1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(十七)(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是()A.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池B.干电池在长时间使用后,锌筒被破坏C.铅蓄电池工作过程中,每通过2 mol电子,负极质量减轻207 gD.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源2.(2013宁波模拟)肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质溶液是20%30%的KOH溶液。电池总反应为N2
2、H4+O2=N2+2H2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是()A.负极的电极反应式是N2H4+4OH-4e-=4H2O+N2B.正极的电极反应式是O2+4H+4e-=2H2OC.溶液中阴离子向正极移动D.电解后电解质溶液的碱性增强3.分析如图所示的四个原电池装置,结论正确的是()A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-=6OH-+3H2C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H+2e-=H24.如图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图,已知放电时电池反应为PbO2+Pb
3、+4H+2S=2PbSO4+2H2O。下列有关说法正确的是()A.K与N相接时,能量由电能转化为化学能B.K与N相接时,H+向负极区迁移C.K与M相接时,所用电源的a极为负极D.K与M相接时,阳极附近的pH逐渐增大5.(2012山东高考)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大D.图d中,Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的6.(2013秦皇岛模拟)普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH
4、)2,溶液呈碱性。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此方法的原理如图所示,反应的总方程式为2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,下列有关说法正确的是()A.普通水泥的主要成分是2CaOSiO2,3CaOSiO2和3CaOAl2O3B.测量原理示意图中,Ag2O为负极C.正极的电极反应为2Cu+2OH2e-=Cu2O+H2OD.电池工作时,OH-向正极移动7.(2013金华模拟)瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪(如图甲)工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述中正确的是()A
5、.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极aB.电极b是正极,O2-由电极a流向电极bC.电极a的反应式为CH4+4O2-8e-=CO2+2H2OD.当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移4 mol8.有如下3个实验:实验1将金属X与金属Y用导线连接,浸入电解质溶液中,Y不易腐蚀实验2将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生,W比X反应剧烈实验3用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和金属Z的硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质Z依据上述实验现象,下列推测中正确的是()A.金属的活动性顺序:YZXWB.实验1中,Y作正极C.Z放入CuSO4溶液中一定有Cu析出D.用X
6、、Z和稀硫酸可构成原电池,X作正极9.(2013安阳模拟)一种光化学电池的结构如图所示,电池总反应为AgCl(s)+Cu+(aq)=Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq),下列关于该电池在工作时的说法中正确的是()A.Cl-由负极迁移到正极B.负极上物质发生还原反应C.Cu+在负极发生氧化反应D.生成108 g银,转移电子个数为1 mol10.(能力挑战题)如图所示,装置()是一种可充电电池的示意图,装置()为电解池的示意图;装置()的离子交换膜只允许Na+通过。电池充、放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr当闭合K时,X极附近溶液先变红色。下列说法中正确的是(
7、)A.装置()中Na+从右到左通过离子交换膜B.A电极的电极反应式为NaBr3+2Na+2e-=3NaBrC.X电极的电极反应式为2Cl-2e-=Cl2D.每有0.1 mol Na+通过离子交换膜,X电极上就放出标准状况下的气体1.12 L二、非选择题(本题包括3小题,共40分)11.(9分)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题:(1)高铁电池的负极材料是_。(2)放电时,正极发生_(填“氧化”或“还原”)反应;已知负极反应为Zn-2e-+
8、2OH-=Zn(OH)2,则正极反应为_。(3)放电时, _(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。12.(15分)(2013舟山模拟)如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:序号内容实验现象1常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮2常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮3常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗4将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗5将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗6将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验5严重回答
9、以下问题:(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)_;在电化学腐蚀中,负极反应是_;正极反应是_;(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_;(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_(答两种方法)。13.(16分)(能力挑战题)(2013台州模拟)为节省药品和时间,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器(用品),通过巧妙的构思,设计了比较铜、锌金属活动性相对强弱的系列实验。试填写下列空白:(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),向烧杯中小心加入稀硫酸,观察到的现象是_。
