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1、2019-2020年高中化学下册 2.2 化学能与电能同步检测考试题10 新人教版必修2【典例1】用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：Ag+ +e- =Ag 实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A.B.C.D. 【思路点拨】解答此题要注意以下两点：（1）明确原电池的构成条件及判断正、负极的方法。（2）会书写简单的电极方程式。【自主解答】选C。该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应
2、式为Cu-2e- =Cu2+，正极反应式为Ag+ +e- =Ag，因此对；在外电路中，电子由铜电极流向银电极，而电流方向与电子流向相反，所以错；没有盐桥，原电池不能继续工作，所以错。无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以对。 【变式训练】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它 的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O。在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn 【解析】选D。从化合价变化情况来看，放电时Zn从0价变为+2价，发生氧化反应，所以放电时Zn作负极。 【典例2】写出下列原电池的电极反应式和
3、总反应的化学方程式。 （1）负极：_；正极： _ ； 总反应式： _ 。 （2）负极： _ ；正极： _ ； 总反应式： _ 。 （3）负极： _ ；正极： _ ； 总反应式： _ 。 【规范解答】（1）铁做负极失2e- 变成Fe2+，H+ 得e- 变成H2；（2）Cu失2e- 变成Cu2+，Ag+ 得e- 变成Ag；（3）Fe失2e- 变成Fe2+，得电子的是空气中的O2，因为NaCl为中性溶液，所以O2得电子后变为O2-，立即结合H2O分子生成OH-。 答案：(1)Fe-2e- =Fe2+2H+ +2e- =H2 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 (2)Cu-2e- =Cu2+Ag+ +
4、e- =Ag Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 (3)Fe-2e- =Fe2+2H2O+O2+4e- =4OH- 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 【互动探究】如果（2）中硝酸银溶液换成FeCl3溶液，则电极反应式和总反应方程式分别是什么？ 提示：负极：Cu-2e- =Cu2+，正极：2Fe3+ +2e- =2Fe2+，总反应方程式：Cu+2Fe3+ =Cu2+ +2Fe2+。 【典例3】如图所示装置中，可观察到 电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。 下表所列M、N、P物质中，可以组合成 该装置的是 【规范解答】选C。M棒变粗，N棒变细，说明N棒是负极，相对M棒金属活动性更
5、强。M棒变粗说明M棒上有金属析出。 【变式训练】（多选）某原电池的电池反应为 Fe+2Fe3+ =3Fe2+，与此电池反应不符合的原电池是（） A.铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D.银片、铁片、Fe(NO3)2溶液组成的原电池 【解析】选C、D。根据原电池的电池反应为 Fe+2Fe3+ =3Fe2+ 可知，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含Fe3+ 的溶液为电解质溶液。 1.下列叙述不正确的是（） A.根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源 B.电能是现代社会
6、中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源 C.火电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程 D.在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 【解析】选C。氢气不能从自然界中直接取得，是二次能源。电能也是二次能源，且使用方便、污染最小，A、B都正确。以煤为原料，火电的能量转化过程为：（煤）化学 2.(xx桂林高一检测)如图所示的装置 中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N 为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不 正确的是（） A.N上有气体放出 B.M为负极，N为正极 C.是化学能转变为电能的装置 D.导线中有电流通过，电流方向是由M到N 【解析】选
7、D。原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极，溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为H2，则N为正极。电流方向与电子流向相反，应由正极（N）流向负极（M）。 3.原电池产生电流的本质原因是（） A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子 B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接 C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子 D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移 【解析】选D。能设计成原电池的化学反应必须是氧化还原反应，通过把氧化反应和还原反应设计在两个电极上进行，从而实现电子在外电路中定向移动而形成电流。 4.如图所示能够组成原电池，并且产生明显的电流的是（） 【解析】选B。构成原电池要有
