2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)分層作業(yè)8 化學(xué)能與電能 新人教版必修2.doc

課時(shí)分層作業(yè)(八)化學(xué)能與電能(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練1下列有關(guān)能源的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A風(fēng)能是人類通過(guò)風(fēng)車等工具獲取的能源，但屬于一次能源B在即將到來(lái)的新能源時(shí)代，核能、太陽(yáng)能、氫能將成為主要能源C月球土壤中含有豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可作為未來(lái)核能的重要原料D原電池把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，所以由原電池提供的電能是一次能源D風(fēng)能是直接從自然界中取得的能源，屬于一次能源，原電池提供的電能是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化而得到的，不能直接獲得，屬于二次能源，A正確，D錯(cuò)誤；隨著時(shí)代的發(fā)展，化石能源逐漸枯竭，所以新能源時(shí)代污染小的核能、太陽(yáng)能、氫能將成為主要能源，B、C正確。2下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是()A只有甲B只有乙C只有丙D除乙均可以C甲裝置不能構(gòu)成閉合回路，乙裝置兩極材料相同，丁裝置酒精不是電解質(zhì)溶液，只有丙裝置具備原電池的構(gòu)成條件，故選C。3如圖是Zn和Cu形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后，記錄如下： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722094】Zn為正極，Cu為負(fù)極。H向負(fù)極移動(dòng)。電子流動(dòng)方向，從Zn經(jīng)外電路流向Cu。Cu極上有H2產(chǎn)生。若有1 mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生H2為0.5 mol。正極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2。描述合理的是()ABCDB在該原電池中，Zn比Cu活潑，故Zn作負(fù)極，Cu作正極，電子由Zn流出經(jīng)導(dǎo)線流向Cu，負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，正極反應(yīng)為2H2e=H2，故每轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)，產(chǎn)生H2 0.5 mol，在溶液中H向正極移動(dòng)，SO向負(fù)極移動(dòng)，故錯(cuò)誤，正確。4.右圖是生活中常用的鋅錳干電池的示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是()A電池內(nèi)部含有電解質(zhì)B鋅是負(fù)極，碳棒是正極C電池用完后可埋入土壤D鋅錳干電池是一次性電池C鋅錳干電池是一次性電池，負(fù)極材料是Zn，正極材料是碳棒，電解質(zhì)是NH4Cl。因?yàn)閺U電池中含有多種重金屬和酸、堿等有害物質(zhì)，隨意丟棄對(duì)生態(tài)環(huán)境和公眾健康危害很大，所以應(yīng)該對(duì)廢電池進(jìn)行集中處理，不能埋入土壤。5.如右圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的()AA是Zn，B是Cu，C是稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C為稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液DA極逐漸變粗，說(shuō)明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽(yáng)離子得到電子后在A極上析出；B極逐漸變細(xì)，說(shuō)明B極為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A和B中的反應(yīng)為：ZnH2SO4=ZnSO4H2，則A中A極變細(xì)，B中A極不變。C和D兩項(xiàng)中的反應(yīng)為：Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中C中A極變細(xì)，D中A極變粗。6銀鋅電池用途廣泛，可用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表示為2AgZn(OH)2 Ag2OZnH2O，此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722095】AAgBZn(OH)2CAg2ODZnD放電反應(yīng)為原電池反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子。7100 mL 2 molL1的鹽酸與過(guò)量的鋅反應(yīng)，為加快速率，又不影響產(chǎn)生氫氣的總量，可采用的方法是()A加入適量的6 molL1的鹽酸B加入數(shù)滴氯化銅溶液C加入適量的蒸餾水D加入適量的氯化鈉溶液BA項(xiàng)能加快反應(yīng)速率，但增加了產(chǎn)生氫氣的總量；C、D兩項(xiàng)不影響H2的量，但稀釋了鹽酸，降低了反應(yīng)速率；B項(xiàng)發(fā)生反應(yīng)Cu2Zn=Zn2Cu，形成CuZn原電池，加快了反應(yīng)速率。8鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高的優(yōu)點(diǎn)受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為L(zhǎng)iMnO2=LiMnO2，下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722096】ALi是正極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=LiBLi是負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=LiCMnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)式為MnO2e=MnODLi是負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i2e=Li2B根據(jù)總反應(yīng)，Li失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Li是負(fù)極，反應(yīng)式為L(zhǎng)ie=Li。9下圖是氫氧燃料電池構(gòu)造示意圖。關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是()Aa極是負(fù)極B供電時(shí)的總反應(yīng)式為2H2O2=2H2OC電子由b通過(guò)燈泡流向aD氫氧燃料電池是環(huán)保電池Ca電極發(fā)生反應(yīng)：H22e=2H，故電子應(yīng)由a通過(guò)燈泡流向b。10現(xiàn)有如下兩個(gè)反應(yīng)： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722097】(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)Cu2Ag=2AgCu2(1)根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計(jì)成原電池_。(2)如果不能，說(shuō)明其原因_。(3)如果可以，則寫出正負(fù)極材料、電極反應(yīng)式及反應(yīng)類型(“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)：負(fù)極：_，_，_。正極：_，_，_?！窘馕觥?1)只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池，(B)是氧化還原反應(yīng)且能自發(fā)進(jìn)行。(3)根據(jù)電池反應(yīng)式：Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失電子作負(fù)極，負(fù)極材料是Cu，正極材料應(yīng)是比銅不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬；Ag得電子，所以此電解質(zhì)溶液只能為AgNO3溶液?！敬鸢浮?1)(A)不能，(B)可以(2)(A)不是氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移(3)CuCu2e=Cu2氧化反應(yīng)碳棒、Ag、鉑、金(任選一)2Ag2e=2Ag還原反應(yīng)11ZnMnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是_。