专题2 化学反应与能量转化 微型专题重点突破（四）对点训练（含答案）

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1、微型专题重点突破(四)对点训练题组一原电池的基础知识及应用1(2018枣庄市下学期期中)如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置，下列叙述正确的是()A锌片上有气泡产生B锌片为负极，铜片发生氧化反应C电解质溶液中的H向铜极移动D电子流动方向：锌极导线铜极电解质溶液锌极考点原电池的基础知识与应用题点原电池的判断与工作原理答案C解析锌比铜活泼、形成原电池反应时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn2e=Zn2，铜为正极，发生还原反应，电极方程式为2H2e=H2，由此可以知道，电子由负极经外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液中；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；综上所述，只有C项正确。

2、2将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A两个装置都构成了原电池B甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池C两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生D产生气泡的速率甲比乙慢考点原电池的基础知识与应用题点原电池的判断与工作原理答案B解析甲中构成了铜锌原电池，锌作负极，失电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为ZnH2SO4=ZnSO4H2。乙装置没有构成原电池，因为没有形成闭合电路。构成原电池后生成氢气的速率加快。3把金属A放入盐B(NO3)2的溶液中，发生反应AB2=A2B，以下叙述正确的是()A常温下金属A一定能与水反应，B一定不能与水反应

3、BA与B用导线连接后放入酒精中，一定形成原电池CA与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中，一定有电流产生D由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A一定是正极，B一定是负极考点原电池的基础知识及应用题点金属活泼性强弱的综合应用答案C解析AB2=A2B说明A比B活泼，但A、B有可能都在金属活动性顺序H之后，因此，A、B都有可能不与水反应，故A项错；酒精是非电解质，不能形成原电池，故B项错；由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A一定是负极，B一定是正极，故D项错。4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

4、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由O2放电的a极为电池的负极BO2移向电池的正极Cb极对应的电极反应为2H24e2O2=2H2ODa极对应的电极反应为O22H2O4e=4OH考点原电池的基础知识及应用题点原电池中电极反应式的书写答案C解析在燃料电池中，有O2放电的a极为原电池的正极，A错误；在燃料电池中，O2移向电池的负极，B错误；在燃料电池中，有H2放电的b极为电池的负极，电极反应为2H24e2O2=2H2O，C正确；a极是正极，氧气在正极得电子，则对应的电极反应为O24e=2O2，D错误。5(2018启

5、东高一期中)锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。电池反应为2Li2H2O=2LiOHH2。电池工作时，下列说法错误的是()A金属锂作负极B镍电极上发生氧化反应C可将化学能转化为电能D电子从锂电极经导线流向镍电极考点原电池的基础知识及应用题点新型化学电源答案B解析根据原电池的工作原理，较活泼金属作负极，失去电子被氧化。该电池中锂比镍活泼，所以金属锂作负极，故A项正确；金属镍作正极，得到电子被还原，故B项错误；该装置是把锂与水反应的化学能转化为电能，故C正确；电子从负极锂经导线流向正极镍，故D项正确。题组二守恒法在原电池中的应用6对于锌、铜、稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有

6、1 mol 电子通过时，理论上两极变化是()锌片溶解了32.5 g锌片增重32.5 g铜片上析出1 g H2铜片上析出1 mol H2A BC D考点守恒法在原电池中的应用题点原电池中的有关计算答案A解析锌、铜、稀硫酸组成的原电池的电极反应式为负极：Zn2e=Zn2，正极：2H2e=H2。则计算关系式为Zn2eH2 1 mol 2 mol 1 mol 0.5 mol 1 mol 0.5 molm(Zn)0.5 mol65 gmol132.5 g，m(H2)0.5 mol2 gmol11 g。7(2018上海松江区期中)用图1表示铜锌原电池中一些物理量的关系。x轴表示流入正极电子的物质的量，则y

7、轴表示()Ac(H) Bc(SO)C铜棒的质量 D锌棒的质量考点守恒法在原电池中的应用题点原电池中的有关计算答案C解析锌棒作原电池负极，电极反应式为Zn2e=Zn2，铜棒作原电池正极，溶液中铜离子在此极得电子，电极反应式为Cu22e=Cu，所以电解质溶液中c(H)不变，A项错误；SO不参与反应，所以c(SO)不变，B项错误；铜棒上有铜析出，铜棒的质量增加，C项正确；锌不断溶解，所以锌棒的质量减小，D项错误。8镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，该电池反应为MgClOH2O=Mg(OH)2Cl。下列有关说法正确的是()A电池工作时，c溶液中的溶质是MgCl2B电池工作时，正极a附近的pH将不断

