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同步训练题
展开1.锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是
A.氧气在石墨电极上发生氧化反应B.该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
C.该电池放电时OH-向Zn电极移动D.若Zn电极消耗6.5 g,外电路转移0.1 ml e-
2.下列可设计成原电池的化学反应是( )
A.H2O(l)+CaO(s)=Ca(OH)2(s)B.Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
C.2KClO32KCl+3O2↑D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
3.按如图所示装置进行实验,随着流入正极的电子增多,下列物理量按增大、减小、不变的顺序排列的是( )
① ② ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.④,①③⑤,②B.④,①⑤,②③
C.①④,③⑤,②D.④,③⑤,①②
4.有一种MCPC型燃料电池,该电池所用燃料为H2和空气,电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为:2H2+O2=2H2O,负极反应为H2+-2e-=H2O+CO2。下列说法中正确的是
A.正极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑
B.放电时向负极移动
C.放电时,电池中的物质的量将逐渐减少
D.电路中的电子经正极、负极、熔融的K2CO3后再流回正极,形成闭合回路
5.普通锌锰干电池的简图如图,该电池工作时的总反应为。关于锌锰干电池的下列说法中正确的是
A.当该电池电压逐渐下降后,能重新充电复原
B.电池工作一段时间后,碳棒会逐渐变细
C.电池工作时,电流由负极通过外电路流向正极
D.外电路中每通过0.2ml电子,锌的质量理论上减小6.5g
6.中国科学院上海硅酸盐研究所设计出以金属锂作负极,以“催化剂一碳一催化剂”结构的材料作正极的高稳定锂硫电池,具有较高的能量密度(单位质量的电池所放出的能量)。下列关于这种电池的说法错误的是
A.能量密度高的原因之一是锂的相对原子质量小B.放电时电能转化为化学能
C.放电时硫在正极上发生还原反应D.放电时锂离子向正极移动
7.某原电池的总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,能实现该反应的原电池组成是( )
A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为NaCl溶液
B.正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液
8.某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上,其电池构造如图所示。下列说法正确的是( )
A.供电时的总反应为:2H2+ O22H2OB.多孔金属 a 作负极,是电子流入的极
C.电池工作时,电解质溶液中OH-移向a极D.正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O
9.下面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.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏
C.铅蓄电池工作时,电能转化成化学能D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
10.汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时的电池反应为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,根据此反应判断下列说法正确的是( )
A.负极反应式:Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4B.电池放电时,溶液的酸性增强
C.PbO2得电子,被氧化D.PbO2是电池的负极
11.最近,科学家研制出一种纸质电池,这种“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH) 下列说法正确的是( )
A.该电池Zn为负极,ZnO为正极,MnO2为催化剂
B.该电池的正极反应为:MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-
C.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn
D.电池工作时OH-能通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动。
12.三元电池成为2018年我国电动汽车的新能源,其电极材料可表示为LixyzO2且x+y+z=1。充电时电池总反应为LiNixCyMnzO2+6C(石墨)═Li1-aNixCyMnzO2+LiaC6,其电池工作原理如图,两极之间有一个允许特定离子X通过的隔膜。下列说法正确的是( )
A.允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜
B.充电时,Li+被氧化
C.可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收大量金属锂
D.放电时,正极反应式为Li1-aNixCyMnzO2+aLi+ +ae-═LiNixCyMnzO2
13.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的酸性( )
A.不变B.先变小,后变大
C.逐渐变大D.逐渐变小
14.在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3−)以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下:
下列说法不正确的是
A.Ir的表面发生反应:H2 + N2O=N2 + H2O
B.导电基体上的负极反应:H2-2e−=2H+
C.若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物
D.若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
15.原电池中,B极逐渐变粗,A极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的( )
A.A是Zn,B是Cu,C为硝酸B.A是Cu,B是Zn,C为盐酸
C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO3溶液D.A是Ag,B是Fe,C为Cu(NO3)2溶液
二、填空题
16.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是__________,放电时发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性______(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_____(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应__________(用离子方程式表示)。
(4)铜锌稀硫酸原电池的负极反应式为__________。正极反应式为__________。
17.氢氧燃料固体电池(导固体电解质)如图所示,回答下列问题:
(1)负极反应物为__________________,负极反应式为_______________________。
(2)正极反应式为____________________________________________,电池总反应为_______________。
