【同步梯度训练】苏教版化学选修四第二单元化学能与电能的转化-习题-Word版含解析

第二单元化学能与电能的转化第1课时基础达标1.下列关于原电池的叙述中，正确的是（）A.原电池能将化学能转变为电能B.原电池负极发生的电极反应是还原反应C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成2.下列各图表示的装置，能构成原电池的是（）3.铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01mol·L－1的食盐溶液中，可能出现的现象是()A.铁棒附近产生OH－B.铁棒逐渐被腐蚀C.石墨棒上放出Cl2D.石墨棒上放出O24.用锌片、铜片和硝酸银组成的原电池，正极上发生的电极反应是()A.2H＋＋2e－======H2↑B.Zn－2e－======Zn2＋C.2H2O＋O2＋4e－======4OH－D.Ag＋＋e－======Ag5.用于人造地球卫星的一种高能电池——银锌蓄电池，其电极式反应式为Zn＋2OH－－2e－======ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－======2Ag＋2OH－据此判断氧化银是()A.负极，并被氧化B.正极，并被还原C.负极，并被还原D.正极，并被氧化6.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易被腐蚀的原因是（）A.形成原电池时铝作负极B.形成原电池时铜作负极C.形成原电池时，电流由铝经导线流向铜D.铝质铆钉被空气中的氧气氧化7.把a,b,c三块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；b、c相连时，c不易被腐蚀。则三种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A.a＞b＞cB.a＞c＞bC.c＞b＞aD.b＞c＞a8.普通干电池两极材料是锌和石墨棒，两极间为MnO2、NH4Cl、ZnCl2糊状物，下列说法错误的是（）A.干电池中锌作负极，石墨棒作正极B.负极发生还原反应：Zn－2e－======Zn2＋C.MnO2的作用是把正极附近生成的氢气氧化成水，避免氢气泡出现D.干电池工作时，由化学能转变为电能9.下列叙述正确的是（）A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B.由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成的原电池中，Cu是负极C.马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触，锡先被腐蚀D.铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过综合运用10.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，下列各叙述正确的是（）A.溶液pH由大变小B.负极附近Zn2＋浓度逐渐增大C.H＋向负极移动D.溶液中H2SO4的浓度不变11.将铜和锌用导线连接插入硫酸铜溶液中，当导线中有0.2mol电子通过时，负极质量变化是（）A.增加6.5gB.减少6.5gC.减少5.6gD.增加5.6g12.M、N、P、E四种金属，①M＋N2＋======N＋M2＋②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表示有大量气泡③N、E用导线连接放入E的硫酸溶液中，电极反应为E2＋＋2e－======E，N－2e－======N2＋。四种金属的还原性由强到弱顺序是（）A.PMNEB.ENMPC.PNMED.EPMN13.我国首创以铝—空气—海水电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发生耀眼的白光。则该电源负极材料为____________，正极材料为____________，正、负极反应分别是________________________________________________。拓展探究14.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在650℃负极反应式：2CO＋2－4e－======4CO2正极反应式____________________________________________________；总电池反应______________________________________________________。15.将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH3OH（甲醇）和O2，则发生了原电池反应。该原电池反应的离子方程式为2CH3OH＋3O2＋4OH－======2＋6H2O。写出原电池的负极反应式。第二单元化学能与电能的转化第2课时基础达标1.埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（）A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿疏松的碱性土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中2.家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（）A.4Fe（OH）2＋2H2O＋O2======4Fe（OH）3↓B.2Fe＋2H2O＋O2======2Fe（OH）2↓C.2H2O＋O2＋4e－======4OH－D.Fe－3e－======Fe3＋3.用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水，能使溶液恢复到电解前浓度的是()A.AgNO3B.Na2SO4C.CuCl2D.H24.