1、第2课时 化学反应与电能A组基础达标1下列设备工作时，将化学能转化为电能的是()A锂离子电池B太阳能集热器C燃气灶D硅太阳能电池【答案】A【解析】锂离子电池将化学能转化为电能，A正确；太阳能集热器将太阳能转化为热能，B错误；燃烧是放热反应，将化学能转化为热能，C错误；硅太阳能电池将太阳能转化为电能，D错误。2如下图所示各装置中，不能构成原电池的是(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)()【答案】D【解析】原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路、自发进行氧化还原反应。对图示各个装置进行观察，发现只有D项不能形成闭合回路，因此D项不能形成原电池。3镍镉(NiCd)充电电池可以发生如下
2、反应：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O，由此可知，该电池的负极材料是()ACdBNiO(OH)CCd(OH)2DNi(OH)2【答案】A【解析】放电时，元素化合价升高的物质作负极。4实验室制取氢气最好的方法是()A纯锌与稀硫酸反应B纯锌与浓硫酸反应C纯锌与稀盐酸反应D粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应【答案】D【解析】含有铜和银的粗锌与稀硫酸反应时，由于发生原电池反应，生成氢气的速率加快。5下列有关锌锰干电池的说法中正确的是()A锌筒是负极，石墨棒是正极B在外电路中电子从石墨棒流向锌筒C电流从锌筒流向石墨棒D在电池内部阳离子从石墨棒向锌筒移动【答案】A【解析】在锌锰干电池中
3、，锌筒是负极，石墨棒是正极，A正确；在外电路中电子从锌筒流向石墨棒，B错误；电流的方向与电子的流向相反，应从石墨棒流向锌筒，C错误；在电池内部，阳离子向正极石墨棒移动，D错误。6如图所示，a在金属活动性顺序中排在氢之前，b为碳棒。下列说法不正确的是()Aa极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B碳棒上有气体逸出C导线上有电流，电子移动方向为abD反应后a极质量减小【答案】A【解析】由题图知，a、b与稀硫酸构成了原电池，在该原电池中，因活泼性ab(碳棒)，故a为负极，发生氧化反应，b为正极，发生还原反应，A错误；b极的电极反应式为2H2e=H2，故碳棒上有气体逸出，B正确；a极失去的电子通过导线转
4、移到b极，即电子移动方向为ab，C正确；a极失去电子后转变为离子进入溶液，故a极逐渐溶解，质量减小，D正确。7氢气是未来最理想的能源之一，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2O2。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题：(1)海水分解生成的氢气用于燃料电池时，实现_能转变为_能。水分解时，断裂的化学键为_键(填“离子”或“共价”)，分解海水的反应属于_反应(填“放热”或“吸热”)。(2)氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30% KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下：2H24OH4e=4H2O，O22H2O
5、4e=4OH，据此作出判断，下列说法错误的是_(填字母)。 A供电时的总反应是2H2O2=2H2OB产物为无污染的水，属于环境友好型电池C燃料电池的能量转化率可达100%DH2在负极发生氧化反应(3)有人以化学反应：2ZnO24H=2Zn22H2O为基础设计出一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H进行工作。则原电池的负极材料是_，负极上发生反应的电极反应式为_。【答案】(1)化学电共价吸热(2)C(3)ZnZn2e=Zn2【解析】(2)两个电极反应式相加，总电极反应式为2H2O2=2H2O，A正确；根据A分析，产物是H2O，对环境无污染，属于环境友好
6、型电池，B正确；能量转化率不可能达到100%，C错误；氢气在负极被氧化，D正确。(3)负极发生氧化反应，所以该原电池的负极材料是Zn，电极反应式为Zn2e=Zn2。 8由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。 (2)装置乙中正极的电极反应式是_。 (3)装置丙中溶液的酸性_(填“增强”“减弱”或“不变”)。 (4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。 【答案】(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)减弱(4)DABC【解析】甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不
7、断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性AB；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性BC；丙中A上有气体产生，即H2产生，则A为正极，活泼性DA，随着H的消耗，酸性减弱。9微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应式为Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH，总反应式为Ag2OZn=ZnO2Ag。根据反应式回答下列问题：(1)_是负极，Ag2O发生_反应。(2)电流由_极流向_极(填“Zn”或“Ag2O”)，当有1 mol电子通过电路时，负极消耗物质的质量是_g。(3)在使用过程中，电解质溶液中KOH