電池工作時(shí)，電子流向_(填“正極”或“負(fù)極”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2，會(huì)加速其電極的腐蝕，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好選用下列試劑中的_(填字母)。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722098】ANaOHBZnCFeDNH3H2O【解析】(1)負(fù)極是失電子的一極，Zn失電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。(2)鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質(zhì)，所以應(yīng)選Zn將Cu2置換為單質(zhì)而除去?！敬鸢浮?1)Zn(或鋅)正極(2)鋅與還原出的銅形成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕B沖A挑戰(zhàn)練12燃料電池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧氣(或空氣)起反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，若電解質(zhì)溶液是強(qiáng)堿溶液，下面關(guān)于甲烷燃料電池的說(shuō)法正確的是()A負(fù)極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OHB負(fù)極反應(yīng)式：CH48OH8e=CO26H2OC隨著放電的進(jìn)行，溶液的氫氧根濃度不變D放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)DO22H2O4e=4OH應(yīng)為正極反應(yīng)式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能從強(qiáng)堿溶液中逸出，它將進(jìn)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化成碳酸根。所以負(fù)極反應(yīng)式為CH410OH8e=CO7H2O。由于部分堿液和二氧化碳反應(yīng)，所以溶液的c(OH)將減小。13銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)式為Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2，下列說(shuō)法中不正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722099】A原電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是ZnB負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是Zn2OH2e=Zn(OH)2C工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液c(OH)減小D溶液中OH向正極移動(dòng)，K、H向負(fù)極移動(dòng)D根據(jù)總反應(yīng)式Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2分析化合價(jià)變化可知，Zn在負(fù)極上失電子，Ag2O在正極上得電子，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，所以負(fù)極反應(yīng)為Zn2OH2e=Zn(OH)2，正極反應(yīng)為Ag2O2eH2O=2Ag2OH。在負(fù)極區(qū)，OH被消耗，溶液堿性減弱，溶液中的OH作定向移動(dòng)到負(fù)極來(lái)補(bǔ)充，正極區(qū)生成OH，溶液堿性增強(qiáng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。14化學(xué)電源在能源、通訊、交通、醫(yī)學(xué)及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：43722100】(1)目前使用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池是一種可充電電池，其電池總反應(yīng)式可以表示為Cd(OH)22Ni(OH)2 Cd2NiO(OH)2H2O已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均難溶于水，但能溶于酸。關(guān)于鎳鎘電池的下列說(shuō)法：以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)；以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)；充電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?；放電時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽浑姵胤烹姇r(shí)的負(fù)極材料是NiO(OH)；電池放電時(shí)的負(fù)極材料是Cd。下列組合中正確的是_。ABCD(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物，有資料表明，一節(jié)廢鎳鎘電池可以使1 m2耕地失去使用價(jià)值，在酸性土壤中這種污染尤其嚴(yán)重，其原因是_。(3)氫鎳電池是近年開發(fā)出來(lái)的新型可充電電池，它用氫氣取代了金屬鎘，從而有效防止產(chǎn)生的鎘污染，成為鎳鎘電池的換代產(chǎn)品。氫鎳電池的電解質(zhì)溶液是氫氧化鉀溶液。已知總反應(yīng)式：2NiO(OH)H2 2Ni(OH)2電池負(fù)極的電極反應(yīng)式是_，電池正極的電極反應(yīng)式是_?！窘馕觥?1)可逆反應(yīng)是指在同一條件下，正、逆兩個(gè)方向可以同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)，與電池的充電、放電不同，充電、放電不是可逆反應(yīng)。鎳鎘電池放電時(shí)，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，充電時(shí)，是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。(2)Ni(OH)2、Cd(OH)2難溶于水，易溶于酸：Ni(OH)22H=Ni22H2O；Cd(OH)22H=Cd22H2O。在酸性土壤中，溶解于水中的Ni2、Cd2造成的污染尤為嚴(yán)重，會(huì)引起疼痛病。(3)氫鎳電池中，氫氣取代金屬鎘作負(fù)極，NiO(OH)仍然作正極?！敬鸢浮?1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2難溶于水，但能溶于酸中，生成重金屬離子Ni2、Cd2，從而造成污染(3)H22OH2e=2H2O2NiO(OH)2H2O2e=2Ni(OH)22OH教師獨(dú)具某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(指正極或負(fù)極)_(填“相同”或“不同”)。(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空：鋁為_極，電極反應(yīng)式為_。石墨為_極，電極反應(yīng)式為_。電池總反應(yīng)式為_。(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作_極(填“負(fù)”或“正”)，理由是_。此反應(yīng)的離子方程式為_。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素為_。【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，不難看出實(shí)驗(yàn)1中Mg作負(fù)極，Al作正極；實(shí)驗(yàn)2中Al作負(fù)極，Cu作正極；實(shí)驗(yàn)3中，Al作負(fù)極，C作正極，總反應(yīng)式是2Al6H=2Al33H2；實(shí)驗(yàn)4中，由于Al與NaOH溶液可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)：2Al2OH2H2O=2AlO3H2，而Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，故Al作負(fù)極，Mg作正極，通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)可以看出：一般是活潑的金屬作負(fù)極，但也有特殊情況，也要考慮另一電極與電解質(zhì)溶液能否發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)?！敬鸢浮?1)不同(2)負(fù)2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6H=2Al33H2(3)負(fù)鋁與NaOH溶液可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)另一電極材料的活動(dòng)性和電解質(zhì)溶液的氧化性