2018-2019學年高中化學 課時分層作業(yè)8 化學能與電能 新人教版必修2.doc
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課時分層作業(yè)(八)化學能與電能(建議用時:45分鐘)學業(yè)達標練1下列有關能源的說法錯誤的是()A風能是人類通過風車等工具獲取的能源,但屬于一次能源B在即將到來的新能源時代,核能、太陽能、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,它可作為未來核能的重要原料D原電池把化學能直接轉(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錯誤;隨著時代的發(fā)展,化石能源逐漸枯竭,所以新能源時代污染小的核能、太陽能、氫能將成為主要能源,B、C正確。2下列裝置中,能構成原電池的是()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成條件,故選C。3如圖是Zn和Cu形成的原電池,某實驗興趣小組做完實驗后,記錄如下: 【導學號:43722094】Zn為正極,Cu為負極。H向負極移動。電子流動方向,從Zn經(jīng)外電路流向Cu。Cu極上有H2產(chǎn)生。若有1 mol電子流過導線,則產(chǎn)生H2為0.5 mol。正極的電極反應式為Zn2e=Zn2。描述合理的是()ABCDB在該原電池中,Zn比Cu活潑,故Zn作負極,Cu作正極,電子由Zn流出經(jīng)導線流向Cu,負極反應為Zn2e=Zn2,正極反應為2H2e=H2,故每轉(zhuǎn)移1 mol電子時,產(chǎn)生H2 0.5 mol,在溶液中H向正極移動,SO向負極移動,故錯誤,正確。4.右圖是生活中常用的鋅錳干電池的示意圖,下列有關說法中不正確的是()A電池內(nèi)部含有電解質(zhì)B鋅是負極,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,負極材料是Zn,正極材料是碳棒,電解質(zhì)是NH4Cl。因為廢電池中含有多種重金屬和酸、堿等有害物質(zhì),隨意丟棄對生態(tài)環(huán)境和公眾健康危害很大,所以應該對廢電池進行集中處理,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A極逐漸變粗,B極逐漸變細,C為電解質(zhì)溶液,則A、B、C應是下列各組中的()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,說明A極為原電池的正極,溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出;B極逐漸變細,說明B極為原電池的負極,失去電子后變成離子進入溶液中。A和B中的反應為:ZnH2SO4=ZnSO4H2,則A中A極變細,B中A極不變。C和D兩項中的反應為:Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2,其中C中A極變細,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,它的充電和放電過程可以表示為2AgZn(OH)2 Ag2OZnH2O,此電池放電時,負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是() 【導學號:43722095】AAgBZn(OH)2CAg2ODZnD放電反應為原電池反應,負極發(fā)生氧化反應失去電子。7100 mL 2 molL1的鹽酸與過量的鋅反應,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項能加快反應速率,但增加了產(chǎn)生氫氣的總量;C、D兩項不影響H2的量,但稀釋了鹽酸,降低了反應速率;B項發(fā)生反應Cu2Zn=Zn2Cu,形成CuZn原電池,加快了反應速率。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式為LiMnO2=LiMnO2,下列說法中正確的是() 【導學號:43722096】ALi是正極,電極反應式為Lie=LiBLi是負極,電極反應式為Lie=LiCMnO2是負極,電極反應式為MnO2e=MnODLi是負極,電極反應式為Li2e=Li2B根據(jù)總反應,Li失電子發(fā)生氧化反應,Li是負極,反應式為Lie=Li。9下圖是氫氧燃料電池構造示意圖。關于該電池的說法不正確的是()Aa極是負極B供電時的總反應式為2H2O2=2H2OC電子由b通過燈泡流向aD氫氧燃料電池是環(huán)保電池Ca電極發(fā)生反應:H22e=2H,故電子應由a通過燈泡流向b。10現(xiàn)有如下兩個反應: 【導學號:43722097】(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)Cu2Ag=2AgCu2(1)根據(jù)兩反應本質(zhì),判斷能否設計成原電池_。(2)如果不能,說明其原因_。(3)如果可以,則寫出正負極材料、電極反應式及反應類型(“氧化反應”或“還原反應”):負極:_,_,_。正極:_,_,_?!窘馕觥?1)只有自發(fā)的氧化還原反應才能設計成原電池,(B)是氧化還原反應且能自發(fā)進行。(3)根據(jù)電池反應式:Cu2Ag=2AgCu2可知,Cu失電子作負極,負極材料是Cu,正極材料應是比銅不活潑的金屬或能導電的非金屬;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,沒有電子轉(zhuǎn)移(3)CuCu2e=Cu2氧化反應碳棒、Ag、鉑、金(任選一)2Ag2e=2Ag還原反應11ZnMnO2干電池應用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負極材料是_。電池工作時,電子流向_(填“正極”或“負極”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2,會加速其電極的腐蝕,其主要原因是_。