2023新教材人教版化学作业与测评课件第4章 第1节 素养提升练

第一节原电池素养提升练第四章化学反应与电能一、选择题1．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是(

)(建议用时：40分钟)A．图甲：溶液中Zn2＋向Cu电极方向移动，外电路电流由Cu流向ZnB．图乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－C．图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D．图丁：为了增强电解质溶液的导电能力，通常使用98%的浓硫酸解析 98%的浓硫酸几乎不电离，所以导电能力很差，D不正确。解析答案2.实验发现，298K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是(

)A．该原电池的正极反应：Zn－2e－===Zn2＋B．左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去C．该电池铂电极上有气泡出现D．该电池总反应：3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋答案解析 Zn失去电子，发生氧化反应，Zn为负极，A错误；Fe3＋被还原为Fe2＋，溶液红色逐渐褪去，B正确；铂电极作正极，无气泡放出，C错误；该电池总反应：Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，D错误。解析3．环境友好型铝碘电池电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为2Al＋3I2===2AlI3。下列说法不正确的是(

)A．该电池负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋B．该电池的正极材料不能是镁C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多D．该电池的正极材料是碘答案解析

由总反应式知A正确；由镁比铝活泼及镁也能与I2反应知B正确；转移1mole－消耗锂、铝的质量分别为7g、9g，故C正确；碘不是导体，故不能作电极材料，D错误。解析4．用于潜航器的镁－过氧化氢燃料电池工作原理如图所示。以下说法中错误的是(

)A．电池的负极反应为Mg－2e－===Mg2＋B．电池工作时，H＋向负极移动C．电池工作一段时间后，溶液的pH增大D．电池总反应式是Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O答案解析 Mg－H2O2燃料电池中Mg作负极：Mg－2e－===Mg2＋，Pt作正极：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，总反应式为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，消耗H＋，使c(H＋)减小，pH增大，且H＋移向正极，B项说法错误。[归纳总结]常见电极反应式的书写(1)根据装置书写电极反应式首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应即电极反应。解析(2)给出总反应式，写电极反应式各类电极反应式的一般书写步骤：①列出物质，标出电子的得失；②看环境，配守恒；③两式加，验总式。解析解析答案解析

放电时负极b发生反应Cr2＋－e－===Cr3＋，A、B错误；电池放电时，电路中每通过0.1mol电子，Fe3＋的物质的量减少0.1mol，D错误。解析6．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是(

)A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－答案解析

原电池中阳离子移向正极，故H＋应向正极移动，A错误；酸性溶液中，正极电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，D错误；转移0.4mol电子时，消耗O20.1mol，即标准状况下为2.24L，B错误；正极反应式与负极反应式相加可得电池总反应为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O，C正确。解析7．下面是利用盐桥电池从某些含碘盐中提取碘的两个装置，下列说法中不正确的是(

)A．两个装置中石墨Ⅰ和石墨Ⅲ作负极B．碘元素在装置①②中都被氧化C．①中MnO2的电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2OD．反应①、②中生成等量的I2时，导线上通过的电子数之比为1∶5答案解析

装置①中碘离子失电子被氧化，装置②中碘酸钠得电子被还原，故B错误。解析答案9.已知氧化性：Au3＋＞Ag＋＞Cu2＋＞Pb2＋＞Cr3＋＞Ti2＋＞Zn2＋。现有如图所示的电化学装置，下列叙述中正确的是(

)A．若X为Ti，则Y极的电极反应式可能是Zn－2e－===Zn2＋B．若X为Cr，则Y可以选Zn或TiC．若Y为Cu，则X极的电极反应式可能是Cr－3e－===Cr3＋D．若Y为Pb，则Xn＋(aq)中阴离子数会减少答案10．(2023·河南省豫北名校高三测评)第二代钠离子电池是负极为镶嵌在硬碳中的钠、正极为锰基高锰普鲁士白{Na2Mn[Mn(CN)6]}的一种新型二次电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．放电时，B极的电势高于A极B．放电时，正极反应为Mn[Mn(CN)6]＋2Na＋＋2e－===Na2Mn[Mn(CN)6]C．充电时，Na＋穿过离子交换膜在B极上得电子D．充电时，A极接外加电源的正极答案解析

由图可知，放电时，B极是原电池负极，镶嵌在硬碳中的钠失去电子发生氧化反应生成钠离子，电极反应式为Na－e－===Na＋，A极是正极，在钠离子作用下，Mn[Mn(CN)6]在正极得到电子发生还原反应生成Na2Mn[Mn(CN)6]，电极反应式为Mn[Mn(CN)6]＋2Na＋＋2e－===Na2Mn[Mn(CN)6]，充电时，A极与直流电源的正极相连，作电解池的阳极，B极为阴极。由分析可知，放电时，B极是原电池负极，A极是正极，原电池中正极电势高于负极，则A极的电势高于B极，故A错误。解析答案解析12．(2023·浙江强基联盟高三联考)利用如图所示装置可以将非氧化还原反应设计成原电池——浓差电池。两侧半电池中的特定物质存在浓度差，导致半电池上发生的氧化还原反应程度不同，从而产生电势差。下列说法正确的是(

)A.①号电池中，电极B上产生H2B．①号电池中，电解质A中阳离子通过盐桥流入电解质BC．②号电池中，若氢气压强p1<p2，则A为负极D．③号电池中，电池总反应为H＋＋OH－===H2O，电极B为负极答案编号电极A电解质A电解质B电极B①Pt/H2(g)H＋(aq)OH－(aq)Pt/H2(g)②Pt/H2(g，p1)H＋(aq，c)H＋(aq，c)Pt/H2(g，p2)③Pt/O2(g)H＋(aq)OH－(aq)Pt/O2(g)二、非选择题13．铝作为一种应用广泛的金属，在电化学领域也发挥着重要作用。回答下列问题：(1)某同学根据氧化还原反应2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu设计如图1所示的原电池。①Z的化学式为__________________，电极Y的材料为______。②X电极的电极反应式为____________________。(2)新型电池中的铝电池类型较多。①Al­空气燃料电池可用作电动汽车的电源，该电池多以NaOH溶液为电解液。电池工作过程中电解液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。CuSO4(合理即可)AlCu2＋＋2e－===Cu减小②Al­Ag2O电池可用作水下动力电源，其原理如图2所示。该电池反应为2Al＋3Ag2O＋2NaOH===2NaAlO2＋6Ag＋H2O，则负极的电极反应式为____________________________________；当电极上析出1.08gAg时，电路中转移的电子为________mol。0.01解析14.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为该电池的工作原理示意图，该电池的电极表面镀一层细小的铂粉，吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池放电时能量转化形式主要是_______________________，在导线中电子流动方向为_________________________________(用a、b表示)。(2)负极反应式为______________________________。(3)电极表面镀铂粉的原因为______________________________________________________________________________。(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：由化学能转变为电能由a到b(表达形式合理均可)H2＋2OH－－2e－===2H2O增大电极单位面积吸附H