苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化综合训练题

这是一份苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化综合训练题，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
6.3.2化学电源同步练习-苏教版高中化学必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列有关电池的说法正确的是
A．铅蓄电池放电过程中，负极质量增重，正极不变
B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2
C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
2．有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是




Ⅰ．碱性锌锰电池
Ⅱ．铅-硫酸蓄电池
Ⅲ．铜锌原电池
Ⅳ．银锌纽扣电池

A．Ⅰ所示电池工作中，MnO2的作用是催化剂
B．II所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大
C．III所示电池工作过程中，盐桥中K+移向硫酸锌溶液
D．IV所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
3．下列说法正确的是

A．图1所示装置能将化学能转变为电能 B．图2所示反应为吸热反应
C．锌锰干电池属于一次电池，其中的石墨棒作负极 D．蓄电池在充电时发生了氧化还原反应
4．下列有关化学电源的叙述正确的是（    ）
A．铅蓄电池充电时的阳极产物PbO2
B．锌锰干电池中碳棒为负极
C．燃料电池在工作时需要点燃引发反应
D．氧化还原反应都可以设计成原电池
5．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。目前常用的镍镉(NiCd)电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是
A．放电时Ni元素被还原 B．放电时Cd作正极
C．充电时化学能转变为电能 D．充电时Cd元素被氧化
6．下图是铅葍电池的模拟装置图，铅蓄电池是典型的二次电池，其总反应式为：，下列说法正确的是
  
A．放电时，闭合断开，正极反应是：
B．充电时，闭合断开，铅蓄电池正极接外电源负极，电极反应式为：
C．闭合断开，放电过程中，向电极移动，溶液的不断增大
D．放电时，闭合断开，当外电路上有电子通过时，溶液中消耗的物质的量为
7．下列说法错误的是
A．将电能转化为化学能的装置叫电解池
B．电解时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动
C．电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应
D．电解时，电子从电解池的阴极流出，沿导线流回电源的负极
8．铅蓄电池是最常见的二次电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO 2PbSO4+2H2O，下列说法错误的是（　　）
A．充电时，阴极反应式为：SO+4H++PbO2+2e﹣═PbSO4+2H2O
B．充电时，两个电极的质量均减轻
C．电池放电时，电解质溶液的pH增大
D．电池放电时，负极可能会发生副反应：Pb+H2SO4═PbSO4+H2↑
9．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如下图所示，工作原理为：。下列说法正确的是　　
  
A．电池放电时，电路中每通过电子，浓度降低
B．电池充电时，从a极穿过选择性透过膜移向b极
C．电池放电时，a极的电极反应式为
D．电池充电时，b极的电极反应式为
10．关于化学能、电能与原电池下列判断不正确的是
A．利用原电池装置，可以将化学能转化为电能
B．燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，能量转化率可高达100%
C．铅蓄电池是常用的二次电池，充放电次数有限
D．最早使用的锌锰干电池的寿命和性能都不如改进后的碱性锌锰电池

二、填空题
11．下面是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题：

(1)上述三种装置的能量转化原理是 。
(2)干电池放电时负极发生的电极方程式为 。
(3)氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氢气在 (填“正”或“负”)极发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的体积是 L。
(4)铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为 。
(5)下列说法不正确的是 。
A．铅蓄电池放电和充电为可逆反应
B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏
C．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
D．铅蓄电池放电时的总反应方程式为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)
12．某同学用石墨电极电解CuCl2溶液（如图）。

（1）下列分析正确的是 。
A．a端是直流电源的负极
B．通电使CuCl2发生电离
C． 阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
（2）该同学不慎将一个石墨电极掉入CuCl2溶液中，并未取出，继续用石墨电极电解该溶液，如图所示：

则电解一段时间后，石墨棒a端的现象是 ；石墨棒b端的电极反应是 。
13．Ⅰ．完成下列问题
(1)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应为：Zn+Ag2O+H2O＝Zn(OH)2+2Ag，其正极电极反应式为 。
(2)甲醇(CH3OH)燃料电池碱性电解质条件下的负极电极反应式 。
Ⅱ．根据铅蓄电池放电时的工作原理，用物质的量浓度为 5.2mol/L，体积为1L的硫酸作电解质溶液，(假设反应前后溶液体积变化忽略不计)组装成原电池如图所示。
  