8、的物质的量_(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】(1)Zn还原(2)Ag2OZn32.5(3)不变【解析】(1)根据电极反应式可知，Zn失电子被氧化，作负极，Ag2O得电子被还原，发生还原反应。(2)发生原电池反应时，电子由负极经外电路流向正极，即电子从Zn极经外电路流向Ag2O极，电流方向与电子流向相反，当有1 mol电子通过电路时，负极消耗Zn的质量是32.5 g。(3)由总反应式可知，电池使用过程中KOH的物质的量不变。B组能力提升10(2019广东汕头检测)某小组为研究原电池原理，设计如图装置。下列叙述正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有H2产生Ba和b用导线连接时，铁片上发
9、生的反应为Cu22e=CuCa和b用导线连接时，电子由a流向bD无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色【答案】D11某原电池的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该原电池正确的组成是()选项正极负极电解质溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2【答案】C【解析】将ZnCu2=Zn2Cu拆分为两个半反应：氧化反应(负极)为Zn2e=Zn2；还原反应(正极)为Cu22e=Cu。则该原电池的负极是Zn，正极是比锌不活泼的金属或导电的非金属，电解质溶液中含Cu2。12将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即产生电流，称为
10、甲烷燃料电池。下列有关说法中错误的是()ACH4在负极上反应，O2在正极上反应B放电过程中电解质溶液的碱性减弱C此电池总反应：CH42O22OH=CO3H2OD此电池正极电极反应：O24H4e=2H2O【答案】D【解析】甲烷燃料电池中，燃料失电子发生氧化反应，所以CH4在负极上反应，O2得电子发生还原反应，所以O2在正极上反应，A正确；根据电池总反应CH42O22OH=CO3H2O知，OH参加反应，所以溶液中OH浓度降低，溶液的碱性减弱，B、C正确；此电池的电解质溶液是KOH溶液，电极反应中不能出现H，D错误。13将两极质量相同的铜棒和锌棒，用导线相连接后插入CuSO4溶液中，经过一段时间后，
11、取出洗净后干燥并称重，两棒质量相差6.45 g，导线中通过的电子的物质的量为()A0.1 molB0.2 molC0.3 molD0.4 mol【答案】A【解析】负极：Zn2e=Zn2，1 mol Zn失去2 mol电子减重65 g；正极：Cu22e=Cu,1 mol Cu2得到2 mol电子增重64 g；此时两极质量相差：65 g64 g129 g。若两棒质量相差6.45 g，则参加反应的锌及生成的铜均为0.05 mol，应转移0.1 mol电子。14实验探究是提高学习效果的有力手段。陈颖同学用如下图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是()A若将图1装置的Zn、Cu下端接触，Zn片逐渐溶
12、解，Cu片上能看到气泡产生B图2中H向Zn片移动C若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快D图2与图3中，Zn片减轻的质量相等时，正极产物的质量比为132【答案】B【解析】Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，Zn片逐渐溶解，Cu片上可看到有气泡产生，A正确；H带正电荷，应该向正极Cu片移动，B错误；由于Mg的失电子能力强于Zn，所以将Zn片改为Mg片后，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，C正确；图2中假设负极消耗65 g Zn，则转移2 mol电子，正极产生2 g H2，而图3中负极消耗65 g Zn，也转移2 mol电子，则正极析出64 g Cu，正极产物的
13、质量比为132，D正确。15(2019广东揭阳检测)某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Mg、Al氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)_(填“相同”或“不相同”)。_(2)对实验3完成下列填空：铝为_极，电极反应式：_。 石墨为_极，电极反应式：_。 电池总反应方程式：_。 (3)实验4中铝作_，理由是_。写出铝电极的电极
14、反应式：_。 (4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：_。 (5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。 【答案】(1)不相同(2)负2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)负极铝可以与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，而镁不与氢氧化钠溶液发生化学反应Al3e4OH=AlO2H2O(4)铝在浓硝酸中被钝化，Zn作原电池的负极，Al作原电池的正极，所以电流计指针偏向铝(5)另一个电极材料的活泼性和电解质溶液的氧化性【解析】在稀盐酸中，Mg比Al活泼，Mg作原电池的负极，Al作原电池的正极，电流计指针偏向Al；在稀盐酸中，Al比Cu活泼，Al作原电池的负极，Cu作原电池的正极，电流计指针偏向Cu。由此可知，原电池中电流计指针偏向正极。在实验3中电流计指针偏向石墨，由上述规律可知，在该原电池中铝作负极，石墨作正极。铝失去电子被氧化成铝离子，盐酸中的氢离子得到电子被还原为氢气。该实验的设计运用比较法探究铝电极在原电池中的作用。实验1、2、3中电解质溶液相同，电极材料不同；实验1和4比较的是电极材料相同，电解质溶液不同；实验5与其他实验比较的是电极材料和电解质溶液都不同。通过这些结果可以总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素。