1、化学反应与电能(建议用时：40分钟)合格过关练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风力发电机 C偏二甲肼燃烧D太阳能集热器A锂离子电池能将化学能转化为电能；风力发电机能将风能转化为电能；偏二甲肼燃烧能将化学能转化为热能；太阳能集热器能将太阳能转化为热能。2.某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是()A铜片作负极B锌片发生还原反应C将电能转化为化学能D电子由锌片经导线流向铜片D根据金属活动性可以判断锌作负极，铜为正极，A错；锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，B错；该装置是原电池，将化学能转化为电能，C错；电子从负极锌沿导线流向正极铜，D对。
2、3如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是()A铜片为负极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu2产生B电路中的电流方向由锌片流向铜片C其能量转化的形式主要是“化学能电能光能”D如果将稀硫酸换成柠檬汁，LED灯将不会发光C锌片作负极，发生氧化反应；铜片作正极，发生还原反应，铜片上有气泡产生，A错；电路中的电流方向与电子流向相反，即由正极(铜片)流向负极(锌片)，B错；其能量转化的形式主要是“化学能电能光能”，C对；如果将稀硫酸换成柠檬汁，由于柠檬汁中含有柠檬酸，溶液呈酸性，LED灯也会发光，D错。4将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，经过
3、一段时间后，下列各项叙述正确的是()A.负极有Cl2逸出，正极有H2逸出B负极附近Cl的浓度减小C正极附近Cl的浓度逐渐增大D溶液中Cl的浓度基本不变D铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中构成原电池，铁作负极，发生反应Fe2e=Fe2，银作正极，发生反应2H2e=H2，故A错误；溶液中Cl移向负极，负极附近Cl的浓度增大，正极附近Cl的浓度逐渐减小，而溶液中Cl的浓度基本不变，B、C错误，D正确。5图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()图1图2A铜棒的质量 Bc(Zn2)Cc(H) Dc(SO)C在正极Cu上溶液中的H获得电子变为氢气，铜棒的质
4、量不变，A项错误；由于Zn是负极，不断发生反应Zn2e=Zn2，所以溶液中c(Zn2)增大，B项错误；由于反应不断消耗H，所以溶液的c(H)逐渐降低，C项正确；SO不参加反应，其浓度不变，D项错误。6日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌筒，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2)，则下列结论不正确的是()A干电池内发生的是氧化还原反应B锌为负极，石墨为正极C工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极D长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器C根据负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应可知锌为负极，石墨为正极，A、B项正确；在外电路中，电子从负极流向正极，
5、C项错误；长时间连续使用该原电池，由于锌筒慢慢溶解而破损，且放电过程中有H2O生成，糊状物会越来越稀，故其很可能流出腐蚀用电器，D项正确。7燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是()Aa极是负极，该电极上发生氧化反应B电池总反应为2H2O2=2H2OCb极反应式为O24OH4e=2H2OD氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源C该装置为氢氧燃料电池，总反应为2H2O2=2H2O。通氢气的一极为负极，发生氧化反应，通氧气的一极为正极，发生还原反应，考虑到碱性环境，正极反应式为O24e2H2O=4OH，C项电极反应
6、式中O2得到电子写成失去电子，导致电极反应式书写错误。氢氧燃料电池能量转化率高，对环境友好，是一种具有广阔应用前景的绿色电源。8如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPAZnCu稀硫酸BCuFe稀盐酸CAgZnAgNO3溶液DZnFeCuSO4溶液C该装置是原电池，M棒变粗，N棒变细，说明N是负极，M是正极，负极上金属失电子，正极上金属阳离子得电子发生还原反应生成金属单质，则该电解质溶液是盐溶液，且N的金属性大于M，所以符合条件的只有C。9锂电池是一代新型高能电池，它因质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已成功研制多
7、种锂电池。某种锂电池的总反应为LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的是()A.Li是正极，电极反应为Lie=LiBLi是负极，电极反应为Lie=LiCMnO2是负极，电极反应为MnO2e=MnODLi是负极，电极反应为Li2e=Li2B根据原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再结合总反应可知，Li失去电子生成Li被氧化，为负极；MnO2得到电子被还原，为正极。10将纯锌片和纯铜片按如图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，请回答下列问题：(1)下列说法正确的是_(填字母)。A甲、乙均为化学能转变为电能的装置B乙中铜片上没有明显变化C甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少D两
