《2011届高三化学一轮复习精品练习第六章 第三节 doc--高中化学 .doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2011届高三化学一轮复习精品练习第六章 第三节 doc--高中化学 .doc(9页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网第三节第三节化学能转化为电能化学能转化为电能电池电池课时作业课时作业一一、选择题选择题(包括 8 小题。16 小题只有一个选项符合题意,78 小题有两个选项符合题意。)1.科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源,目前,有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系,如下图所示。下列说法错误的是()A.在氢能的利用过程中,H2O 可循环使用B.氢气、氧气和稀硫酸构成的燃料电池中,正极的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-C.该法制氢的关键是寻找光分解催化剂D.利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气2.以下
2、现象与电化学理论无关的是()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易生铜锈B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.纯锌与稀硫酸反应时,滴少量硫酸铜溶液后速率加快D.银质奖牌久置后表面变暗3.在如右图所示的装置中,a 为金属(在金属活动性顺序表中排在 H 前),b 为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是()A.碳棒上有气体放出,http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网溶液 pH 变大B.a 是正极,b 是负极C.导线中有电子流动,电子从 a 极到 b 极D.a 极上发生了氧化反应4.X、Y、Z、M、N 代表五种金属,有以下化学反应:水溶液中:X+Y2+=X2+YZ+2H2O(
3、冷)=Z(OH)2+H2M、N 为电极与 N盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:MM2+2e-Y 可以溶于稀 H2SO4中,M不被稀 H2SO4氧化这五种金属的活动性由弱到强的顺序是()A.MNYXZ_B.NMXYZC.NMYXZD.XZNMY,知 MN;M 不被稀 H2SO4氧化,说明是 H 以后的金属,Z 和冷水反应,说明是比较活泼的金属,故 ZXYMN。答案:C5.解析:该燃料电池的原理为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O,根据总反应方程式可书写出电极反应方程式,负极为 C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,正极为 6O2+24e-+24H+=12H2O,从电极
4、反应方程式易知 H+应从负极区移向正极区,从总反应方程式可见每生成 1 mol CO2消耗 1 molO2。答案:B6.解析:一般说来,能自发进行的氧化还原反应,在理论上都可设计成原电池。在反应中,电子从发生氧化反应(失电子)的负极流出,经过外电路流向正极(多为不活泼电极,离子或物质在该正极上得电子,发生还原反应),同时溶液中的阴、阳离子分别不断移向负极、正极,构成闭合回路。据题意知发生的反应为 CH4+2O2=CO2+2H2O,反应产生的 CO2,处于KOH 溶液中,又会转化为 CO32-,故是正确的。O2得 e-被还原,作正极。溶液中离子移动情况受溶液(原电池内电路)中电流方向影响,内电路
5、电流方向是由负极流向正极,阳离子的移动方向与电流方向相同,故在溶液(原电池内电路)中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。答案:B7.解析:铁锌NaCl 溶液构成原电池,由于溶液显中性,锌又比铁活泼,只能是锌作负极,铁作正极,在负极上发生 Zn=ZN2+2e-,正极:O2+2H2O+4e-=4OH-,所以在 A 中由于其中的氧气作氧化剂而使锥形瓶内气体的量减小,压强也减小。导致 B 中的水沿导气管进入而使导气管里形成一段水柱,同时锌被腐蚀,金属片上由于 O2得到电子,使金属片剪口处溶http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网液 c(OH-)增大,使得溶液显碱性,遇到甲基橙试