10、甲同学的设计思路是_。(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加_溶液,进而观察到的现象是_。乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱的结论所依据的原理是_。(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂_溶液(作为电解液)。反应在调控下随即开始,实验中有关反应的化学方程式为_。实验中的明显现象是_。(4)请你再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选),探究和证实锌、铜金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象) _。答案解析1.【解析】选C。选项A正确;在干电池中,Zn作负极,被氧化,B正确;氢氧燃料电池不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内,且工作的最终产物是
11、水,故氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,D正确;C项忽略了硫酸铅在该极上析出,该极质量应该增加而非减少。2.【解析】选A。肼空气燃料电池,电解质溶液是KOH溶液,分析电池总反应N2H4+O2=N2+2H2O的化合价升降可知电极反应为(正极)O2+2H2O+4e-=4OH-,(负极)N2H4+4OH-4e-=4H2O+N2。从电极反应式可看出,消耗和生成OH-的物质的量相等,所以电解质溶液的酸碱性保持不变。原电池的电解质溶液中阴离子向负极移动。综上所述,应选A。3.【解析】选B。(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极,发生的反应为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,Mg
12、不与NaOH反应;(3)中铁遇浓硝酸钝化,Cu与浓硝酸反应,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O;(4)中Fe作负极,为中性环境,发生吸氧腐蚀。【误区警示】本题易忽视镁与碱不反应,常温下Fe遇浓硝酸钝化,而单纯地认为原电池负极较为活泼进行判断,最终导致不选B而错选C。4.【解析】选C。K与N相接时,构成原电池,能量由化学能转化为电能,H+向正极区迁移,A、B错;K与M相接时,构成电解池,电源a极为负极,连接阴极Pb,阳极为PbO2,电解槽中的反应为2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+4H+2S,阳极附近的H+浓度逐渐增大,pH减小,故C对,D错。【方法技巧】可充电电
13、池的反应规律(1)可充电电池有充电和放电两个过程,放电时是原电池,充电时是电解池。(2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上可逆。即将正(负)极反应改变方向即得阳(阴)极反应式。(3)原电池充电时,负极作电解池的阴极,跟外接电源负极相连,正极作电解池的阳极,跟外接电源正极相连。(4)放电总反应和充电总反应在形式上互逆,但不是可逆反应。5.【解题指南】解答本题时应理解原电池的工作原理,知道电化学腐蚀和化学腐蚀的快慢不同的原因。【解析】选B。A项,因溶液具有均一性,烧杯底端的溶液的浓度与上端相同,故腐蚀速率相同,A错误;B项,由M改置于N后,锌作原电池的负
14、极,Cu-Zn合金应充当原电池的正极,明显受到了一定的保护,腐蚀速率减小,B正确;C项,接通开关时,锌作原电池的负极,腐蚀速率变大,但是气体不在锌(负极)上产生,而是在铂(正极)上产生,C错误;D项,Zn-MnO2干电池发生放电反应,导致Zn被腐蚀,主要原因是锌发生氧化反应,体现了锌的还原性,D错误。6.【解析】选A。普通水泥的成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙,A正确;在总反应中Ag2O作氧化剂,氧化剂在原电池中作正极,B错;原电池的正极得电子,C错;电池工作时电子由负极通过外电路流向正极,由电荷守恒可知,带负电荷的阴离子应该移向负极,D错。7.【解析】选C。电子不能在电池内电路流动,只能在
15、外电路中流动,A错;电极b氧气得电子,生成O2-,而电极a需要O2-作为反应物,故O2-由正极(电极b)流向负极(电极a),B错;甲烷所在电极a为负极,电极反应为CH4+4O2-8e-=CO2+2H2O,C正确;1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2-,故当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移2 mol,D错。8.【解题指南】解答本题需要掌握以下2个关键的知识点:(1)如何通过电化学现象判断金属活动性。(2)电解时阳离子得电子顺序情况。【解析】选B。由实验1、2、3分别得到金属的活动性为XY,WX,YZ,综合可得金属活动性:WXYZ,故选项A错误;实验1中,Y作正极,
16、故选项B正确;用X、Z和稀硫酸可构成原电池,X作负极,故选项D错误;Z和Cu的活泼性无法比较,选项C错误。9.【解析】选C。该装置是原电池,根据电池总反应中化合价的升降可推知:AgCl在正极发生还原反应,Cu+在负极发生氧化反应,Cl-应从正极迁移到负极,生成108 g银,转移电子数为NA,电子个数不能用mol表示,综上所述,选C。10.【解析】选D。原电池工作过程中,电解质溶液中阳离子向正极移动,负极失去电子,发生氧化反应,A、B不正确;X极附近溶液先变红色,说明溶液显碱性,H+放电,C不正确;每有0.1 mol Na+通过交换膜,则有0.1 mol e-转移,产生标准状况下的H20.05
17、mol,即1.12 L,D正确。11.【解析】电池的负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知,负极材料应为作还原剂的Zn。由电池的总反应方程式-负极反应式=正极反应式可知,正极反应式为Fe+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,正极生成了OH-,碱性增强。答案:(1)Zn(2)还原Fe+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-(3)正12.【解析】由实验现象(铁丝表面变灰暗)得出发生了电化学腐蚀的实验为3、4、5、6,负极Fe失电子变成Fe2+被腐蚀,正极均为O2放电。从能否构成原电池的条件等方面来回答问题(2)。从改变物质的内部结构方面,从覆盖保护层、
18、原电池原理等方面进行思考来回答问题(3)。答案:(1)3、4、5、6Fe-2e-=Fe2+(或2Fe-4e-=2Fe2+)2H2O+O2+4e-=4OH-(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质存在(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层,牺牲阳极的阴极保护法(合理即可)13.【解析】从该题的实验目的来看,是要用实验证明锌和铜的金属活动性的相对强弱;从实验方法来看,有与酸反应产生气泡的快慢、构成原电池时负极比正极活泼、置换反应、金属离子在溶液中电解时的现象等。甲同学用两种金属放到酸中观察是否产生气泡或产生气泡的快慢来比较。乙同学在甲的基础上,加入CuSO4溶液观察现象。锌与少量硫酸铜发生置换反应生成的铜附
19、在锌表面形成微型原电池,加快了反应速率,产生气泡的速率加快,说明锌比铜活泼。丙同学在乙同学的基础上运用电解原理,阴极有红色的铜析出说明锌比铜活泼。最后要设计一种方案,可以从氧化还原反应的先后顺序去证明金属的活泼性,即与同种氧化剂接触时,活泼性强的金属先与氧化剂反应,活泼性弱的金属后与氧化剂反应,因此可以将锌、铜分别同时加入到少量浅绿色的氯化亚铁溶液中,加入锌的溶液褪色,说明锌比铜活泼。答案:(1)锌片上有气泡产生,铜片上无气泡锌能置换出酸中的氢,而铜不能(2)CuSO4锌片上有红色的铜析出,锌片上产生气泡的速率明显加快活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来(或Zn、Cu、稀硫酸组成原电池,Zn为负极)(3)CuSO42CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4阴极上有红色的铜析出,阳极附近有气体产生(4)分别取一小片铜片与锌片置于两支试管中,向试管中加入少量浅绿色的FeCl2溶液,片刻后,加锌片的试管中溶液的颜色褪去,溶液近乎无色(其他合理答案也可)关闭Word文档返回原板块。
