《化学能与电能》冲刺2

《化学能与电能》试卷一、选择题1．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极．X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（）A．X＞Y＞ZB．X＞Z＞YC．Y＞X＞ZD．Y＞Z＞X2.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由D→导线→C；③B、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸中，D极产生大量气泡．据此，判断四种金属的活动性顺序是（）A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞D＞BC．C＞A＞B＞DD．B＞D＞C＞A3.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是（）A．正极发生得电子的氧化反应B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出4.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：N2H4+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+N2↑B． 极的电极反应式是：O2+4H++4e﹣=2H2OC．溶液中阴离子向正极移动D．溶液中C﹙OH﹣﹚保持不变5.控制适合的条件，将反应2Fe3++2I﹣2Fe2++I2设计成如图所示的原电池．下列判断不正确的是（）A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极6.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同深度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙慢7.关于如图所示装置的叙述，错误的是（）A．锌是负极，其质量逐渐减轻B．氢离子在铜的表面被还原，产生气泡C．检流计的指针向右偏转D．电流从锌片经导线流向铜片8.人造地球卫星用到的一种高能电池﹣﹣银锌蓄电池，其电池的电极反应式为：Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2↑，Ag2O+H2O+2e﹣═2Ag+2OH﹣．据此判断氧化银是（）A．负极，被氧化B．正极，被还原C．负极，被还原D．正极，被氧化9.关于原电池的下列说法中，正确的是（）A．化学性质较活泼的金属为负极B．在正极上发生氧化反应C．在外电路，电子流出的极为正极D．是由电能转化为化学能的装置10.镍氢电池的总反应式是H2+2NiO（OH）2Ni（OH）2，根据此反应式判断，此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A．NiO（OH）B．Ni（OH）2C．H2D．H2和NiO（OH）二、非选择题11.从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平．如图1表示了三种金属被人类开发利用的大致年限．（1）上述图1中的三种常用金属的开发利用之所以有先后，主要取决于（填选项序号）A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性大小（2）早在西汉成书的《淮南万毕术》里，就有“曾青得铁则化为铜“的记载．曾青又有空青、白青、石胆、胆矶等名称其实都是天然的硫酸铜．①写出“曾青得铁则化为铜“的离子方程式．②若根据上述反应设计成原电池，请在图2方框中画出原电池的装置图，标出正、负极和电解质溶液，并写出电极反应式．正极反应，负极反应③设计一个实验方案，使如图3装置中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变．（可用文字叙述也可用图示意）．12.现有如下两个反应：（A）NaOH+HCl=NaCl+H2O（B）2FeCl3+Fe=3FeCl2（1）根据两反应本质，分别判断能否用于设计原电池．（2）如果不能，说明其原因．（3）如果可以，请画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电子流动方向和电流方向，写出电极反应式．是正极，正极反应式：；是负极，负极反应式：．13.在银锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为极，电极上发生的是反应（“氧化”或“还原”）．电极反应式为，锌片上观察到的现象为；银为极，电极上发生的是反应（“氧化”或“还原”），银片上观察到的现象是．14.氢气是未来最理想的能源，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2H2O2H2↑+O2↑．制得的氢气可用于燃料电池．试回答下列问题：（1）分解海水时，二氧化钛的作用是；生成的氢气用于燃料电池时，能转变为能；分解海水的反应属于反应（填“放热”或“吸热”）．（2）某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应为：A极：H2+O2﹣﹣2e﹣=H2O，B极：O2+4e﹣=2O2﹣．则A极是电池的极，电子从该极（填“流入”或“流出”）．参考答案解：把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，说明金属X可以把金属Z从其盐中置换出来，所以活泼性X＞Z，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极，所以活泼性Y＞X，X、Y、Z三种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z．故选C．解：①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极，所以活泼性：A＞B；②原电池中，电流从正极流向负极，C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，电流由D→导线→C，所以金属活泼性：C＞D；③B、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡，说明C是正极，所以金属活泼性：B＞C；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸中，D极产生大量气泡，说明D极是正极，所以金属活泼性：B＞D；综上可知金属活泼性顺序是：A＞B＞C＞D．故选A．解：Zn、Cu、硫酸构成的原电池金属锌做负极，金属铜做正极．A.正极上放电的是氢离子，发生得电子的还原反应，故A错误；B.原电池中，电子的流向是从负极经导线流向正极，即从锌片流向铜片，故B错误；C.正极上放电的是氢离子，正极有氢气逸出，故C错误；D.金属铜做正极，正极上放电的是氢离子，有氢气逸出，故D正确．故选D．解：A.原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，负极反应为N2H4+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O+N2↑，故A正确；B.在碱性环境下，正极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，故B错误；C.原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故C错误；D.