《（新教材）2020版化学鲁科版必修第二册课后练习：第2章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新教材）2020版化学鲁科版必修第二册课后练习：第2章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时化学反应能量转化的重要应用化学电池课后篇巩固提升夯实基础轻松达标1.下列说法中不正确的是()A.充电电池不能无限制地反复充电、放电B.燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池C.化学电池的反应原理是自发的氧化还原反应D.铅蓄电池和锌锰干电池都是可充电电池答案D解析充电电池也是有一定寿命的,故不能无限制地反复充电、放电,A项正确;燃料电池的能量转化率高,反应产物一般不污染环境,故燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池,B项正确;化学电池的反应原理是自发的氧化还原反应,其中还原剂在负极上发生氧化反应,氧化剂在正极上发生还原反应,C项正确;铅蓄电池是可充电电池,锌锰干电池不是可充电电池,D
2、项错误。2.在如图所示的装置中,a是金属活动性顺序中氢前面的金属(K、Ca、Na除外),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,溶液中H+浓度减小B.a是正极,b是负极C.导线中有电子流动,电子从a极经导线到b极D.a极上发生了氧化反应答案B解析a是金属活动性顺序中氢前面的金属(K、Ca、Na除外),b为碳棒,该装置构成原电池,a为负极、b为正极,碳棒上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,故A项正确;通过以上分析知,a是负极、b是正极,故B项错误;该装置构成原电池,电子从负极a沿导线流向正极b,故C项正确;a电极上金属失电子发生氧化反应,故D项正确。3.某普通
3、锌锰干电池的结构如右图所示。下列说法正确的是()A.锌筒是原电池的正极B.石墨电极上发生氧化反应C.铵根离子流向石墨电极D.电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒答案C解析锌锰干电池中,锌筒做负极,石墨做正极,选项A错误;锌锰干电池中,正极上二氧化锰得电子发生还原反应,选项B错误;原电池中阳离子定向移动到正极,故铵根离子流向石墨电极,选项C正确;电子经导线由负极锌筒流向正极石墨电极,选项D错误。4.某原电池总反应的离子方程式是Zn+Cu2+Zn2+Cu,则该反应的原电池组成正确的是()选项ABCD正极ZnCuAgCu负极CuZnCuFe电解质溶液CuCl2CuSO4H2SO4ZnCl2答案B解析该原电
4、池发生的反应为Zn+Cu2+Zn2+Cu,锌失电子发生氧化反应,所以做负极,铜离子得电子发生还原反应,所以应为正极上的反应,正极材料是活泼性比Zn弱的金属或导电的非金属,离子导体是含有发生还原反应离子的电解质溶液,即溶液中必定含有铜离子。5.干电池反应原理为Zn+2NH4+Zn2+2NH3+H2,工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.碳棒为电池的负极B.H2在Zn片上生成C.电流由锌片流向碳棒D.Zn片上发生氧化反应答案D解析放电时,锌元素化合价由0价变为+2价,氢元素化合价由+1价变为0价,所以Zn是负极,C是正极,A项错误;锌片的电极反应式为Zn-2e-Zn2+,H2在碳棒上生成,B项
5、错误;电流由正极流向负极,应是由碳棒流向锌片,C项错误;Zn电极上失电子发生氧化反应,D项正确。6.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是()装置现象金属W不断溶解Y的质量增加W上有气体产生A.装置甲中W作原电池负极B.装置乙中Y电极上的反应式为Cu2+2e-CuC.装置丙中溶液的c(H+)不变D.四种金属的活动性强弱顺序为ZWXY答案C解析装置甲中W不断溶解,说明W做原电池负极,金属的活动性WX,A项正确;装置乙中Y电极为正极,其电极反应式为Cu2+2e-Cu,金属的活动性XY,B项正确;装置丙中溶液中有氢气产生,故c(H+)减小,金属的活动性ZW,C项错误;四种金属
6、的活动性强弱顺序为ZWXY,D项正确。7.现有如下两个反应:KOH+HNO3KNO3+H2OH2SO4+ZnZnSO4+H2。(1)根据两反应的本质判断能否设计成原电池:,。(2)如果不能,说明其原因:。(3)如果可以,则写出作原电池的正极材料名称:,电极反应式:负极;正极。(4)在铜锌原电池中,以稀硫酸为电解质溶液,若工作一段时间后,锌片的质量减少了32.5 g,则铜片表面析出了氢气(标准状况下),导线中通过mol电子。答案(1)不能能(2)反应是非氧化还原反应,没有电子转移(3)石墨或铜片(合理即可)Zn-2e-Zn2+2H+2e-H2(4)11.2 L1解析(1)反应中各元素化合价不变,
7、不属于氧化还原反应,属于复分解反应,所以不能设计成原电池;反应中锌元素化合价由0价变为+2价,氢元素化合价由+1价变为0价,且该反应是放热反应,能自发进行,所以能设计成原电池。(2)反应是非氧化还原反应,没有电子转移,所以不能设计成原电池。(3)反应可知,Zn做负极,不如锌活泼的金属或能导电的非金属做正极,如碳棒或铜片,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应,所以电极反应式分别为负极:Zn-2e-Zn2+,正极:2H+2e-H2。(4)锌失电子的物质的量=32.5 g65 gmol-12=1 mol,根据电子守恒可得生成氢气的体积=1mol222.4 Lmol-1=11.2