8、烧杯中溶液的pH均增大(2)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲_乙(填“”“”或“”)。(3)当甲中产生1.12 L(标准状况)气体时，通过导线的电子数目为_。(4)当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H)0.1 molL1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为_。(5)利用反应：Fe2Fe3=3Fe2制一个化学电池(给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解液自选)，画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电流方向，写出电极反应式。_是正极，正极反应式：_；_是负极，负极反应式：_。解析(1
9、)甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，A错；乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，B对；甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减少，C错；两烧杯中锌片和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小，所以溶液的pH均增大，D对。(2)甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲乙。(3)甲中，铜电极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H2e=H2，根据电极反应式知，通过电子的物质的量2 0
10、.1 mol，即通过导线的电子数目为6.021022。(4)稀释后氢离子的物质的量为1 L0.1 molL10.1 mol，生成氢气的氢离子的物质的量为 20.1 mol，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2 mol，原溶液中氢离子的浓度为2 molL1；一个硫酸分子中含有两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 molL1。(5)已知Fe2Fe3=3Fe2，根据反应可知Fe应为负极，失电子被氧化，正极可能为C、Cu等，正极上Fe3得电子生成Fe2，电解质溶液含有Fe3。答案(1)BD(2)(3)6.021022(4)1 molL1(5)Cu2Fe32e=2Fe2FeFe2e=Fe2素养培优练
11、11一种直接铁燃料电池(电池反应：3Fe2O2=Fe3O4)的装置如图所示，下列说法正确的是()AFe极作正极BKOH溶液为电池的电解质溶液C电子由多孔碳极沿导线流向Fe极D5.6 g Fe参与反应时，导线中流过1.2041023个电子B铁燃料电池中铁失去电子，发生氧化反应，作负极，A错误；KOH溶液为电解质溶液，B正确；电子由负极(Fe极)沿导线流向正极(多孔碳极)，C错误；根据电池反应3Fe2O2=Fe3O4可知，3 mol铁参与反应时转移8 mol e，故5.6 g Fe参与反应时，导线中流过约1.6051023个电子，D错误。12等质量并且均过量的两份锌粉a和b(粉末表面积可视为相同)
12、，分别加入等体积等物质的量浓度的稀硫酸中，同时向a中加入少量硫酸铜，下列表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是()A等质量并且均过量的两份锌粉a和b，分别加入等体积等物质的量浓度的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4，发生的反应为ZnCu2=Zn2Cu，形成铜稀硫酸锌原电池，反应速率加快，反应用时：ab；由于锌粉过量，故硫酸反应完全，生成氢气的体积：ab，A项正确。13(素养题)全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的原电池反应为VO(黄色)V2(紫色)2H=VO2(蓝色)H2OV3(绿色)。下列说法不正确的是()A.正极反应为VO2He=VO2H2OB负极附近的溶液由紫
13、色逐渐变为绿色C反应每生成1 mol H2O时转移电子的物质的量为0.5 molD原电池使用过程中溶液的pH逐渐增大C由电池总反应为VO(黄色)V2(紫色)2H=VO2(蓝色)H2OV3(绿色)可得，VO为正极的活性物质，V2为负极的活性物质，所以左室为正极室，右室为负极室。正极反应为VO2He=VO2H2O，A项正确；负极反应为V2e=V3，所以负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色，B项正确；由电极反应VO2He=VO2H2O可知，反应每生成1 mol H2O时转移电子的物质的量为1 mol，C项错误；由原电池总反应可知，反应过程中H被不断消耗，所以溶液的pH逐渐增大，D项正确。14(素养题
14、)(1)科研人员设想用如图所示装置生产硫酸。上述生产硫酸的总反应式为_，b极是_(填“正”或“负”)极，b极反应为_，a极发生_(填“氧化反应”或“还原反应”)。生产过程中H向_(填“a”或“b”)极区域移动。(2)将两个铂电极插入氢氧化钾溶液中，向两极分别通入甲烷和氧气，可构成甲烷燃料电池，其反应为CH42O22OH=CO3H2O。通入甲烷的一极的电极反应式为_。电池在放电过程中溶液的pH将_(填“下降”“上升”或“不变”)。解析(1)根据题图装置可知，总反应为二氧化硫与氧气和水反应生成硫酸：2SO2O22H2O=2H2SO4，b极为原电池的正极，电极反应为O24e4H=2H2O，a极为负极，失电子，被氧化，发生氧化反应。原电池工作时，内电路中阳离子向正极移动，则H向b极区域移动。(2)甲烷燃料电池中甲烷为电池的负极，甲烷失去电子与溶液中的OH反应生成CO和H2O，电极反应为CH410OH8e=CO7H2O，放电过程中c(OH)减小，pH下降。答案(1)2SO2O22H2O=2H2SO4正O24e4H=2H2O氧化反应b(2)CH410OH8e=CO7H2O下降