苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化课时训练

苏教版2019高中化学必修第二册专题6化学反应与能量变化第三单元化学能与电能的转化课时练习

一、单选题

1．过量铁粉和100mL 2mol·L-1的硫酸溶液反应，一定温度下，为了加快反应的速率，又不影响产生H2的总量，可向反应物中加入适量的

A．碳酸钠固体 B．把稀硫酸改为浓硫酸   C．醋酸钠固体   D．几滴硫酸铜溶液

2．有M、N、P、E四种金属，已知：①M+N2+=N+M2+；②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2++2e-=E、N-2e-=N2+。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是(    )

A．P、M、N、E B．E、N、M、P C．P、N、M、E D．E、P、M、N

3．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金棚架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是2PbSO4＋2H2OPbO2＋Pb＋2H2SO4。下列对铅蓄电池的说法错误的是（    ）

A．需要定期补充硫酸                                  B．工作时铅是负极，PbO2是正极

C．工作时负极上发生的反应是Pb-2e-＋SO42-=PbSO4            D．工作时电解质溶液的密度减小

4．燃料电池是燃料（如、、等）跟氧气（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置。下列关于甲烷燃料电池（电解质溶液是强碱溶液）的说法正确的是（    ）

A．正极反应式：        B．负极反应式：

C．随着放电的进行，溶液中不变       D．放电时溶液中的阳离子向负极移动

5． 已知某镍镉(Ni—Cd)电池的电解质溶液为KOH溶液，其放电按下式进行：

Cd＋2NiOOH＋2H2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是( )

A．充电时阳极反应：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－

B．充电过程是电能转化为化学能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动

6．下列电池工作时，在正极放电的是（    ）

A．A B．B C．C D．D

7．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间稳定放电，高铁电池的总反应为。下列叙述不正确的是

A．放电时每转移3mol电子，正极有1mol被氧化

B．充电时阳极反应为

C．放电时负极反应为

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

8．下列装置中，能构成原电池的是(    )

A．只有甲 B．只有乙 C．只有丙 D．除乙之外均可以

9．我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池。将溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为。下列说法错误的是(    )

A．放电时，向负极移动

B．放电时，正极反应为

C．放电时，有机溶剂中浓度逐渐增大

D．放电时，电子从钠极经导线向镍网移动，再从镍网经电解液向钠极移动

10．一次性碱性锌锰干电池（结构如图所示）是一种使用广泛的便携式电源，电池总反应为。下列说法不正确的是（    ）

A．中的化合价为                 B．正极参与反应的物质为和

C．负极反应式为                  D．金属外壳起到容器作用，不参与电极反应

11．为探究金属的腐蚀情况，某同学将锌片和铜片置于浸有饱和食盐水和酚酞的滤纸上，并构成如图所示的装置。下列判断合理的是(    )

A．左边铜片上有气泡冒出                   B．右边锌片上的反应为

C．最先观察到红色的区域是②               D．两铜片质量均不发生变化

12．一种石墨烯锂硫电池工作原理示意图如图。已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。下列有关该电池说法不正确的是（    ）

A．金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料

B．充电时A电极为阴极，发生还原反应

C．充电时B电极的反应：

D．使用手机时，电子从A电极经过手机电路板流向B电极，再经过电池电解质流回A电极

13．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是，据此反应式判断，下列叙述中不正确的是(    )

A．电池放电时，电池负极周围溶液的不断增大

B．电池放电时，正极的电极反应式为

C．电池充电时，阳极周围溶液的不断减小

D．电池充电时，阴极的电极反应式为

14．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，下列叙述正确的是（    ）

A．装置甲中铜片表面产生气泡 B．装置乙中向铜片移动

C．装置乙中电子从铜片经导线流向锌片 D．装置乙中正极的电极反应式：

15．用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．放电时，OH－移向镍电极

B．放电时，负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－=2H2O

C．充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连

D．充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2＋OH－－e－=NiO(OH)＋H2O

16．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是

A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加

B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O2Ag＋2OH−

C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D．使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

二、实验题

17．为节省药品和时间，甲、乙、丙三位同学选用铜片、锌片、稀硫酸、溶液；直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学中常见的药品和仪器(用品)，以巧妙的构思，“接力”的方式，设计了比较铜与锌的金属活动性相对强弱的系列实验。