8、增大C负极反应式：ClO2eH2O=Cl2OHDb电极发生还原反应，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.1 mol Cl考点守恒法在原电池中的应用题点原电池相关知识的综合答案B解析根据电池反应式为MgClOH2O=Mg(OH)2Cl，所以c溶液中的溶质不含镁离子，A项错误；放电时正极电极反应式：ClOH2O2e=Cl2OH，所以a电极附近的pH将不断增大，B项正确；根据电池反应式为MgClOH2O=Mg(OH)2Cl可知负极电极反应式为Mg2e2OH=Mg(OH)2，C项错误；由图可知a电极为正极发生还原反应，反应式为ClOH2O2e=Cl2OH，所以每转移0.1 mol电子，理论上生成0

9、.05 mol Cl，D项错误。题组三原电池与电解池的综合9针对下面四套实验装置图，下列说法正确的是()A图1装置牺牲镁保护铁B图2装置中铁钉发生吸氧腐蚀导致试管中水面上升C图3装置中Mg作负极，Al作正极D用图4装置对二次电池进行充电答案B解析从图1看出，Mg与电源的负极相连，作阴极，Fe与电源的正极相连，作阳极，Fe失去电子溶解，没有起到保护Fe，A错误；图2中铁钉发生吸氧腐蚀，消耗试管内的氧气，使试管内气体压强减小，试管内的液面上升，B正确；图3中构成了原电池，Mg与氢氧化钠溶液不反应，Al与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，Al失去电子作负极，Mg作正极，C错误；图4中作电源时负极失

10、去电子，发生氧化反应，再进行充电时，此极应该得到电子，发生还原反应，所以此时该电极应该与充电电源的负极相连，D错误。10(2018淮北高一期中)粗铜中一般含有锌、铁、银、金等杂质。在下图所示的装置中，甲池的总反应方程式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。接通电路一段时间后，纯Cu电极质量增加了3.2 g。在此过程中，下列说法正确的是()A乙池中CuSO4溶液的浓度不变B甲池中理论上消耗标准状况下空气的体积是2.8 L(空气中O2体积分数以20%计算)C甲池是电能转化为化学能的装置，乙池是化学能转化为电能的装置D甲池通入CH3OH一极的电极反应为：CH3OH6e2H2O=CO8H

11、答案B解析乙池为粗铜的电解精炼，粗铜电极上Cu和其他金属失电子、纯铜上析出的物质只有Cu，则溶液中铜离子浓度降低，A错误；3.2 g铜的物质的量是0.05 mol，转移电子是0.1 mol，串联电路中转移电子数相等，析出3.2 g铜转移电子的物质的量氧气得电子的物质的量，则需要氧气是0.1 mol40.025 mol，所以消耗空气体积为0.025 mol522.4 Lmol12.8 L，B正确；甲池是原电池、乙池是电解池，所以甲池是将化学能转化为电能的装置、乙池是将电能转化为化学能的装置，C错误；通入甲醇的电极是负极，负极上甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH6

12、e8OH=CO6H2O，D错误。11.图中，两电极上发生的电极反应为a极：Cu22e=Cu；b极：Fe2e=Fe2，下列说法中不正确的是()A该装置可能是电解池Ba极上一定发生还原反应Ca、b可能是同种电极材料D该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能答案D解析根据电极反应，该装置可能是原电池，a为正极，b为负极，化学能转化为电能；该装置也可能是电解池，a为阴极，发生还原反应，b为阳极，电能转化为化学能。12下列图示中关于铜电极的连接错误的是()答案C解析该原电池中，较活泼的金属锌作负极，较不活泼的金属铜作正极，A正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，B正确；电镀铜时，镀层金属铜作阳极，

