必修2同步巩固练习解析：2-2化学能与电能（第2课时）

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1、第 2 章第 2 节第 2 课时课时 一、选择题 1下列化学电池不易造成环境污染的是( ) A氢氧燃料电池 B锌锰电池 C镍镉电池  D铅蓄电池 【答案】 A 2随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程， 其首要原因是( ) A利用电池外壳的金属材料 B防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品 D回收其中的石墨电极 【答案】 B 【点拨】 主要原因是对环境的污染， 尤其是重金属带来的污染。 这也体现了社会物质 文明的发展、精神文明的进步、我们的政府对人民的人文关怀。 3以下现象与电化学无关的是( ) A黄铜

2、(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B生铁(铁炭合金)比软铁心(几乎是纯铁)易生锈 C铁质器件配有铜制配件，在接触处易生铁锈 D银质奖牌久置后表面会变黑 【答案】 D 【点拨】 银质奖牌变黑的原因是与空气中的硫化物反应生成硫化银。 4如右图所示为普通锌锰电池(即“干电池”)的组成和结构示意图，其中 MnO2的作用 是吸收正极放出的 H2，下列说法正确的是( ) A锌是正极，MnO2是负极 B锌是负极，MnO2是正极 C锌是正极，石墨是负极 D锌是负极，石墨是正极 2 【答案】 D 5下列说法中正确的是( ) 燃料电池的反应物可不储存在电池的内部 锌锰干电池是一次电池，铅蓄电池是二次电池 锂电池

3、是新一代可充电电池 燃料电池作为汽车驱动能源已研发成功 A  B C  D 【答案】 B 6科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气 进入以磷酸为电解质的燃料电池发电，电池负极反应为( ) AH22OH=2H2O2e BO24H4e=2H2O CH2=2H2e DO22H2O4e=4OH 【答案】 C 【点拨】 燃料电池的负极是 H2失电子，在酸性电解质中产生 H，故 C 正确。 7下列叙述正确的是( ) A纯锌与稀硫酸反应时，加入少量 CuSO4深液，可使反应速率加快 B 甲醇和氧气以及 KOH 溶液构成的新型燃烧电池中， 其负极上发生的反

4、应为 ： CH3OH 6OH6e=CO25H2O C在铁件上镀铜时，金属铜作阴极 D电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变 【答案】 A 【点拨】 锌置换出少量铜后形成锌原电池，使反应速度加快，A 项正确 ； 负极上应发 生失去电子的氧化反应，并且 CO2在碱性环境中要生成 CO，B 项错；电镀池中，镀层金 23 属作阳极，C 项错；电解精炼铜时，溶液中铜离子浓度降低，D 项错。 8NiCd 充电电池，可以发生如下反应： Cd(OH)22NiO(OH)Cd2Ni(OH)22H2O， 充电 放电 由此可知，该电池的负极材料是( ) ACd   BNiO(OH) CCd(OH)2

5、 DNi(OH)2 3 【答案】 A 【点拨】 发生原电池反应即放电反应时， 一定是较活泼的金属作负极， 发生氧化反应， 故 Cd 是负极材料。 9汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2Pb 2H2SO4=2PbSO42H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是( ) APbO2是电池的负极 B负极的电极反应式为： PbSO2e=PbSO4 24 CPbO2得电子，被氧化 D电池放电时，溶液酸性增强 【答案】 B 【点拨】 根据电极反应知铅失电子被氧化，铅作负极，PbO2被还原作正极。放电过 程中消耗了硫酸，溶液的酸性减弱。 10我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网

6、为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧 气与铝反应产生电流， 电池总反应 ： 4Al3O26H2O=4Al(OH)3。 下列说法不正确的是( ) A正极反应式：2H2OO24e=4OH B电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D该电池通常只需要更换铝板就可继续使用 【答案】 B 【点拨】 该电池的负极反应式：4Al12e=4Al3正极反应式：6H2O3O212e =12OH电池工作时电子由负极(铝电极)流向正极(铂电极)。 11用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的 U 型管)构成一个原电池。以下有关该原

7、电池的叙述正确的是( ) 在外电路中，电流由铜电极流向银电极 正极反应为：Age=Ag 实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 将铜片浸入 AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A  B   C  D 【答案】 C 【点拨】 Cu 为负极，电子由 Cu 电极流向 Ag 电极；取出盐桥，电池不能形成闭 4 合回路，不能继续工作。 12 一种燃料电池中发生的化学反应为 ： 在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。 该电池负极发生的反应是( ) ACH3OH(g)O2(g)=H2O(l)CO2(g)2H(aq)2e BO2(g)4H(aq)4e=2H2O(l

8、) CCH3OH(g)H2O(l)=CO2(g)6H(aq)6e DO2(g)2H2O(l)4e=4OH(aq) 【答案】 C 【点拨】 甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故 B、D 错误；A 项不是电极反应式。 13 电池是人类生产和生活中的重要能量来源， 各式各样电池的发明是化学对人类的一 项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( ) A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 【答案】 C 【点拨】 锌锰干电池工作过程中不会消耗碳棒，所以碳棒不会变细