两只串联的电解池，左池放CuSO4溶液，右池放一定量的某硝酸盐稀溶液，电解时，当左池析出1.6g铜时，右池析出0.45g固体，则右池中的溶质为()A.AgNO3B.NaNO3C.Mg（NO3）2D.Al（NO35.实验室用铅蓄电池进行电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极为Pb＋======PbSO4＋2e－，正极为PbO2＋4H＋＋＋2e－======PbSO4＋2H2O，今若制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（）A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol6.下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是（）A.粗铜板：阳极B.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－======CuC.粗铜中所含Na、Fe、Zn等杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D.电解铜的纯度可达99.95%—99.98%7.对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是（）A.以石墨为电极，电解含甲基橙的0.1mol/L硫酸溶液B.以铜为电极，电解1mol/L硫酸溶液C.以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水D.以石墨为电极，电解1mol/L溴化钾溶液综合运用8.下列4种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0.002mol电子，此时溶液的pH值由大到小的排列顺序为（不考虑盐的水解和溶液体积变化）①盛100mLCuSO4②盛200mL0.01mol·L－1H2SO4③盛200mLZnCl2④盛200mLNaCl饱和溶液（）A.④②③①B.④③①②C.④③②①D.④①③②9.将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L（密度为1.06g·cm－3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（）NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.210.下列事实能用电化学理论解释的是（）A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量浓H2SO4溶液后速率加快D.镀锌铁不如镀锡铁耐用11.以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时共消耗的水的物质的量为（）A.2molB.3molC.4molD.5mol12.将一直流电源的正、负极，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是（）ABCD阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝13.含的工业酸性废水会造成铬污染，排放前要进行如下处理：（Ⅰ）往工业废水中加入适量的NaCl搅拌均匀；（Ⅱ）以Fe做两电极进行电解，从而使溶液的pH不断升高，废水由酸性转化为碱性，经过一段时间有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生：(Ⅲ)过滤回收沉淀，废水达到排放标准。（1）在电解过程中，溶液pH不断升高的原因可能是（）①电解时废水的体积不断减小②电解时H＋在阴极被还原③作为阳极的Fe不断溶解④转化为Cr3＋时消耗了H＋⑤NaCl在电解时转化成了NaOHA.⑤B.②④C.②③④D.①②③④（2）两极发生反应的电极反应式为（3）写出变成Cr3＋的离子方程式__________________________________。（4）______________（填“能”或“不能”）改用石墨电极进行电解。拓展探究14.我国缺碘病区甚广，防治缺碘病的主要措施是食盐中加碘。1996年我国政府以国家标准的方式规定食盐的碘添加剂是KIO3。（1）可用盐酸酸化的KI和淀粉的混合物检验食盐是否为加碘盐，反应的化学方程式为__________________________________。（2）可用电化学方法制备KIO3。原理是：以石墨为阳极，不锈钢为阴极，以KI溶液（加入少量K2Cr2O7）为电解质溶液，在一定电流强度和温度下进行电解，其电解总反应方程式为KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。试写出两极反应式：阳极_____________；阴极_____________。（3）如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min时阴极可产生11.2L（标准状况）Cl2，这时溶液的pH是（设体积维持不变）_____________。（4）Cl2常用于自来水的消毒杀菌，现有一种新型消毒剂ClO2，若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl－，消毒等量的自来水，所需Cl2和ClO2的物质的量之比为_____________。方法指引：在正确书写电解反应方程式的基础上，关键把握电解过程中的等量关系，然后进行综合处理，便可解决。