13、镀件作阴极，C错误；电解氯化铜溶液时，惰性电极作阳极，D正确。综合强化13铅蓄电池是典型的可充电电池，正负极是惰性材料，电池总反应式为：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时，正极的电极反应式是_。当外电路通过2 mol电子时，理论上负极板的质量增加_，电池中消耗硫酸物质的量为_。(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按下图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_，此时铅蓄电池的正负极的极性将_(填“不变”或“对换”)。(3)若用铅蓄电池电解由NaCl和CuSO4组成的混合溶液，其中c(Na)3c(Cu2)0.3 molL1，取该混

14、合液100 mL，用石墨作电极进行电解，通电一段时间后，在阴极收集到0.112 L(标准状况)气体，则铅蓄电池中转移电子的物质的量为_mol。答案(1)PbO24HSO2e=PbSO42H2O96 g2 mol(2)Pb对换(3)0.03解析(1)根据总反应式可知放电时，正极二氧化铅得到电子，电极反应式是PbO24HSO2e=PbSO42H2O；负极电极反应：PbSO2e=PbSO4，因此当外电路通过2 mol电子时，理论上负极板的质量增加1 mol303 gmol11 mol207 gmol196 g；根据总反应式可知电池中消耗硫酸物质的量为2 mol。(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，

15、电极上是析出的PbSO4，若按题图连接B为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，实质是电解反应，B电极上发生反应为：PbSO42H2O2e=PbO24HSO，A电极发生反应为：PbSO42e=PbSO，所以A电极上生成Pb，B电极上生成PbO2，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。(3)用铅蓄电池电解NaCl和CuSO4组成的混合溶液时，阴极上铜离子先放电，后氢离子放电，c(Na)3c(Cu2)0.3 molL1，即混合溶液中铜离子的浓度是0.1 molL1,100 mL混合溶液中n(Cu2)0.1 molL10.1 L0.01 mol，析出0.01 mol铜需要转移0.

16、02 mol电子，氢气的物质的量是0.112 L22.4 Lmol10.005 mol，阴极上生成氢气需要转移电子的物质的量为0.005 mol20.01 mol，所以电解时转移的总电子物质的量为0.03 mol，串联电路中转移电子数相等，所以铅蓄电池中转移电子的物质的量是0.03 mol。14某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。(1)方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。(2)方案：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以

17、确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式_。(3)方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同)：_；用离子方程式表示其反应原理：_。考点原电池的基础知识及应用题点原电池的设计答案(1)Fe2H=Fe2H2(2)原电池装置如图所示；正极反应：2H2e=H2；负极反应：Fe2e=Fe2(3)把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质FeCu2=Fe2Cu解析方案：金属的活动性越强，与酸反应越剧烈，产生H2的速率越快，Fe能与H反应生成H2：Fe2H=Fe2H2

18、，Cu不与H反应，无明显现象，所以Fe的活动性大于Cu的。方案：利用原电池中相对活泼金属失去电子为原电池负极，相对不活泼的金属为原电池的正极来判断金属活动性的相对强弱，所以将Cu片、Fe片用导线连接起来浸入稀硫酸中，产生气泡的电极为正极，也就是活动性较弱的Cu，金属溶解的电极为负极，也就是活动性较强的Fe。方案：可根据活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来设计实验。15现用如图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1 000 mL，供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。请回答下列问题：(1)b电极材料为_，其电极反应式为_。(2)当量筒中收集到67

19、2 mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为_mol，此时a电极质量_(填“增加”或“减少”)_g。(3)如果将a、b两电极的电极材料对调，U形管中将出现的现象是_。考点守恒法在原电池中的应用题点原电池的有关计算答案(1)铜2H2e=H2(2)0.06减少1.95(3)左端液面下降，右端液面上升解析(1)纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有氢气生成，则b为铜，为正极；a为锌，为负极；b电极上氢离子得电子生成氢气，其电极反应式为2H2e=H2。(2)当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体时，n(H2)0.03 mol，已知b电极上的电极反应式为2H2e=H2，则通过导线的电子的物质的量为0.06 mol，a电极上的反应为Zn2e=Zn2，则溶解的Zn的物质的量为0.03 mol，则减少的Zn的质量为65 gmol10.03 mol1.95 g。(3)如果将a、b两电极的电极材料对调，则右边为锌，失电子作负极，左边为铜，作正极，氢离子得电子生成氢气，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升。