9、； 氢氧燃料电池是 把化学能转化为电能；太阳能电池的主要材料是硅，而不是二氧化硅。 14钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe2H2OO2=2Fe2 4OH。以下说法正确的是( ) A负极发生的反应为 Fe2e=Fe2 B正极发生的反应为 2H2OO22e=4OH C原电池是将电能转变为化学能的装置 D钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 【答案】 A 【点拨】 从原电池反应式可知，Fe 失电子转变为 Fe2，Fe 作负极，A 正确；正极电 极反应式应为 2H2OO24e=4OH，B 错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C 错；水面 O2浓度较水下浓度高，水面更易被腐蚀

10、，D 错。 15将铁棒和锌棒用导线连接插入 CuSO4溶液里。当电池中有 0.2mol 电子通过时，负 极质量的变化是( ) 5 A增加 5.6g  B减少 0.1g C减少 6.5g  D增加 6.4g 【答案】 C 【点拨】 在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，并 且电极失去电子总数等于正极得到电子总数。 不能正确判断负极反应及用电子守恒解决问题 是本题易出现的错误。 负极反应式：Zn2e=Zn2 故负极质量减少 6.5gmol16.5g。 0.2mol 2 二、非选择题 16有 A、B 两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究

11、产物的有关 性质，分别设计了如图所示的原电池， 请回答： (1)指出各池中的负极材料并写出其电极反应式。 负极材料：A 池_，B 池_。 电极反应式： A 池：正极： _， 负极： _。 B 池：正极 _， 负极： _。 (2)B 池的总反应的离子方程式为 _。 (3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池正负极” ，这种作法 6 _(填“可靠”或“不可靠”)，如不可靠请你提出另一种判断原电池正负极的可行的 方案_。(若你认为可靠，此空可不做答) (4)从构成原电池的几个组成部分来看，判断原电池负极，除了要考虑金属的活泼性外， 还要考虑 _。 【答案】 (1)Mg Al A：正：2

12、H2e=H2 负：Mg2e=Mg2 B：正：6H2O6e=6OH3H2 负：2Al6e8OH=2AlO 4H2O 2 (2)2Al2H2O2OH=2AlO 3H2 2 (3)不可靠：两个电极相比较，容易与电解质溶液反应的作负极 (4)电解质溶液性质 17市场上出售的“热敷袋”其中的主要成分为铁粉、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。 热敷袋用塑料袋密封， 使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量， 用完后袋内有大量铁锈生 成， 回答下列各问： (1)热敷袋放出的热是来自 _。 (2)炭粉和氯化钠的作用分别是 _ _。 (3)写出有关的电极反应式和化学方程式： _ _、_、 _。 【答案】 (1)原电池中

13、的氧化还原反应 (2)炭粉构成原电池正极，NaCl 溶液起电解质溶液作用，从而形成原电池，加速 Fe 的氧 化 (3)负极：2Fe4e=2Fe2 正极：2H2OO24e=4OH 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3Fe2O33H2O = 18一般来说，根据某个氧化还原反应便可设计一个原电池。例如某种燃料电池的总反 7 应式是： CH42O22OH=CO3H2O。在此燃料电池中，向正极通入的物质是_， 23 负极发生反应的电极反应式是_， 可选择的电解质溶液是_。  【答案】 O2 CH410OH8e=CO7H2O KOH 或 NaOH 23 19 现代社会

14、对耗电量高的便携式电器需求越来越大。 化学家又研制出新型封闭式体积 小的充电电池镍镉电池。它以镉(Cd)为负极，NiO(OH)为正极，以 KOH 为电解质，其 寿命比铅蓄电池长，广泛应用于收录机，无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等。 (1)试写出这种电池放电时正负极反应和总反应方程式； (2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物。有资料表示一节废镍隔电池可以使面积 为 1 平方米的耕地失去使用价值。对于酸性土壤尤为严重，这是因为 _； (3)下图是废弃的镍镉电池的重金属渗入水体后，进入人体的一条途径： ABCD人 生物体 D 中重金属物质的量浓度_(选填“大于”“小于”或“等于”)生物体 A

15、 中重金属物质的量浓度。这是通过食物链的富集作用引起的。除了上述途径外，被污染水 体中重金属还可以直接通过_途径进入人体。 【答案】 (1)负极：Cd2e2OH=Cd(OH)2 正极：2NiO(OH)2e2H2O=2Ni(OH)22OH 总反应：Cd2NiO(OH)2H2O=Cd(OH)22Ni(OH)2 (2)Ni(OH)2、Cd(OH)2溶于酸 (3)大于 饮水 【点拨】 (1)Cd 为负极，失去电子成为 Cd2，电解质为 KOH，放电后，它与 Cd2反 应生成 Cd(OH)2。NiO(OH)为正极，得到电子成为 Ni2，放电后，与 KOH 反应生成 Ni(OH)2。 (2)Ni(OH)2、Cd(OH)2难溶于水，但 Ni(OH)2、Cd(OH)2易溶于酸生成 Cd2和 Ni2，造 成严重污染。 (3)通过食物链的富集作用，生物体内重金属物质的量浓度按 A、B、C、D、人逐渐增 大。