欲除去Cu2,最好選用下列試劑中的_(填字母)。 【導學號:43722098】ANaOHBZnCFeDNH3H2O【解析】(1)負極是失電子的一極,Zn失電子由負極經(jīng)外電路流向正極。(2)鋅與還原出來的Cu構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)起反應將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,若電解質(zhì)溶液是強堿溶液,下面關于甲烷燃料電池的說法正確的是()A負極反應式:O22H2O4e=4OHB負極反應式:CH48OH8e=CO26H2OC隨著放電的進行,溶液的氫氧根濃度不變D放電時溶液中的陰離子向負極移動DO22H2O4e=4OH應為正極反應式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能從強堿溶液中逸出,它將進一步反應轉(zhuǎn)化成碳酸根。所以負極反應式為CH410OH8e=CO7H2O。由于部分堿液和二氧化碳反應,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,總反應式為Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2,下列說法中不正確的是() 【導學號:43722099】A原電池放電時,負極上發(fā)生反應的物質(zhì)是ZnB負極發(fā)生的反應是Zn2OH2e=Zn(OH)2C工作時,負極區(qū)溶液c(OH)減小D溶液中OH向正極移動,K、H向負極移動D根據(jù)總反應式Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2分析化合價變化可知,Zn在負極上失電子,Ag2O在正極上得電子,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,所以負極反應為Zn2OH2e=Zn(OH)2,正極反應為Ag2O2eH2O=2Ag2OH。在負極區(qū),OH被消耗,溶液堿性減弱,溶液中的OH作定向移動到負極來補充,正極區(qū)生成OH,溶液堿性增強,故D項錯誤。14化學電源在能源、通訊、交通、醫(yī)學及日常生活中有著廣泛的應用。 【導學號: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。關于鎳鎘電池的下列說法:以上反應是可逆反應;以上反應不是可逆反應;充電時化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?;放電時化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽浑姵胤烹姇r的負極材料是NiO(OH);電池放電時的負極材料是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耕地失去使用價值,在酸性土壤中這種污染尤其嚴重,其原因是_。(3)氫鎳電池是近年開發(fā)出來的新型可充電電池,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。已知總反應式:2NiO(OH)H2 2Ni(OH)2電池負極的電極反應式是_,電池正極的電極反應式是_。【解析】(1)可逆反應是指在同一條件下,正、逆兩個方向可以同時進行的反應,與電池的充電、放電不同,充電、放電不是可逆反應。鎳鎘電池放電時,是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,充電時,是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W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造成的污染尤為嚴重,會引起疼痛病。(3)氫鎳電池中,氫氣取代金屬鎘作負極,NiO(OH)仍然作正極。【答案】(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教師獨具某化學興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用,設計并進行了以下一系列實驗,實驗結(jié)果記錄如下:編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(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回答下列問題:(1)實驗1、2中Al所作的電極(指正極或負極)_(填“相同”或“不同”)。(2)對實驗3完成下列填空:鋁為_極,電極反應式為_。石墨為_極,電極反應式為_。電池總反應式為_。(3)實驗4中鋁作_極(填“負”或“正”),理由是_。此反應的離子方程式為_。(4)根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負極的因素為_。【解析】根據(jù)實驗記錄,不難看出實驗1中Mg作負極,Al作正極;實驗2中Al作負極,Cu作正極;實驗3中,Al作負極,C作正極,總反應式是2Al6H=2Al33H2;實驗4中,由于Al與NaOH溶液可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應:2Al2OH2H2O=2AlO3H2,而Mg與NaOH溶液不反應,故Al作負極,Mg作正極,通過以上的實驗可以看出:一般是活潑的金屬作負極,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?!敬鸢浮?1)不同(2)負2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6H=2Al33H2(3)負鋁與NaOH溶液可以發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)另一電極材料的活動性和電解質(zhì)溶液的氧化性- 配套講稿:
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