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1、课时跟踪检测(十) 化学能转化为电能 化学电源1.如图是铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成的原电池,则锌片是()A阴极:得到电子,发生氧化反应B正极:得到电子,发生还原反应C阳极:失去电子,发生还原反应D负极:失去电子,发生氧化反应解析:选D原电池的两极是以正、负极命名;在酸性溶液中比较活泼的一极是负极,所以锌片是负极,负极失去电子发生氧化反应。2.(2016宁波效实中学期中)“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2MgO22H2O=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
2、渐被消耗D电池工作时实现了化学能向电能的转化解析:选A根据原电池原理镁为负极发生氧化反应;氧气在正极发生还原反应。3已知空气锌电池的电极反应如下:锌电极:Zn2OH2e=ZnOH2O;石墨电极:O2H2O2e=2OH。可以判断石墨电极是()A负极,发生还原反应B正极,发生氧化反应C负极,发生氧化反应 D正极,发生还原反应解析:选D在电池中,失去电子的一极是负极,发生氧化反应,得到电子的一极是正极,发生还原反应。4.如图是氢氧燃料电池构造示意图。下列说法不正确的是()Aa极是负极B电子由b通过溶液流向aC该电池总反应是2H2O2=2H2OD氢氧燃料电池是环保电池解析:选BA项,氢氧燃料电池中,通
3、入氢气的a极为负极,正确;B项,通入氧气的b极为正极,电子由a经过导线流向b,错误;C项,氢氧燃料电池的总反应为2H2O2=2H2O,正确;D项,氢氧燃料电池反应产物是水,无污染,是环保电池,正确。5(2016余杭中学等四校联考)关于如图装置的叙述中正确的是()A电流由铁钉经过导线流向石墨棒B该装置是一个简易的电解饱和食盐水的装置C石墨棒上发生的电极反应式:2H2e=H2D石墨棒上发生的电极反应式:2H2OO24e=4OH解析:选D电流从石墨棒沿导线流向铁棒,故A错误;该装置是铁的吸氧腐蚀的装置,属于原电池,故B错误;石墨棒作正极,石墨棒上的电极反应式:2H2OO24e=4OH,故C错误,D正
4、确。6(2016桐乡高级中学期中)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,下列叙述正确的是()A装置甲中铜片表面产生气泡B装置甲溶液中SO向铜片做定向移动C装置乙中电子从铜片经导线流向锌片D装置乙中正极的电极反应式:2H2e=H2解析:选D甲不是原电池,只是锌片与稀硫酸反应,且表面有气泡,铜片不参与反应也没有任何现象;乙是原电池,锌片是负极,失电子发生氧化反应,锌片溶解,铜片是正极得电子发生还原反应,表面有气泡。7一个原电池的总反应方程式为ZnCu2=Zn2Cu,该原电池可能为()选项ABCD正极CuAlZnFe负极ZnZnCuZn电解质溶液H2SO4CuSO4ZnCl2CuC
5、l2解析:选D由电池的总反应方程式知,Zn被氧化作负极,比Zn活动性弱的金属或导电的非金属作正极,Cu2被还原,溶液应为可溶性铜盐溶液。对照各选项,D项符合题意。8有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减小b极质量增加溶液中的SO向b极移动d极溶解c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析:选Ca极质量减小b极质量增加,说明a是负极,b是正极,金属性ab;溶液中的SO向b极移动,说明b电极是负极,金属性bc;d极溶解c极有气体产生,说明d电极是负极,c电极是正极,金
6、属性dc;电流从a极流向d极,说明a电极是正极,d电极是负极,金属性da,所以金属性dabc。9将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。(1)锌片上发生的电极反应式为_;银片上发生的电极反应式为_。(2)若起始时该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g,则生成H2体积(标准状况)为_,电子转移数目是_。解析:(1)因金属的活动性ZnAg,所以将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池时,锌片作负极,发生氧化反应Zn2e=Zn2,银片作正极,发生还原反应2H2e=H2。(2)锌片与银片总质量减轻,是因为负极锌失去电子溶解,根据电
7、子得失守恒有:Zn2H=Zn2H2转移2e得V4.48 L,x0.4 mol,故N(e)0.4NA。答案:(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)4.48 L0.4NA10.依据氧化还原反应:2Ag+Cu=Cu2+2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是;电解质溶液Y是。(2)银电极为电池的极,发生的电极反应为;X电极上发生的电极反应为(填“氧化”或“还原”)反应。(3)外电路中的电子(填“流出”或“流向”)Ag电极。(4)当有1.6 g铜溶解时,银电极增重g。解析:(1)由原电池反应:2Ag+Cu=Cu2+2Ag知,铜失电子,发生氧化反应,作负极,比铜不活泼的金属或