(3)在 a 电极上发生的反应可表示为 。
(4)若电池工作一段时间后，a 极消耗 0.05molPb，b电极的质量变化为 g，则此时W溶液的浓度为 mol/L。
14．(1)化合物中铅只有+2和+4两种价态，且+4价的化合物不稳定。
①PbO2固体与浓盐酸混合共热，有黄绿色气体生成。写出反应的化学方程式 ；
②将PbO2固体加入到Mn(NO3)2和硝酸的混合液中，固体逐渐溶解。如果反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:2，则该反应的氧化产物是 （填离子）；
③已知PbO是碱性氧化物，PbO2是酸性氧化物，而Pb3O4则可看作两种氧化物按一定比例混合而成。写出Pb3O4与硝酸混合发生非氧化还原反应的离子方程式 。
(2)已知PbSO4不溶于水，但可溶于醋酸铵(CH3COONH4)溶液，形成澄清溶液。
①PbSO4溶于CH3COONH4的原因可能是 ；
②把醋酸铅溶液滴入Na2S溶液中，有黑色沉淀生成，其反应的离子方程式为 ；
③铅蓄电池的使用PbO2和Pb为电极材料，稀硫酸为电解质溶液。在电池工作过程中，如果转移了2mol电子，则提供电子的电极质量将增加 g。
15．二次电池
铅酸蓄电池的构造：负极是 ，正极是 ，电解质是 。
16．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+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2该电池的负极材料是 ，负极电极反应式是 。
(2)铅蓄电池工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，电池在工作时，PbO2电极附近溶液的酸性将 (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。

17．分别按图甲、乙所示装置进行实验，两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中为电流表。请回答下列问题：

(1)下列叙述正确的是 (填字母)。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生                    B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯溶液中浓度均减小                        D．甲产生气泡的速率比乙慢
(2)甲装置中的能量转化形式： 能转化为 能，乙装置中的能量转化形式： 能转化为 能。
(3)某同学发生甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是 。
(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应： 。
18．Ⅰ如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是 (填序号)。
实验后的记录：
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③SO42-向Cu极移动
④若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体
⑤电子的流向是：Cu→Zn
⑥正极反应式：Cu-2e-=Cu2+，发生氧化反应
Ⅱ锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大.两种锌锰电池的构造如图(甲)所示.回答下列问题：

(1)普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是 ，电解质的主要成分是 ；
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是 。
(2)下图表示回收利用废旧普通锌锰电池工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属).

①图(乙)中产物的化学式分别为A ，B ；
②操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4.操作b中，绿色的K2MnO4溶液反应生成紫色溶液和一种黑色固体，该反应的离子方程式为 。
19．原电池装置如图所示。回答下列问题

(1)若A、B均为铂片，分别从A、B两极通入和。当烧杯内的液体为稀硫酸溶液，A为 (填正极或负极)写出B电极的电极反应式： ，溶液中的向 (填“A”或“B”)极移动；当烧杯内的液体为氢氧化钾溶液，此时A电极的电极反应式： ，当消耗0.2mol氧气时，电路中通过电子数为 。
(2)若A为Pb，B为，烧杯内的液体为浓硫酸，电池反应为：。写出B电极的电极反应式： 。
20．放电之后不可再充电的化学电池叫 ，如 。

三、实验题
21．阅读题目，回答问题：
(1)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，请写出该原电池正极电极反应为 。
(2)为探究在制取反应中的作用，某兴趣小组进行下列实验：向试管中加入溶液，静置几分钟，无明显现象；滴加2滴溶液，立即产生大量气泡，加溶液反应后，的浓度变为，则20min内H2O2的平均反应速率为 。
(3)H2O2是实验室常见的强氧化剂，在医疗上可用作消毒剂等。某兴趣小组为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响，设计如表所示实验。填写表中空白内容：
试管编号
实验目的
溶液
温度
水的体积/mL
溶液体积/mL
质量分数
体积/mL
I
为编号Ⅱ实验的参照
12%
5.0
常温
0
0
Ⅱ
温度对反应速率的影响
12%
5.0
60℃
0
0
Ⅲ
为编号Ⅳ实验的参照
4.0%
5.0
常温
①
0
Ⅳ
②
4.0%
5.0
常温
0
1.0
(4)如图装置可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，被称为氢氧燃料电池。
  
①该电池的正极是电极 (填“a”或“b”)，负极发生反应的方程式为 。
②电池工作时，当外电路中转移电子时，消耗的在标准状况下体积为 。
22．在初中化学“金属的性质”中有如下实验：将无锈铁钉浸入CuSO4溶液，观察到铁钉表面出现红色物质。研究性学习小组对其展开了进一步探究。
【提出问题】Al和CuSO4溶液也能发生化学反应吗？
(1)预测Al能和CuSO4溶液反应，理由是 。
【进行实验】将一端缠绕的铝丝浸入CuSO4溶液(如图)，观察现象。

(2)铝丝表面未出现红色物质，原因是 。
【实验改进】用砂纸将铝丝表面打磨光亮，将其浸入CuSO4溶液，观察现象。
(3)填写实验报告单：
序号
实验现象
结论与解释
①
铝丝表面有少量气泡；铝丝周围出现蓝绿色物质
CuSO4溶液呈弱酸性，与Al反应产生的气体是 ；蓝绿色物质成分待探究
②
24h后，铝丝仍光亮；48h后，铝丝表面出现少量红色物质
红色物质是 ，说明Al能和CuSO4溶液反应，但反应较慢
③
铝丝周围溶液逐渐变成无色，铝丝以下溶液仍为蓝色：两层溶液界面清晰
反应生成的Al2(SO4)3为无色；Al2(SO4)3溶液的密度 (填“>”或“