8、 L;根据Zn-2e-Zn2+得转移电子的物质的量=32.5 g65 gmol-12=1 mol。提升能力跨越等级1.化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是()A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成B.能量变化是化学反应的基本特征之一C.图所示的装置能将化学能转变为电能D.图所示的反应为放热反应答案C解析化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成,因为断裂旧键要吸收能量,形成新键要放出能量,A项正确;能量变化是化学反应的基本特征之一,B项正确;图所示的装置没有构成闭合回路,不是原电池,不能将化学能转变为电能,C项错误;图所示的反应中,反应物的总能量高于生成物的总
9、能量,故其为放热反应,D项正确。2.(双选)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中,以下叙述正确的是()A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的氢离子浓度均减小D.产生气泡的速率甲比乙快答案CD解析甲装置形成原电池,正极铜上有大量气泡产生,A错误;因乙烧杯中锌片和铜片没有接触,故不能构成原电池,B项错;因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池,加快了Zn的溶解,故D正确;又因两烧杯中的Zn都能与稀硫酸反应产生H2而消耗H+,故C正确。3.如图是四种燃料电池的工作原理示意图,其中正极反应生成水的是()答案C解析固体氧化物燃料电池中正极通入空气
10、,负极通入氢气,正极的电极反应式为O2+4e-2O2-,正极没有水生成,故A不符合题意;碱性氢氧燃料电池中正极通入氧气,负极通入氢气,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,正极没有水生成,故B不符合题意;质子交换膜燃料电池中正极通入空气,负极通入氢气,正极的电极反应式为O2+4H+4e-2H2O,正极生成了水,故C符合题意;熔融盐燃料电池中正极通入氧气和二氧化碳,负极通入一氧化碳和氢气,正极的电极反应式为O2+2CO2+4e-2CO32-,正极没有水生成,故D不符合题意。4.有位科学家说:“甲烷是21世纪的新燃料。”甲烷作为燃料的用途之一就是用于制作燃料电池。有科技工作者制造了一种
11、甲烷燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入甲烷,离子导体是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。以下判断错误的是()A.电池正极发生的反应:O2+4e-2O2-B.电池负极发生的反应:CH4+4O2-8e-CO2+2H2OC.固体离子导体中O2-的移动方向:由正极流向负极D.向外电路释放电子的电极为正极(即电子由正极流向负极)答案D解析题给燃料电池中,正极上氧气得电子生成氧离子,电极反应式为O2+4e-2O2-,故A项正确;负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水,电极反应式为CH4-8e-+4O2-CO2+2H2O,故B项正确;放电时,电解质中阴离子向负极移动、阳离子
12、向正极移动,所以氧离子向负极移动,故C项正确;向外电路释放电子的电极是负极,电子从负极流向正极,故D项错误。5.研究人员研制出一种可作为鱼雷和潜艇的储备电源的新型电池锂水电池(结构如图),使用时加入水即可放电。下列关于该电池的说法不正确的是()A.锂为负板,钢片为正极B.工作时OH-向钢片电极移动C.工作时负极的电极反应式为Li-e-Li+D.放电时电子的流向:锂电极导线钢片答案B解析电池以金属锂和钢片为电极材料,LiOH为电解质,锂做负极,钢片做正极,钢片上发生还原反应,A项正确;原电池中,阴离子移向原电池的负极,即放电时OH-向负极锂电极移动,B项错误;锂水电池中,锂是负极,发生失去电子的
13、氧化反应Li-e-Li+,C项正确;放电时电子流向为负极导线正极,即锂电极导线钢片,D项正确。6.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中做正极的是(填“A”或“B”)。(2)装置乙溶液中C电极的反应为;装置乙中反应一段时间后,测得C电极的质量增加12.8 g,则该电池反应转移电子的物质的量为mol。(3)装置丙中金属A上电极反应属于(填“氧化反应”或“还原反应”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是。答案(1)B(2)Cu2+2e-Cu0.4(3)还原反应(4)DABC解析(1)甲装置中,金属A不
14、断溶解,说明A是负极,B是正极。(2)乙装置中,C的质量不断增加,说明C电极是正极,溶液中的铜离子放电生成铜,电极反应式是Cu2+2e-Cu,反应一段时间后,测得C电极的质量增加12.8 g,即生成铜的物质的量为12.8 g64 gmol-1=0.2 mol,则转移电子的物质的量为0.2 mol2=0.4 mol。(3)丙装置中A电极上有气体生成,所以A电极是正极,溶液中的氢离子得电子发生还原反应生成氢气。(4)甲中A是负极,B是正极;乙中C是正极,B是负极;丙中A是正极,D是负极,所以四种金属活泼性由强到弱的顺序是DABC。7.原电池是化学对人类的一项重大贡献。某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图装置:(1)a和b不连接时,烧杯中的现象是。(2)a和b用导线连接,Cu极为原电池极(填“正”或“负”),电极反应式为;溶液中H+移向(填“Cu”或“Zn”)极。电池总反应式为。(3)若电解质溶液改为AgNO3溶液,当转移0.2 mol电子时,理论上Zn片质量变化为g。答案(1)锌片逐渐溶解,锌片上有气泡冒出(2)正2H+2e-H2CuZn+H2SO4ZnSO4+H2(3)6.5