8、石墨作正极,电解质溶液用可溶性的硝酸银溶液,则电极X的材料是铜,电解质溶液Y是AgNO3溶液。(2)由(1)知,银电极为电池的正极,发生的电极反应为Ag+e-=Ag,X电极上发生氧化反应。(3)外电路中,Cu是负极,Ag是正极,Cu失去的电子沿导线经电流计流向正极(Ag电极)。(4)1.6 g铜的物质的量为1.6640.025 mol,根据反应2AgCu=Cu22Ag,银电极增重实际上是生成金属银的质量,为0.025 mol2108 gmol15.4 g。答案:(1)CuAgNO3溶液(2)正Age=Ag氧化(3)流向(4)5.41利用化学反应:FeCuSO4=FeSO4Cu,可以设计出一种原
9、电池。该原电池工作时()AFe为正极BCu为负极C负极上发生氧化反应 D正极上发生氧化反应解析:选C由于金属活动性FeCu,所以Fe是负极,Cu是正极,在负极Fe上发生氧化反应:Fe2e=Fe2,在正极Cu上发生还原反应,Cu22e=Cu。2.(2016舟山中学期中)如图所示,下列说法正确的是()A铁电极的电极反应式为Fe3e=Fe3B溶液中的H移向Fe电极C该装置中能量转化方式为电能转化为化学能D电子从铁棒经导线流入石墨棒解析:选DA选项错误,铁电极的电极反应式为Fe2e=Fe2;B选项错误,溶液中的H移向C电极;C选项错误,该装置中能量转化方式为化学能转化为电能;D选项正确。3我国首创的海
10、洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流,电解总反应为4Al3O26H2O=4Al(OH)3,下列说法不正确的是()A正极反应式为O22H2O4e=4OHB电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积D该电池通常只需要更换铝板就可能继续使用解析:选BA项,负极反应式:Al3e=Al3,正极反应式:O22H2O4e=4OH,正确;B项,电流应由正极铂沿导线流向负极铝,错误;C项,网状的铂表面积大,与氧气的接触面积大,正确;D项,负极的铝板被氧化而消耗,正极材料没有消耗,因此需要更换铝板就可继续使用,正确。4.如图所示,电
11、流表指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是()AB极为原电池的正极BA、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸CC中阳离子向A极移动DA极发生氧化反应解析:选CA项,电流计指针偏转,说明原电池在工作,由于A极质量减少,B极上有气泡产生,则A是负极,B是正极,正确;B项,负极金属活动性大于正极,而且在正极有气泡产生,则溶液为酸,是H被还原为H2逸出,因此A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸,正确;C项,阳离子移动方向与电流方向一致,阴离子电子移动方向与电流方向相反,溶液C中阳离子向正极B极移动,错误;D项,电极A是负极,失去电子,发生氧化反应,正确。5.
12、如图所示,两电极一为碳棒,一为铁片,若电流表的指针发生偏转,且a极上有大量气泡生成,则以下叙述正确的是()Aa为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸Bb为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液Ca为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸Db为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液解析:选C电流表指针发生偏转,有电流通过,是原电池装置,a极上有大量气泡生成,a为正极,b为负极,H在a极上被还原成H2,即a为正极是碳棒,b为负极是铁片,烧杯中溶液为硫酸,C项符合。6(2016浙江4月考试)MgH2O2电池是一种化学电源,以Mg和石墨为电极,海水为电解质溶液,示意图如图。下列说法不正确的是()A石墨电极是该电
13、池的正极B石墨电极上发生还原反应CMg电极的电极反应式:Mg2e=Mg2D电池工作时,电子从Mg电极经导线流向石墨电极,再从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极解析:选D在MgH2O2电池中,Mg为负极,石墨为正极。电池工作过程中,镁电极失去电子,所产生的电子经导线流向石墨电极,H2O2在石墨电极表面得到电子,转变成OH,负极生成的Mg2流向正极,溶液中的阴离子流向负极,在电解质溶液中不存在电子的流动。综上分析,D项错误。7(2016温州普通高中联考)以锌片和铜片为两极、稀硫酸为电解液组成原电池如图所示,当导线中通过2 mol电子时,下列说法正确的是()A锌片溶解1 mol,铜片上析出22.4 L
14、氢气 B两极上溶解和析出的物质的质量相等 C锌片溶解了1 g,铜片上析出1 g氢气 D电解质溶液pH升高解析:选D在涉及原电池的有关计算中,关键是要把握住一点即两极得失电子数应相等。利用这一特点,我们从电极反应看:负极:Zn2e=Zn2;正极:2H2e=H2,当溶解1 mol锌失去2 mol电子,铜片上析出1 mol氢气也得到2 mol电子,但并非一定在标准状况下,所以气体体积不一定是22.4 L。硫酸浓度下降,电解质溶液pH升高这样可推出D为正确选项。8(2016桐乡高级中学期中)肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池(如图所示),电解质溶液是20%30% 的KOH溶液。电池总反应为N2H4O2=