电池总反应为N2H4+O2=N2↑+2H2O，原电池反应生成水，溶液浓度降低，故D错误；故选A．解：A.因乙中I﹣失去电子放电，元素的化合价升高，则发生氧化反应，故A正确；B.由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，则发生还原反应，故B正确；C.当电流计为零时，说明没有电子发生转移，则反应达到平衡，故C正确；D.当加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，作为负极，而乙中石墨成为正极，故D错误；故选D．考点：原电池和电解池的工作原理．专题：电化学专题．分析：甲中形成铜锌原电池，锌作负极，失电子，铜作正极，H+在铜极上得电子，生成H2，总反应式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，原电池的构成加快了反应速率．乙装置中只是锌片与稀硫酸间发生了置换反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，以此进行分析．解答：解：A.甲中形成铜锌原电池，锌作负极，失电子，铜作正极，H+在铜极上得电子，生成H2，所以甲中铜片表面有气泡产生，故A错误；B.乙中不构成原电池，铜片不是电极，故B错误；C.甲乙两烧杯反应的总方程式都为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，溶液中硫酸的浓度降低，溶液的PH增大，故C正确；D.原电池能加快反应速率，故产生气泡的速度甲比乙快，故D错误．故选C．点评：本题考查了置换反应和原电池的有关知识，题目难度不大，注意把握原电池的组成条件的工作原理．考点：原电池和电解池的工作原理．分析：该原电池中，较活泼的金属锌作负极，负极上失电子生成锌离子进入溶液；较不活泼的金属铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气；电子从负极沿导线流向正极，电流流向和电子流向相反，以此解答该题．解答：解：A．锌是负极，锌失电子生成锌离子进入溶液，所以质量逐渐减小，故A正确；B．铜是正极，正极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，所以氢离子在铜表面被还原，故B正确；C．该实验中只能证明检流计指针发生偏转，但不能确定偏转方向，故C错误；D．电子从负极沿导线流向正极，所以电子从锌片经导线流向铜片，故D正确；故选C．点评：本题考查了原电池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，注意把握原电池的工作原理．考点：电极反应和电池反应方程式．专题：电化学专题．分析：根据化合价变化可知Zn被氧化，应为原电池的负极，则正极为Ag2O，正极上得电子被还原．解答：解：根据化合价可知，电极反应中银的化合价降低，被还原；原电池中较活泼的金属做负极，另一电极作正极，发生还原反应，所以氧化银为正极，得电子被还原．故选B．点评：本题考查原电池知识，题目难度中等，注意原电池两极上的变化以及原电池原理．考点：原电池和电解池的工作原理．专题：电化学专题．分析：原电池是把化学能转变为电能的装置，原电池放电时，负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动．解答：解：A.活泼性强的金属作负极，故A正确；B.原电池中，负极失去电子发生氧化反应，故B错误；C.原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，电流从原电池的正极沿导线流向负极，故C错误；D.原电池是把化学能转变为电能的装置，故D错误；故选A．点评：本题考查了原电池原理，难度不大，会判断电子在外电路的流向及溶液中阴阳离子的移动方向．考点：化学电源新型电池；电极反应和电池反应方程式．专题：电化学专题．分析：根据总反应式结合化合价的变化判断被氧化和被还原的物质，原电池中负极发生氧化反应．解答：解：总反应式是H2+2NiO（OH）2Ni（OH）2，由方程式可知，H2中H元素化合价升高，被氧化，在原电池负极发生氧化反应，则H2为原电池的负极，负极反应式：H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O．故选C．点评：本题考查原电池反应，题目难度不大，注意根据化合价的变化判断原电池的正负极反应．11.（1）D；（2）①Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；②；Cu2++2e﹣=Cu；Fe﹣2e﹣=Fe2+；③．解：（1）由图示可以看出金属的活动性大小与金属的开发利用的先后有关，故答案为：D；（2）①铁和硫酸铜溶液发生置换反应，反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，故答案为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；②原电池的总反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，则该原电池中，Fe为负极，负极反应Fe﹣2e﹣=Fe2+，Cu（或C）为正极，正极发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，电解质溶液为硫酸铜溶液，则原电池装置为，故答案为：；Cu2++2e﹣=Cu；Fe﹣2e﹣=Fe2+；③选一个活泼性比铁强的金属（可以用Mg、Al、Zn）做负极，然后将其用导线和铁连接，放入硫酸铜溶液中；或如图，答：．12.（1）（A）不行、（B）行（2）（A）不是氧化还原反应，没有发生电子的转移（3）Cu（或C）；2Fe3++2e﹣=2Fe2+；Fe；Fe﹣2e﹣=Fe2+．考点：设计原电池．分析：（1）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应；（2）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应；（3）该原电池反应中，Fe元素化合价由0价、+3价变为+2价，所以Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，氯化铁溶液为电解质溶液，电子从负极沿导线流向正极，电流与电子流向相反．解答：解：（1）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应，（A）中各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，所以不能设计成原电池，（B）中Fe元素化合价发生变化，所以可以设计成原电池，故答案为：（A）不行（B）可以；（2）（A）不是氧化还原反应，没有发生电子的转移，所以不能设计成原电池，故答案为：（A）不是氧化还原反应，没有发生电子的转移；（3）该原电池反应中，Fe元素化合价由0价、+3价变为+2价，所以Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，氯化铁溶液为电解质溶液，电子从负极沿导线流向正极，电流与电子流向相反，Fe是负极、Cu是正极，电子从Fe沿导线流向Cu，电流从Cu沿导线流向Fe，实验装置图如右图所示：正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2Fe3++2e﹣=2Fe2+；负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为：Fe﹣2e﹣=Fe2+，故答案为：Cu（或C）；2Fe3++2e﹣=2Fe2+；Fe