18.由铜片、锌片和100 mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后,铜片质量增加了12.8 g,且溶液恰好变为无色。假设锌片上没有铜析出,试计算:
(1)铜片是原电池的________(填“正极”或“负极”)。
(2)锌片质量减轻了___________ g
(3)流过外电路的电子的物质的量是___________ ml。
(4)原硫酸铜溶液的物质的量浓度是___________ ml·L-1。
19.化学能在一定的条件下可以转化为电能。
(一)现有如下两个反应:
①2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(1)根据两个反应的本质判断,您认为可以设计成原电池的是___(填反应序号),理由是___。
(二)请根据Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu反应,选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
(2)写出电极材料和电解质溶液的名称:负极__________;正极__________;电解质溶液__________
(3)写出该原电池负极反应式:__________。
20.2020年一月一场突如其来的新冠肺炎席卷全球,该病最明显的症状就是出现发热,市售体温枪能快速的检测人体体温,该体温枪所用的电池具有使用寿命长、容量大等特点,应用十分广泛。该种电池由氧化银作为正极,金属锌粉作为负极,电解液为氢氧化钾或氢氧化钠,电池的总反应方程式为Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag,根据信息回答下列问题:
(1)该电池在测体温时,将 ________能转化为_________能。
(2)放电时,负极电极反应:_________________;正极电极反应:___________________。
(3)整个过程电解质溶液的pH值__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)试计算在放电过程中转移3NA个电子时,正极________(填“增大”或“减小”)的质量的为______________。
三、实验题
21.原电池是将化学能转化为电能的装置。
I. a为铜片,b为铁片,烧杯中是稀硫酸溶液
(1)当开关K断开时产生的现象为_______ ;当开关K闭合时,产生的现象为_________。
A.a不断溶解 B.b不断溶解 C.a上产生气泡 D.b上产生气泡 E.溶液逐渐变蓝
(2)闭合开关K,反应一段时间后断开开关K,经过一段时间后,下列叙述不正确的是___________ 。
A.溶液中H+浓度减小 B.正极附近浓度逐渐增大
C.溶液中含有FeSO4 D.溶液中浓度基本不变
II.FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板,反应过程的离子方程式为 ________ ,若将此反应设计成原电池,请写出该原电池负极电极反应为_______,正极电极反应为______。
III.如图是氢氧燃料电池构造示意图。
下列说法不正确的是______
A.a极是负极
B.电子由b通过溶液流向a
C.该电池总反应是2H2+O2=2H2O
D.氢氧燃料电池是环保电池
22.原电池及原理已广泛应用于生产生活中。
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应。下列化学反应中在理论上可以设计成原电池的是_______(填序号)。
a.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH>0
b.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
c.Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<0
(2)某同学利用生活或实验室中常用的物品,设计了一个原电池,如图所示。实验原理:Fe+2=+H2↑
实验用品:电极(铁钉、铜钉)、稀硫酸、烧杯、导线、耳机(或电流表)。
①用原电池两个电极中的一极触碰耳机插头上的一极(注意:触碰的同时耳机的另一极是跟原电池的另一极相连的),这时,可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中,将化学能转化为________,在耳机中又将电能转化为声音这种能量。
②如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应连接电流表的________极,其电极反应式为________;铜钉上的电极反应式为________,该电极上发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。
③反应结束后,测得铁钉质量减轻了 2.8 克,则转移电子的物质的量为______。
23.氢气和氯气都是重要的化工原料。回答下列问题:
(1)利用下图装置制备并收集干燥纯净的氯气。
①装置甲中发生反应的离子方程式为_____________;装置乙的作用是____________;
②某同学提出,戊装置中可能会发生倒吸,建议使用下列装置中的____________(填标号);
(2)利用启普发生器(如图所示)可以便捷地制取氢气。
①使用启普发生器前首先应进行的操作是____________;
②下列装置与启普发生器原理相近的是____________(填标号);
(3)某同学设计了如图装置,在获得盐酸的同时对外提供电能。
①该装置中的“离子导体”宜选用____________(填标号);
A.稀盐酸 B.稀氢氧化钠溶液 C.浓硫酸 D.乙醇
②写出负极的电极反应式:____________。
参考答案
1.C2.D3.A4.B5.D6.B7.B8.C9.C10.A11.B12.D13.D14.C15.C
16.Pb 氧化 减小 负 PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O Zn-2e-=Zn2+ 2H++e-=H2
17.
18.正极 13 0.4 2
19.① ①为氧化还原反应,可以设计成原电池 锌 铜 硫酸铜溶液 Zn-2e-=Zn2+
20.化学 电 Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- 增大 减小 24g
21.BD BC B 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ Cu - 2e-= Cu2+ 2Fe3+ + 2e-= 2Fe2+ B
22.b 电能 负 Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ 还原 0.1 ml
23.MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 除去氯气中的HCl AB 检验气密性 AC A H2-2e-=2H+
苏教版 (2019)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后复习题: 这是一份苏教版 (2019)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后复习题,共14页。试卷主要包含了单选题,原理综合题等内容,欢迎下载使用。
苏教版 (2019)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随堂练习题: 这是一份苏教版 (2019)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随堂练习题,共11页。试卷主要包含了单选题,填空题,原理综合题等内容,欢迎下载使用。
高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化同步达标检测题: 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第三单元 化学能与电能的转化同步达标检测题,共6页。试卷主要包含了单选题,综合题等内容,欢迎下载使用。