试回答下列问题：

(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触)，小心向烧杯中加入稀硫酸，可以观察到的现象是___________。甲同学的设计思路是__________________。

(2)乙同学接着甲同学的实验，向烧杯中滴加________溶液，进而观察到的现象是____________。乙同学比较锌、铜的金属活动性相对强弱所依据的原理是________________________________________。

(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置，向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂(作为电解液)。反应在调控下随即开始，反应的化学方程式为__________________，可观察到的实验现象是_________________________。

(4)再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选)，探究和证实锌和铜的金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象)：__________________________________。

18．某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：

试根据表中的实验现象完成下列问题：

（1）实验①、②中铝所作的电极(指正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。

（2）实验③中铝为________极，电极反应式为________________；石墨为________极，电极反应式为_______________；电池总反应式为_____________________________。

（3）实验④中铝作负极还是正极？_____，理由是___________________________________，铝电极的电极反应式为_______________________________。

（4）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为_____________________。

19．（1）1780年，意大利解剖学家伽伐尼在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙时，无意间发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。伽伐尼认为出现这种现象的原因是动物体内存在“生物电”。结合你所学的知识模拟该过程，下列哪种材质的手术刀触碰铁盘上的青蛙腿不会产生触动_________（填字母）。

a、铝    b、玻璃    c、银    d、铁

（2）1799年，伏打仔细研究了伽伐尼的发现，以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形版中间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池－伏打电池。将洁净的金属片A、B、D、E分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如下图所示）。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：

已知：构成两电极的金属其金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：_______金属可能是最强的还原剂；______金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。

（3）1836年，英国科学家丹尼尔对伏打电池进行改进，获得了世界上第一个具有稳定电流的电池，下图是丹尼尔电池的简易装置：

该电池的正极反应是_____________，负极反应 __________。

（4）随着社会的发展和科技的进步，越来越多的电池被制造出来。请选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，使它的正极反应为：Fe3++e-=Fe2+以“”代表反应容器，“”代表导线，“”代表电极，“”代表小灯泡，

在下图方框内画出装置图并指出电极材料和电解质溶液，标出电源的正负极________。

20．以Al和不同铜盐溶液间的反应为实验对象，探索Al与不同铜盐溶液反应的多样性。向盛有Al片(经打磨)的试管中分别加入2 mL下列溶液，产生现象如表：

(1)对实验Ⅰ进行研究

①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式是________________________。

②请写出60 s后反应进一步加快可能的原因(写出一条)________________________。

(2)对实验Ⅱ进行研究

实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ绶慢，说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，其原因可能有：

假设一：对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用。

假设二：________________________。

(3)为进一步研究上述假设，再向盛有Al片(经打磨)的试管中分别加入下列试剂：

①实验Ⅵ中NH4Cl固体的物质的量是________________________。

②实验Ⅵ的设计目的是________________________。

③其中，实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ作对比，结论为________________________。

④其中，实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ作对比，结论为________________________。

参考答案

1．D2．A3．A4．A5．B6．B7．A8．C9．D10．C11．D12．D13．A14．D15．B16．A

17．锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象    锌能置换出酸中的氢而铜不能        锌片上有红色金属析出，锌片上产生气泡的速率明显加快    活泼金属可将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，、稀硫酸构成原电池，为负极        阴极上有红色金属析出，阳极上有气体产生    将铜片与锌片用导线连接后同时置入稀硫酸中，锌片溶解，铜片上有气泡产生   

18．不相同    负    2Al－6e－=2Al3＋    正    6H＋＋6e－=3H2↑    2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑    负极    铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应    Al－3e－＋4OH－=AlO2－＋2H2O    另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性   

19．bd    D    B    Cu2++2e-=Cu    Zn－2e-=Zn2+       

20．2Al+3Cu2+＝2Al3++3Cu    Cu和Al在酸性条件下形成原电池；反应放热，温度升高速率加快    Cl﹣对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用    0.02 mol    对照实验，排除Na+的干扰，证明Na+对该反应不造成影响    对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用    Cl﹣对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用。