人教版高二化学暑假作业 （12）化学反应与电能

这是一份人教版高二化学暑假作业 （12）化学反应与电能，共9页。试卷主要包含了图1是铜锌原电池示意图，某低成本储能电池原理如下图所示，下列电池的说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示( )
A.铜棒的质量B.C.D.
2.某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A.放电时负极质量减小
B.储能过程中电能转变为化学能
C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应：
3.某同学按照以下4个实验方案形成闭合回路，设计原电池，其中正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
4.如图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是( )
A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B.干电池工作时，向锌筒移动
C.铅蓄电池工作过程中，负极质量增重
D.氢氧燃料电池的正极反应一定是
5.下列电池的说法不正确的是( )
A.一次电池要回收利用防止污染
B.铅蓄电池是一次电池
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.燃料电池能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电
6.为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状可以高效沉积的特点，设计了采用强碱性电解质的二次电池，结构如图所示。电池反应为。下列说法不正确的是( )
A.三维多孔海绵状具有较高的表面积，所沉积的分散度高
B.充电时，阳极反应式为
C.放电时，负极反应式为
D.放电过程中，通过隔膜从负极区移向正极区
7.某种熔融碳酸盐燃料电池以为电解质，以为燃料，该电池工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.a为，b为
B.在熔融电解质中，向正极移动
C.此电池在常温时也能工作
D.通入丁烷的一极是负极，电极反应式为
8.铝二次电池（RABs）具有更安全、更便宜和更高容量的特性。复合硒（）材料电极由于的嵌入脱出，引起和、和之间发生可逆变化，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.放电时嵌入电极
B.隔膜为阳离子交换膜
C.当有1ml参与反应时，外电路转移电子数目为4
D.充电时发生的反应为
9.常用作强还原剂、供氢剂和真空管除气剂，遇水蒸气剧烈反应。某小组利用如图装置（部分夹持装置未画出）制备和。下列叙述正确的是( )
A.装置Ⅱ中的试剂为NaOH溶液，作用是吸收气体中的
B.可以较长时间观察到装置Ⅰ中产生白色沉淀
C.装置Ⅳ的作用是干燥并吸收尾气
D.用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量
10.将铁粉和活性炭的混合物用溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A.铁被氧化的电极反应式为
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
11.人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中提供的信息，回答下列问题：
（1）直接提供电能的反应一般是放热反应，下列反应能设计成原电池的是_____。
A.与反应B.与燃烧反应
C.灼热的炭与反应D.氢氧化钠与稀盐酸反应
（2）将纯铁片和纯铜片按图甲、乙方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是_____。
A．甲中铜片质量减少、乙中铁片质量减少
B．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
C．乙中铜片上没有明显变化
D．甲、乙两烧杯中均减小
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。
③请写出甲、乙中构成原电池的正极电极反应式：_____。电池工作时，溶液中向_____极(填“正”或“负”)移动。当甲中溶液质量增重27g时，电极上转移电子数目为_____。
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，则电池总反应的离子方程式为_____。
（3）图丙为甲烷氧气燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH．通甲烷一极是电池的____极，电极反应为______。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.Cu作正极，氢离子得电子生成氢气，铜棒质量不变，故A错误；
B.Cu作正极，氢离子得电子生成氢气，随反应进行，氢离子浓度减小，故B正确；
C.锌作负极失电子生成锌离子，溶液中锌离子浓度增大，故C错误；
D.硫酸根离子不参与电池反应，故硫酸根离子浓度不变，故D错误；
故选：B。
2.答案：B
解析：该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上得电子转化为，充电时，多孔碳电极为阳极，失电子生成，电极为阴极，得电子生成Pb和硫酸。