8、三个基本条件：a.电解质溶液；b.两个电极，其中一个相对较活泼（一般与电解质溶液能自发发生氧化还原反应），另一个相对较不活泼。两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中；c.形成闭合电路。 构成原电池的三个基本条件是相互联系的，不能孤立、片面地看待某一条件。其中氧化还原反应是核心。 对于本题，首先按照构成原电池的条件，B、D可构成原电池，但D中的Zn与硫酸锌不反应，即不存在自发的氧化还原反应。 5.(xx广东理基)下列有关电池的说法不正确的是 （） A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰
9、干电池中，锌电极是负极 【解析】选B。可充电的电池称为二次电池，A正确；铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，电子沿导线流向铜极，B项错误，D项正确；电池中的能量转化都是化学能转化为电能，C项正确。 7.(xx广州高一检测)锂电池是 一代新型高能电池，它以质量轻、 能量高而受到普遍重视，目前已研 制成功多种锂电池。某种锂电池的 总反应式为Li+MnO2=LiMnO2，下列说 法正确的是() A.Li是正极，电极反应为Li-e- =Li+ B.Li是负极，电极反应为Li-e- =Li+ C.Li是负极，电极反应为MnO2+e- = D.Li是负极，电极反应为Li-2e- =Li2+ 【解析】选B。本
10、题根据总反应式判断Li被氧化，为负极材料，其失去电子成为Li+，正极放电的为MnO2，若已知电池总反应式而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据“负失氧、正得还”的规律先判断出负极材料，负极材料若是金属，则失电子而变为相应阳离子（注意：Fe失电子应变为Fe2+），负极材料若是其他被氧化的物质（如氢氧燃料电池中的H2、甲烷燃料电池中的CH4），则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。 8.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生。则四种金属
11、活动性顺序由强到弱的正确顺序为（） A.abcdB.acdb C.cabdD.bdca 【解析】选B。根据原电池原理，作为负极的金属活动性比正极金属的活动性强。外电路中电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此可依次作出如下判断：活动性：ab;cd;ac;db。综合得出结论：金属活动性acdb，故应选B。 9.铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 （1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式： _。 （2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出 原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。 正极反应_； 负
12、极反应_ 。 【解析】首先分析Fe3+ 与Cu的反应中氧化剂、还原剂，然后依据原电池原理，再设计成原电池。 依据反应：2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+，Cu失电子，应为原电池的负极，正极材料选用比铜不活泼的碳棒或铂丝均可，电解质溶液选用FeCl3溶液。 答案：（1）2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+ （2）装置图 Fe3+ +e- =Fe2+ （或2Fe3+ +2e- =2Fe2+） Cu-2e- =Cu2+ 10. Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为： 4Li+2SOCl2=4LiC
13、l+S+SO2。 请回答下列问题： （1）电池的负极材料为_，发生的电极反应为_ ； （2）电池正极发生的电极反应为_ ； （3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是_ ，反应的化学方程式为_ ； （4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是_。 【解析】分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。 （1）负极材料为Li（还原剂），Li-e- =Li+。 （2）正极反应式可由总反应减去负极反应式得到： 2SOCl2+4e- =4Cl- +S+SO2 （3）题中给出有碱液吸收时的产
14、物，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，所以现象应该为出现白雾和有刺激性气味的气体生成。 （4）因为构成电池的两个主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应。 答案：（1）Li Li-e- =Li+ （2）2SOCl2+4e- =4Cl- +S+SO2 （3）出现白雾，有刺激性气味的气体生成 SOCl2+H2O=SO2+2HCl （4）因为构成电池的两个主要成分Li能和氧气、水反应，且SOCl2也与水反应 【素能综合检测】一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分） 1.(xx连云港高一检测)一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+ =Zn2+ +Cu，该原电池的合理组成是（） 【解析】选C。该原电池的总反应可分为两个电极反应，负极：Zn-2e- =Zn2+,正极：Cu2+ +2e- =Cu，因此负极材料应是Zn，电解质溶液应是可溶性铜盐溶液，而正极材料为活动性比Zn弱的导体，如Cu、Fe、Pt、石墨等。 2.(xx双鸭山高一检测)根