6、液变黄色。答案:AC8.解析:高铁电池放电时为原电池,充电时为电解池。根据原电池反应原理,放电时负极反应式为 Zn+2OH-=Zn(OH)2+2e-,用总式减去负极反应式即得正极反应式:FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-。充电时阳极发生氧化反应,故 B 错。放电时每转 C6H12O6移 3 mol 电子,正极有 1 mol K2FeO42-被还原。答案:BC9.解析:(1)Cu 片质量增加是溶液中的 Cu2+在 Cu 极上获得电子变为 Cu;而 Zn 失去电子,其物质的量等于 Cu2+获得电子的物质的量,即参与形成原电池的 n(Zn)=n(Cu)=3.84 g/64gmo
7、l-1=0.06 mol,其质量=0.06 mol65 gmol-1=3.9 g。实际测得锌片减少了 3.94 g,说明部分 Zn 直接与 Cu2+发生置换反应在 Zn 片上析出 Cu,由反应:Zn+Cu2+=Cu+ZN2+,结合差值法可得Zn的质量=3.94 g-3.9 g/65 g-64 g65 g=2.6 g,参加反应的Zn的总质量=3.9 g+2.6 g=6.5g,所以原电池的工作效率=3.9 g/6.5 g100%=60%。(2)将铜、锌片插入溶液中的瞬间,Zn、Cu 之间存在电势差,能产生短暂的电流,但整个装置不能形成闭合的回路,所以立即就归零了,锌失去的电子就不能持续通过导线流向
8、铜极级 Cu2+。(3)实验三中,Zn 为原电池的负极,其电子沿着 KCl 溶液流向 Cu,Cu 极上富集有大量的负电荷,所以带正电荷的 K+向CuSO4溶液迁移。根据电荷守恒可知 K+的迁移速率为 Zn 的消耗速率的两倍,即为 210-3mol/s。对比实验一和实验二的装置特点可知,实验三中 Zn 片没有直接插入 CuSO4溶液中,Zn 不能直接与 Cu2+发生置换反应而大大提高了原电池的工作效率。(4)根据实验一、二、三的现象和原电池的形成条件、应用即可分析得出结论。答案:(1)60%(2)未形成闭合的回路(3)CuSO4210-3Zn 和 Cu2+不直接接触发生置换反应,电子只能通过导线
9、发生转移(4)Zn 的活泼性比 Cu 强,原电池需形成闭合回路才能产生持续电流或正、负极在同一电解质溶液中时工作效率降低10.解析:(1)明确电池放电的过程即发生原电池反应的过程,其电池反应方程式为:http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2,被氧化的 Zn 为负极,则 Ag2O 为正极。(2)从产物分别为金属氧化物和金属氢氧化物的实际来看,该电池的电解质溶液应为碱性。(3)充电时发生电解池反应,Ag/Ag2O 为阳极,Zn/Zn(OH)2为阴极,分别发生氧化反应和还原反应。答案:(1)ZnZn+2OH-=Zn(OH)2+2e
10、-Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-(2)碱(3)2Ag+2OH-=Ag2O+H2O+2e-Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-11.解析:方案利用金属能否与酸反应说明金属活动性强弱是可行的,Fe+2H+=Fe2+H2,而 Cu 不与稀 H2SO4反应。方案根据构成原电池的条件和两极活动性关系比较 Fe、Cu 活泼性也是可行的。可将 Fe、Cu 用导线相连插入同一 H2SO4溶液,有气泡产生的为正极,不活泼。方案答案较为开放,可用 Fe 与 CuSO4溶液的置换关系说明 Fe 比 Cu 活动性强,也可电解 FeSO4和 CuSO4混合溶液,阴极先析出 Cu 来说明 Fe 比 Cu 活
11、泼,前者更简单。答案:方案:Fe+2H+=Fe2+H2方案:2H+2e-=H2Fe=Fe2+2e-方案:取无锈铁棒插入 CuSO4溶液,若铁棒表面覆盖一层铜,说明 Fe 比 Cu 活动性强Fe+Cu2+=Cu+Fe2+12.解析:(1)两极金属活动性相差越大,电压表读数越大,表中四个原电池,电压数值绝对值 C 最大,且 C 中电子流动方向由 CCu,故 C 的还原性最强。(2)B 中电压为负值,电流方向应 CuB,构成原电池后,Cu 作负极。故 B 不会与 CuSO4发生置换反应。(3)如改用NaOH 做电解质,在滤纸上能看到有蓝色沉淀,溶液中应有 Cu2+生成,Cu 作负极,为 B。负极:2Cu+4OH-=2Cu(OH)2+4e-正极:O2+2H2O+4e-=4OH-答案:(1)C(2)B(3)B 2Cu+4OH-=2Cu(OH)2+4e-O2+2H2O+4e-=4OH-