A.放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成附着在负极上，负极质量增大，A错误；
B.储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；
C.放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的通过质子交换膜移向右侧，C错误；
D.充电时，总反应为，D错误；
故答案选B。
3.答案：B
解析：A.常温下，浓硝酸使铝钝化，铜与浓硝酸反应，因此金属铜为负极，铝为正极，故A错误；B.铝与氢氧化钠溶液反应而铜不反应，所以铝做负极，铜做正极，故B正确；C.镁的活泼性大于铝，镁与盐酸反应，因此金属镁为原电池的负极材料，金属铝为正极材料，故C错误；D.金属铝与氢氧化钠溶液反应而镁与氢氧化钠溶液不反应，所以铝失电子、作负极，镁作正极，故D错误；故选B。
4.答案：D
5.答案：B
解析：一次电池中主要含Fe、Zn、Mn等，此外还含有微量的Hg，Hg是有毒的金属，电池要回收利用防止污染，A正确；铅蓄电池为可充电电池，是二次电池，B错误；二次电池又称为可充电电池或蓄电池，是指在电池放电后，通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，C正确；燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转化成电能的化学装置，能量转化率高，活性物质由外界加入，可实现连续不间断供电，D正确。
6.答案：D
解析：原电池放电过程中，阳离子通过隔膜从负极区移向正极区，阴离子通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。
7.答案：D
解析：A.燃料电池中通入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极，根据电子流向知，左边电极是负极、右边电极是正极，所以a为，b为，故A错误；B.原电池放电时，阴离子移向负极，故向负极移动，故B错误；C.电解质为熔融碳酸盐，需要高温条件，常温下不能工作，故C错误；D.通入丁烷的一极是负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为，故D正确。故选D。
8.答案：D
解析：A.电池放电时，为正极，发生的反应式为，嵌出电极，A错误；
B.、通过离子交换膜嵌入和嵌出，隔膜为阴离子交换膜，B错误；
C.当有1ml参与反应时，也在同时发生的反应，外电路转移电子数目不止4，C错误；
D.根据分析，充电时发生的反应为，D正确；
故选D。
9.答案：B
解析：A.由分析可知，装置Ⅱ中的试剂为浓硫酸，用于干燥，故A错误；
B.Ⅰ为电解饱和食盐水的装置，Fe为阳极，电极方程式为：，阴极产生，该装置中阳极用苯隔绝空气，可以较长时间观察到白色沉淀，故B正确；
C.由分析可知，装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ，不能用碱石灰除去，故C错误；
D.Ba和都可以和水反应，不能用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量，故D错误；
故选B。
10.答案：
解析：在铁的电化学腐蚀中，失去电子转化为，即负极反应式为，A错误；铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，B错误；活性炭与铁混合，在溶液中构成了无数微小的原电池，加速了铁的腐蚀，C正确；以水代替溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，D错误。
11.答案：（1）B
（2）CD；>；；负；；（3）负；
解析：(1)A.与反应为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故A错误；B.与燃烧反应为能自发进行的氧化还原反应，且是放热反应，能设计成原电池，故B正确；C.灼热的炭与反应为吸热反应，一般不能设计成原电池，故C错误；D.氢氧化钠与稀盐酸反应为非氧化还原反应，不能设计成原电池，故D错误；故答案为:B；
(2)①A、甲、乙中铁片质量都减少，铜的质量不变，故A错误；B.甲装置是原电池，将化学能转变为电能，乙不能形成原电池，故B错误；C.乙装置中铜片不反应，也没构成原电池的正极，所以铜片上没有明显变化，故C正确；D.两个烧杯中都产生氢气，都降低，故D正确；故答案为:CD；②甲装置是原电池，乙不能形成原电池，原电池反应能加快反应速率，则两烧杯中产生气泡的速度:甲>乙，故答案为:>；②甲装置是原电池，乙不能形成原电池，原电池反应能加快反应速率，则两烧杯中产生气泡的速度甲>乙，故答案为:>；③甲形成原电池，乙不能形成原电池，甲中Fe作负极，Cu作正极，正极上得电子生成氢气，正极反应为，负极反应式为，电池工作时，溶液中向负极移动，总反应为，1mlFe参与反应时溶液增重，所以当甲中溶液质量增重27g时，有0.5mlFe参加反应，转移电子,数目为，故答案为:；负；；
④若将甲中的稀硫酸换为浓硝酸，常温下Fe发生钝化，Cu能与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮，电池总反应的离子方程式为，故答案为:；
（3）碱性甲烷燃料电池中，甲烷发生失电子的氧化反应生成，则通甲烷Pt电极为负极，通入氧气的Pt极为正极，负极反应式为，故答案为:负；。
选项
正极材料
负极材料
离子导体
A
Cu
Al
浓溶液
B
Cu
Al
NaOH溶液
C
Mg
Al
稀盐酸
D
Al
Mg
NaOH溶液