2020-2021学年实验活动6 化学能转化成电能复习练习题

专题05  化学反应与电能

专项训练

1．下列我国科技创新的产品设备在工作时由化学能转化成电能的是(    )

2．下列关于原电池的叙述中正确的是(    )

A．正极和负极必须是两种不同的金属

B．原电池是把化学能转化成电能的装置

C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应

D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极就有0.1g氢气生成

3．下列有关原电池的说法中正确的是(    )

A．在外电路中，电子由负极经导线流向正极

B．在内电路中，电子由正极经电解质溶液流向负极

C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生

D．原电池工作时，一定不会伴随着热能变化

4．下列有关电池的说法正确的是

A．手机上用的锂离子电池属于一次电池

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

5．过量铁与少量稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成氢气的总量，可以采取的措施是　(    )

A．加入适量NaCl溶液 B．加入适量的水

C．加入几滴硫酸铜溶液 D．再加入少量稀硫酸

6．X、Y、Z、M、N代表五种金属，有以下反应：

①Y与M用导线连接放入稀硫酸中，M上冒气泡；

②M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，电子从M极流出，经过外电路，流入N极；

③Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑；

④水溶液中，X+Y2+=X2++Y。

则这五种金属的活动性由强到弱的顺序为（   ）

A．Z＞X＞Y＞M＞N B．Z＞Y＞X＞M＞N

C．Z＞X＞Y＞N＞M D．X＞Y＞M＞N＞Z

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

8．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是

A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B．A电极上发生氧化反应，B为正极

C．电极A极反应式为2NH3-6e-=N2+6H+

D．当有2.24 LNO2(标准状况) 被处理时，转移电子为0.4 mol

9．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解液为硫酸，工作时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，下面结论正确的是（   ）

A．Pb为正极，被氧化 B．溶液的pH不断减小

C．SO42－只向PbO2处移动 D．电解液密度不断减小

10．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．甲：向Cu电极方向移动

B．乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH−

C．丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D．丁：电池放电过程中，硫酸浓度不断减少

11．甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的手机电池中存在反应，有关说法正确的是(    )

A．放电时，负极电极反应式：

B．放电时，参与反应的电极为正极

C．标准状况下，通入11.2L完全反应有1电子转移

D．充电时，电解质溶液的酸性逐渐增强

12．锌锰碱性干电池是依据原电池原理制成的化学电源。电池中负极与电解质溶液接触直接反应会降低电池的能量转化效率，称为自放电现象。

下列关于原电池和干电池的说法不正确的是

A．两者正极材料不同

B．MnO2的放电产物可能是KMnO4

C．两者负极反应式均为Zn失电子

D．原电池中Zn与稀H2SO4存在自放电现象

13．Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是(　　)

A．Mg电极是该电池的正极 B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应

C．石墨电极附近溶液的碱性增强 D．溶液中Cl－向正极移动

14．研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨，原理如下图所示：

下列说法正确的是

A．图中能量转化方式只有 2 种

B．b 极发生的电极反应为：N2+6H＋+6e－= 2NH3

C．H＋向 a 极区移动

D．a 极上每产生 22.4L O2 流过电极的电子数为 2NA

15．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn+2OH--2e-= ZnO+H2O， Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，总反应式为：Ag2O+ Zn = 2Ag+ZnO。根据上述反应式，下列说法正确的是（ ）

A．在使用过程中，电池负极区溶液的碱性增强

B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极

C．Zn是负极，Ag2O是正极

D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应

16．四中某学习小组依据氧化还原反应原理：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计成的原电池如右图所示。

(1) 从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为_________ ；

(2) 负极的电极材料为_____________；

(3) 正极发生的电极反应__________________________________；

(4) 假设反应初两电极质量相等，当反应进行到一段时间后(AgNO3溶液足量)，取出两电极洗净干燥后称量，测得两电极质量差为11.2 g，则该时间内原电池反应转移的电子数为_____________。(设NA表示阿伏加德罗常数的值)

17．(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从________口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的______(填“正”或“负”)极。

(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为

A极：2H2＋2O2－－4e－=2H2O

B极：O2＋4e－=2O2－

则A极是电池的______极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。

(3)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，电极反应为：

Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O

Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－

总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag

①Zn是_______极，Ag2O发生________反应。

②电子由_____极流向_____极(填“Zn”或“Ag2O”)，当电路通过1 mol电子时，负极消耗物质的质量是________g。

③在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量_____(填“增大”“减小”或“不变”)。

18．根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题：

Ⅰ．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：

(1)该电池的负极材料是_______，发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是_______。

(2)正极上出现的现象是_______。

(3)若导线上转移电子1 mol，则生成银_______g。

Ⅱ．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L-1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中，如图所示。

(1)写出甲中正极的电极反应式：_______。

(2)乙中负极为_______，总反应的离子方程式：_______。

(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的实验结论，依据该实验实验得出的下列结论中，正确的有_______。

A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质

B．镁的金属性不一定比铝的金属性强

C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了

D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析

19．某研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的简易工作原理如图所示。

(1)b电极为__极，该电极的电极反应式为_____________；

(2)工作一段时间后，当64g甲醇完全反应时，转移电子数为___________；

(3)若用此电池来电解NaCl溶液（惰性电极），电解反应的离子方程式为____；

(4)电解一段时间后，将电解产生的黄绿色气体平均分成两份，其中一份通入50mL含有淀粉-KI溶液中，一段时间之后溶液变蓝，用0.5mol/L的Na2S2O3滴定I2（2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI），共消耗15mL Na2S2O3溶液。如果将SO2和另一份气体同时通入水中来消耗另一份气体，需要标况下SO2的体积是多少___（写出计算过程）？

20．燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。

(1)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。

①A为生物燃料电池的________（填“正”或“负”）极。

②正极反应式为_____________。

③放电过程中，H＋由________极区向________极区迁移（填“正”或“负”）。

④在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是________。

(2)一氧化碳无色无味有毒，世界各国每年均有不少人因一氧化碳中毒而失去生命。一种一氧化碳分析仪的工作原理如图所示，该装置中电解质为氧化钇—氧化钠，其中O2－可以在固体介质NASICON中自由移动。传感器中通过的电流越大，尾气中一氧化碳的含量越高。

请回答：

①a极电极反应式为______________；

②工作时，O2－由电极________向电极________移动（填“a”或“b”）；

③电子由电极________通过传感器流向电极________（填“a”或“b”）。