池是二次电池，B错误；二次电池，可反复充放电循环使用，充电后可使活性物质获得再生，C正确；燃料电池的氧化剂和还原剂均在电池外部，使用时通入即可，D错误。3．如图所示各装置中，不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)()解析：选D原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化还原反应。对图示各个装置进行观察，发现只有D不能形成闭合回路，因此不能形成原电池。4.如图为某原电池的示意图，下列说法正确的是()A．铜片作负极B．溶液的颜色逐渐变浅C．电子由铜棒流出D．锌片上发生还原反应解析：选B由于金属活动性：ZnCu，即Zn是负极，Cu是正极，A错误；正极上是溶2液中的Cu2＋得电子被还原为单质Cu，即溶液的颜色变浅，B正确；电子由负极Zn流出，经外电路流向正极Cu，C错误；Zn在负极失去电子，发生氧化反应，D错误。5．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＋H2O，Ag2O＋H2O＋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，并被氧化解析：选B根据Ag由＋1价降至0价，可知Ag2O在反应中被还原，即Ag2O作正极。6．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速率甲比乙慢解析：选C图甲是一个原电池装置，负极(Zn)反应式为Zn－2e－===Zn2＋，正极(Cu)反应式为2H＋＋2e－===H2↑，形成的原电池能加快产生氢气的速率；图乙中，Zn直接与稀硫酸反应生成H2：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，甲、乙两烧杯中H2SO4均被消耗，溶液的pH均增大。7.“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2。下列关于该电池的说法错误的是()A．镁片作为正极B．食盐水作为电解质溶液C．电池工作时镁片逐渐被消耗D．电池工作时实现了化学能向电能的转化解析：选A结合题中总反应可知Mg在反应中化合价升高，即镁片作负极，A错误；食盐水是该电池的电解质溶液，B正确；电池工作时镁片在负极逐渐溶解而被消耗，C正确；该装置能将化学能转化为电能，D正确。8.最早使用的化学电池是锌锰电池，即大家熟悉的干电池，其结构如图所示。3尽管这种电池的历史悠久，但对于它的化学过程人们尚未完全了解。一般认为，放电时，电池中的反应如下：E极：2MnO2＋2e－＋2NH＋4===Mn2O3＋H2O＋2NH3↑F极：Zn－2e－===Zn2＋总反应式：2MnO2＋Zn＋2NH＋4===Mn2O3＋Zn2＋＋2NH3↑＋H2O下列说法正确的是()A．E极是电池的正极，发生的是氧化反应B．F极是电池的负极，发生的是氧化反应C．从结构上分析，锌锰电池应属于可充电电池D．锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的解析：选BE极发生还原反应，应为电池的正极，F极发生氧化反应，为电池的负极。干电池中反应不可逆，故不属于可充电电池。9．镍镉(Ni—Cd)可充电电池可以发生如下反应：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2充电放电Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池的负极材料是()A．CdB．NiO(OH)C．Cd(OH)2D．Ni(OH)2解析：选A放电时，元素化合价升高的物质为负极材料。10.在铜锌原电池中(如图)，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________________________________________________________________。锌片上观察到的现象为___________________________________________；铜为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________________________________________________________________；铜片上观察到的现象为______________________________________________________，原电池总反应的离子方程式为________________________________________________。4解析：CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，所以铜极不断变粗，原电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。答案：负氧化Zn－2e－===Zn2＋锌片溶解正还原Cu2＋＋2e－===Cu铜极变粗Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu11．某学习小组设计如图所示装置观察氧化还原反应中电子的转移。实验Ⅰ实验Ⅱ装置现象电流计指针向右偏转；铁片溶解；铜片上有红色物质(铜)析出，铜片质量增加电流计指针向右偏转；……(1)实验Ⅰ中，Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式是____________________，负极反应式为________________________________________________________________________。(2)根据实验Ⅰ的原理，推测实验Ⅱ中：锌片上发生____(填“氧化”或“还原”)反应；铜片上的实验现象是_________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)Fe与CuSO4溶液发生置换反应，其离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；由于金属性Fe＞Cu，故Fe为负极，其电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。(2)金属性：Zn＞Cu，根据实验Ⅰ的原理，推测实验Ⅱ中Zn失电子发生氧化反应，H＋在正极得到电子被还原生成H2，即铜片上可看到产生无色气泡。答案：(1)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋(2)氧化产生无色气泡B级—选考等级考试增分练1．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是()解析：选Aa中加入少量CuSO4溶液，能置换出少量Cu，构成Cu－Zn－稀硫酸原电池，可加快反应速率，但a中Zn有少量与CuSO4反应置换出Cu，故产生的H2体积减小，A正确。2．燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气反应，将化学能转化为电能的5装置。电解质溶液是强碱溶液。下列关于甲烷燃料电池说法中正确的为()A．负极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．随着放电进行，溶液的pH不变C．负极的电极反应式为CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2OD．放电时溶液中的OH－向负极移动解析：选DCH4在负极发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，A错误；CH4在负极失去电子后转化为CO2－3，消耗OH－，溶液pH减小，B错误；负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O，C错误；放电过程中阴离子(OH－)向负极移动，D正确。3.金属(M)－空气电池的工作原理如图所示。下列说法中不正确的是()A．金属M作电池负极B．电解质是熔融的MOC．正极的电极反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－D．电池反应：2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2解析：选B该电池中M失电子作负极，A正确；由图中M2＋和OH－可知，电解质不是熔融的MO，B错误；空气得电子作正极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C正确；电池总反应为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2，D正确。4．根据下列实验事实：①X＋Y2＋===X2＋＋Y；②Z＋2H2O=====冷Z(OH)2＋H2↑；③Z2＋的氧化性比X2＋弱；④由Y、W电极组成原电池，电极反应为W2＋＋2e－===W，Y－2e－===Y2＋，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是()A．XZYWB．ZWXYC．ZXYWD．ZYXW解析：选C①中X能置换出Y，说明还原性XY；②中Z可与冷水反应，说明Z是极活泼金属；③说明还原性ZX；④中Y、W形成原电池时，Y作负极，说明还原性YW。综上所述，金属的还原性由强到弱的顺序为ZXYW。5．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请回答下列问题：(1)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，工作时电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。①工作时电流从_____极流向_____极(填“Ag2O”或“Zn”)。6②电极反应式：正极：_______________________________________________________，负极：________________________________________________________________。③工作时电池正极区的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式为12H2＋NiO(OH)放电充电Ni(OH)2。电池放电时，负极反应式为_______________，正极反应式为__________________，正极附近溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)①根据总反应中化合价变化可知Zn为负极，Ag2O为正极，电池工作时，电流由正极流向负极。②正极是Ag2O得电子转化为Ag并生成OH－，负极是Zn在碱性条件下失电子生成Zn(OH)2。③正极反应生成了OH－，导致正极区溶液pH增大。(2)结合总反应可知放电时负极是H2在碱性条件下生成H2O，正极是NiO(OH)得电子被还原为Ni(OH)2，并生成OH－，导致正极区溶液的pH增大。答案：(1)①Ag2OZn②Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2③增大(2)12H2－e－＋OH－===H2ONiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－增大6．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如图所示：回答下列问题：(1)根据原电池原理填写下表：装置序号正极负极反应式阳离子移动方向甲乙丙丁戊7(2)电极类型除与电极材料的性质有关外，还与___________有关。(3)根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？______(