第六章第一节化学反应与能量变化
第三课时 课时作业
1.下列电池工作时,O2在正极得电子的是( )
A B C D
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锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池
2.下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( ) A. CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) B. HNO3(aq)+NaOH(aq)==NaNO3(aq)+H2O(l)
C. 2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) D. 2FeCl3(aq)+Fe(s)==3FeCl2(aq)
3.(2021广东)火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时( )
A.负极上发生还原反应 B.CO2在正极上得电子
C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能
4. 如下图所示,电流表G发生偏转,同时A极质量增加,B极质量减少,C为电解质溶液。则A、
B、C分别为( )
A.A是Zn,B是Cu,C是稀硫酸 B.A是Cu,B是Zn,C是稀硫酸
C.A是Fe,B是Ag,C是稀AgNO3溶液
D.A是Ag,B是Fe,C是稀AgNO3溶液
5.(双选)茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技
工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中( )
A. 铝合金是正极 B. 铝合金是负极
C. 海水是电解液 D. 铝合金电极发生还原反应
6. 固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆 氧化钇为电
解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2 )在其间通过。该电池的工作原理如下图所示,
其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( )
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.O2 移向电池的正极
C.b极对应的电极反应为2H2 4e +2O2 ===2H2O
D.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e ===4OH
7.汽车的启动电源常用铅蓄电池。放电时其电池反应为PbO2 + Pb + 2H2SO4===2PbSO4 + 2H2O,根据此反应判断,下列叙述中正确的是( )
A.Pb是负极,发生还原反应 B.PbO2得电子,被氧化
C.电池放电时,溶液酸性增强 D.电池放电时,负极发生氧化反应
8.银锌纽扣电池的构造如图所示,其电池反应方程式为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2。下列说法正确的是( )
A.锌粉为正极 B.Ag2O发生氧化反应
C.电池工作时,电子从锌粉经过KOH溶液流向Ag2O
D.正极的电极反应式为Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-
9.(双选)2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池当电池工作时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是( )
A.多孔碳材料电极为负极
B.锂电极发生氧化反应
C.电池工作时,外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极
D.正极的电极反应式:O2+4e-+2H2O===4OH-
10.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH 2e ===Fe(OH)2
C.电池放电过程中,阴离子向负极移动 D.电池放电时,正极发生氧化反应
11.如图所示为某课外小组自制的氢氧燃料电池,如图所示,a、b均为惰性电极(电极不参加反应)。 下列叙述不正确的是( )
A.a极是负极,该电极上发生氧化反应
B.b极反应是O2 + 4OH--4e-===2H2O
C.总反应方程式为2H2 + O2===2H2O
D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
12.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从②
流向①;①③相连时,③为正极,②④相连时,②有气泡逸出;③ ④相连时,③的质量减少 ,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④
13.下列事实与电化学理论无关的是( )
A.纯银奖牌久置后表面变暗 B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易产生铜绿
C.纯锌与稀硫酸反应时,滴少量硫酸铜溶液后速率加快
D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生绣
14.(双选)某原电池的总反应离子方程式为:2Fe3++Fe===3Fe2+,不能实现该反应的原电池为( )
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
C.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液
15.原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是( )
A.有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al-3 e-===Al3+
B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-+4OH-===AlO2-+2H2O
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+
16.右上图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是( )
A.锌是负极,电子流向为“锌片→LED灯→铜片→稀H2SO4→锌片”
B.如果将硫酸换成橙汁,LED 灯不能发光
C.氢离子在铜片表面被还原
D.该电源工作时,烧杯中阳离子向Zn极移动,且c(H+)减小,c(Cu2+)增大
17.根据下列事实:①在溶液中A+B2+===A2++B;②D+2H2O===D(OH)2+H2↑;③以B、E为电极
与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-===E,B-2e-===B2+。由此可知A2+、B2+、D2+、
E2+的氧化性强弱关系是( )。
A.D2+>A2+>B2+>E2+ B.A2+>B2+>D2+>E2+ C.D2+>E2+>A2+>B2+ D.E2+>B2+>A2+>D2+
18.镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。
请回答下列问题:
⑴ 放电时,还原反应在 (填“a”或“b”)极进行,负极的电极反应式为 ,在放电过程中,正极附近的电解质溶液碱性会 (填“增强”或“减弱”)。
⑵ 镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是 。
19.原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
⑴ 理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。
利用反应“Cu+2Ag+ ===2 Ag+ Cu2+ ”,设制一个化学电池(正极材料用银棒),回答下列问题:
①画出装置图(要求在图上标出电极材料和电解质溶液)
②该电池的负极材料是_______,电解质溶液是_____________;
现象为:_________________。
③正极的反应式为_____________________,现象为:____________
④若导线上转移电子1 mol,则生成银___________克。
⑵ 将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲____________乙(填“>”、“<“或“=” ).
②下列说法正确的是_______(填字母代号)。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的酸性减弱
③请写出图中构成原电池的装置负极的电极反应式_____________________________。
④当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时,将锌、铜片取出,再将烧杯中的溶液稀释至1 L,测
得溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度
为_______。
⑶ 若甲中电池两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出锌片和铜片洗净干燥后称重,
总质量为47g,试计算产生标准状况氢气的体积为多少L?
20.⑴ 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,电池总反应为Ag2O+Zn===2Ag+ZnO,据此判断Ag2O是 极,电极反应式为 ;Zn是 极,电极反应式为 。放电时,电解质溶液中OH-移向________极。
⑵ 有人以化学反应:2Zn+O2+4H+===2Zn2++2H2O为基础设计一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H+、Zn2+进行工作。则该原电池负极的电极反应式为 ,正极的电极反应式为
若电池工作过程中有5.6 L O2(标准状况下)参于反应,则转移电子的物质的量为 。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B B D BC C D D BC D
11 12 13 14 15 16 17
B B A BD C C D
18【答案】
⑴ b Cd-2e-+2OH-===Cd(OH)2 增强
⑵ 镍镉废旧电池中残留的Cd2+、Ni2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染
19【答案】
⑴ ①略 ②铜(或Cu) 硝酸银(或AgNO3)溶液 铜棒变细,溶液变蓝
③Ag++e-=Ag 银棒变粗 ④108
⑵ ①> ②BD ③Zn-2e-===Zn2+ ④1 mol·L-1
⑶ 反应后电极质量是47 g,所以溶解的锌的质量是60 g-47 g=13 g。因此失去的电子是。根据电子得失守恒可知生成氢气是,在标准状况下的体积是 0.2 mol × 22.4 L/mol=4.48 L。
20【答案】
⑴ 正;Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-;负; Zn—2e-+2OH-===ZnO+H2O;负
⑵ 2Zn-4e-===2Zn2+ O2+4H++4e-===2H2O 1 mol
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