2012高二化学每课一练 1.2 化学能与电能的转化 第1课时（苏教版选修4）

1.2 化学能与电能的转化 第1课时 每课一练（苏教版选修4）
基础达标
1.下列关于原电池的叙述中，正确的是（ ）
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池负极发生的电极反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
答案：A
2.下列各图表示的装置，能构成原电池的是（ ）
解析：A中电极相同；B中无电解质溶液；C未形成闭合电路。
答案：D
3.铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01mol·L-1的食盐溶液中，可能出现的现象是( )
A.铁棒附近产生OH- B.铁棒逐渐被腐蚀
C.石墨棒上放出Cl2 D.石墨棒上放出O2
答案：B
4.用锌片、铜片和硝酸银组成的原电池，正极上发生的电极反应是( )
A.2H++2e-====H2↑ B.Zn-2e-====Zn2+
C.2H2O+O2+4e-====4OH- D.Ag++e-====Ag
解析：正极发生得电子的反应：Ag++e-====Ag。
答案：D
5.用于人造地球卫星的一种高能电池——银锌蓄电池，其电极式反应式为
Zn+2OH--2e-====ZnO+H2O
Ag2O+H2O+2e-====2Ag+2OH-
据此判断氧化银是( )
A.负极，并被氧化 B.正极，并被还原
C.负极，并被还原 D.正极，并被氧化
解析：Ag2O在反应过程中得到电子，被还原，是正极。
答案：B
6.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易被腐蚀的原因是（ ）
A.形成原电池时铝作负极 B.形成原电池时铜作负极
C.形成原电池时，电流由铝经导线流向铜 D.铝质铆钉被空气中的氧气氧化
解析：铝比铜活泼，铝钉作负极，电子由铝流向铜。
答案：A
7.把a,b,c三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；b、c相连时，c不易被腐蚀。则三种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A.a＞b＞c B.a＞c＞b C.c＞b＞a D.b＞c＞a
解析：活泼金属作负极，易反应而被腐蚀，易得活泼性顺序是：a＞b＞c。
答案：A
8.普通干电池两极材料是锌和石墨棒，两极间为MnO2、NH4Cl、ZnCl2糊状物，下列说法错误的是（ ）
A.干电池中锌作负极，石墨棒作正极
B.负极发生还原反应：Zn-2e-====Zn2+
C.MnO2的作用是把正极附近生成的氢气氧化成水，避免氢气泡出现
D.干电池工作时，由化学能转变为电能
解析：负极发生氧化反应。
答案：B
9.下列叙述正确的是（ ）
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成的原电池中，Cu是负极
C.马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触，锡先被腐蚀
D.铜锌原电池工作时，若有13 g锌被溶解，电路中就有0.4 mol电子通过
解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池的材料一定都是金属，例如锌与石墨电极也能与电解液构成原电池 。在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的电极，因此活泼金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液构成原电池，铁比锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作，锌失电子作负极，电极反应为Zn-2e-Zn2+，1 mol Zn失去2 mol 电子，则0.2 mol Zn（质量为13 g）被溶解时电路中有0.4 mol电子通过。
答案：D
综合运用
10.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，下列各叙述正确的是（ ）
A.溶液pH由大变小 B.负极附近Zn2+浓度逐渐增大
C.H+向负极移动 D.溶液中H2SO4的浓度不变
解析：锌作负极，铜作正极，H+在铜片处得电子生成H2；溶液逐渐变为ZnSO4溶液。
答案：B
11.将铜和锌用导线连接插入硫酸铜溶液中，当导线中有0.2 mol电子通过时，负极质量变化是（ ）
A.增加6.5 g B.减少6.5 g C.减少5.6 g D.增加5.6 g
解析：Zn作负极，失去0.2 mol电子，生成0.1 mol Zn2+，故损失质量是6.5 g。
答案：B
12.M、N、P、E四种金属，①M+N2+====N+M2+ ②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表示有大量气泡 ③N、E用导线连接放入E的硫酸溶液中，电极反应为E2++2e-====E，N-2e-====N2+。四种金属的还原性由强到弱顺序是（ ）
A.PMNE B.ENMP C.PNME D.EPMN
解析：由①知，活泼性M＞N，M、P导线连接入硫酸氢钠溶液中，构成原电池正极，冒气泡，故P＞M；N、E构成的原电池N作负极，故活泼性N＞E。
答案：A
13.我国首创以铝—空气—海水电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发生耀眼的白光。则该电源负极材料为____________，正极材料为____________，正、负极反应分别是________________________________________________。
解析：Al、O2（空气）之间的氧化还原反应为4Al+3O2====2Al2O3。将该反应与原电池的工作原理、Al性质等知识进行综合分析可知，铝是负极反应物，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比Al弱的导电性强的材料，如石墨等。Al、O2的氧化反应、还原反应分别为
Al：Al-3e-====Al3+ 4Al-12e-====4Al3+
O2：O2+2H2O+4e-====4OH- 3O2+6H2O+12 e-====12 OH-
答案：铝 石墨 3O2+6H2O+12 e-====12OH- 4Al-12 e-====4Al3+
拓展探究
14.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO+2-4e-====4CO2
正极反应式_____________________________________________________________________；
总电池反应_____________________________________________________________________。
解析：本题意在考查电池的电极判断、电极反应、电池反应方程式的书写。本题易形成两种错误认识。一方面不注意O2-在电解液中不能存在，误写成阴极上产生O2-；另一方面，不知道O2-与电解液中的什么粒子反应，写不出正确的电极产物。
由题意可知负极反应为2CO+2-4e-====4CO2；CO被氧化；则正极反应应有物质被还原，只能是空气中的O2，即正极反应为O2+2CO2+4e-====2，电池反应为2CO+O2====2CO2，氧化剂含适量CO2的O2就是为了平衡、保持电解质溶液组成、浓度恒定。
答案：O2+2CO2+4e-====2 2CO+O22CO2
15.将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH（甲醇）和O2，则发生了原电池反应。该原电池反应的离子方程式为
2CH3OH+3O2+4OH-====2+6H2O。
写出原电池的负极反应式。
解析：将原电池的化学反应原理和该原电池的离子反应方程式进行联系，分析可知该原电池中的正极反应式为3O2+6H2O+12e-====12OH-（使电子转移数与总反应相同，便于加减），将该原电池反应的离子方程式减去正极反应式（两式“====”两边分别相减），得
2CH3OH-6H2O-12 e-+4OH-====2+6H2O-12OH-
将上式移项整理，得负极反应式：
2CH3OH-12e-+16OH-====2+12H2O
答案：2CH3OH-12e-+16OH-====2+12H2O