参考答案第二单元化学能与电能的转化第1课时1答案：A2解析：A中电极相同；B中无电解质溶液；C未形成闭合电路。答案：D3答案：B4解析：正极发生得电子的反应：Ag＋＋e－======Ag。答案：D5解析：Ag2O在反应过程中得到电子，被还原，是正极。答案：B6解析：铝比铜活泼，铝钉作负极，电子由铝流向铜。答案：A7解析：活泼金属作负极，易反应而被腐蚀，易得活泼性顺序是：a＞b＞c。答案：A8解析：负极发生氧化反应。答案：B9解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池的材料一定都是金属，例如锌与石墨电极也能与电解液构成原电池。在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的电极，因此活泼金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液构成原电池，铁比锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作，锌失电子作负极，电极反应为Zn－2e－Zn2＋，1molZn失去2mol电子，则0.2molZn（质量为13g）被溶解时电路中有0.4mol电子通过。答案：D10解析：锌作负极，铜作正极，H＋在铜片处得电子生成H2；溶液逐渐变为ZnSO4溶液。答案：B11解析：Zn作负极，失去0.2mol电子，生成0.1molZn2＋，故损失质量是6.5g。答案：B12解析：由①知，活泼性M＞N，M、P导线连接入硫酸氢钠溶液中，构成原电池正极，冒气泡，故P＞M；N、E构成的原电池N作负极，故活泼性N＞E。答案：A13解析：Al、O2（空气）之间的氧化还原反应为4Al＋3O2======2Al2O3。将该反应与原电池的工作原理、Al性质等知识进行综合分析可知，铝是负极反应物，O2是正极反应物，正极材料应该选择还原性比Al弱的导电性强的材料，如石墨等。Al、O2的氧化反应、还原反应分别为Al：Al－3e－======Al3＋4Al－12e－======4Al3＋O2：O2＋2H2O＋4e－======4OH－3O2＋6H2O＋12e－======12OH－答案：铝石墨3O2＋6H2O＋12e－======12OH－4Al－12e－======4Al3＋14解析：本题意在考查电池的电极判断、电极反应、电池反应方程式的书写。本题易形成两种错误认识。一方面不注意O2－在电解液中不能存在，误写成阴极上产生O2－；另一方面，不知道O2－与电解液中的什么粒子反应，写不出正确的电极产物。由题意可知负极反应为2CO＋2－4e－======4CO2；CO被氧化；则正极反应应有物质被还原，只能是空气中的O2，即正极反应为O2＋2CO2＋4e－======2，电池反应为2CO＋O2======2CO2，氧化剂含适量CO2的O2就是为了平衡、保持电解质溶液组成、浓度恒定。答案：O2＋2CO2＋4e－======22CO＋O22CO215解析：将原电池的化学反应原理和该原电池的离子反应方程式进行联系，分析可知该原电池中的正极反应式为3O2＋6H2O＋12e－======12OH－（使电子转移数与总反应相同，便于加减），将该原电池反应的离子方程式减去正极反应式（两式“======”两边分别相减），得2CH3OH－6H2O－12e－＋4OH－======2＋6H2O－12OH－将上式移项整理，得负极反应式：2CH3OH－12e－＋16OH－======2＋12H2O答案：2CH3OH－12e－＋16OH－======2＋12H2O第二单元化学能与电能的转化第2课时1解析：A易发生析氢腐蚀，B易发生吸氧腐蚀，D易发生原电池反应。答案：C2解析：铁锅生成铁锈发生如下反应；①Fe＋2e－======Fe2＋②O2＋2H2O＋4e－======4OH－③Fe2＋＋2OH－======2Fe（OH）2↓④2Fe＋2H2O＋O2======2Fe（OH）2↓⑤4Fe（OH）2＋O2＋2H2O======4Fe（OH）3↓综合分析答案为D。答案：D3解析：既然电解一段时间后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢复到电解前的浓度，说明电解过程中消耗的是水，那么在两个电极上放电的离子分别是H＋和OH－，那么溶液中的阳离子放电能力都只能弱于H＋。同理，溶液中阴离子放电能力也只能弱于OH－，常见物质有强碱、含氧酸和强碱对应的含氧酸盐。答案：BD4解析：本题考查电解的反应原理及简单计算，左池电解CuSO4溶液，阴极反应为Cu2＋＋2e－======Cu,析出铜为＝0.025mol，导线上转移电子为0.05mol，在右池4个选项的溶液中阳离子中只有Ag＋能发生电极反应，但Ag＋的量不足，只能析出0.45g,故选A。答案：A5解析：该题只要明确原电池和电解原理，抓住转移电子守恒即可。由2Cl－－2e－======Cl2，可知制得0.05molCl2应转移0.10mole－,再由铅蓄电池总反应：可看出每转移2mole－消耗2molH2SO4，现转移0.10mole－，则消耗0.10molH2SO4。答案：C6答案:C7解析：A中原溶液呈红色，通电一段时间后，溶液中c（H＋）会增大，酸性增强，但溶液颜色不变仍为红色。B中阳极Cu溶解，形成Cu2＋进入溶液，故通电一段时间后，溶液会由无色变成蓝色。C中原溶液呈无色，通电一段时间后，由于溶液中c（OH－）增大，碱性增强，故溶液会由无色变成红色。D中由于Br－在阳极放电，2Br－－2e======Br2，故溶液会由无色变成橙色。因此，只有A符合题意。答案：A8解析：4个装置中①是电解CuSO4，生成H2SO4转移0.002mol电子，生成c(H＋)＝0.002/0.1＝0.02mol·L－1,②装置为原电池，在Cu板上有H2放出，2H＋＋2e－======H2↑转移0.002mol电子，则消耗0.002molH＋,溶液中剩余（H＋）＝＝0.01mol·L－1,③装置实际上是一个电镀池，pH不变，④装置为电解NaCl饱和溶液，生成NaOH，pH最大，所以正确的顺序为④③②①。答案：C9解析：电解过程中，浓度的变化主要是水的减少，若设水减少的质量为x,则＝0.052＋0.01＝0.062。答案：B10解析：A选项是通过构成ZnFe原电池，在船壳上加Zn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀。答案：A11解析：电极反应式为阳极：Fe－2e－======Fe2＋阴极：2H＋＋2e－======H2↑沉淀反应为Fe2＋＋2OH－======Fe（OH）2↓4Fe(OH)2＋2H2O＋O2======4Fe(OH)3↓整个过程的总反应方程式