2024高中化学第二章化学反应与能量课时作业八含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6课时作业(八)[学业水平层次(A)]1．下列叙述不正确的是()A．氢气为一次能源B．电能应用广泛、运用便利、污染小，是二次能源C．原电池反应肯定为氧化还原反应D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程事实上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的改变【解析】氢气是一种由一次能源转化而来的能源，属于二次能源。【答案】A2．下列说法正确的是()A．原电池是把电能转变成化学能的装置B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C．原电池两极均发生氧化反应和还原反应D．原电池内部的阳离子向正极移动【解析】要综合考虑原电池的概念、电极反应、电子移动的方向和电流方向。原电池中的电子移动方向是：负极→外电路→正极，可见B项错；阳离子向正极移动，得电子，发生还原反应，D项正确；在原电池中负极金属失去电子，发生氧化反应，而正极可以是溶液中的离子或空气中的氧气发生还原反应，C项错。【答案】D3．如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是()A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液【解析】Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成Fe2＋，由于a极上有大量气泡生成，所以正极(C)电极反应：2H＋＋2e－=H2↑，a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为硫酸。【答案】C4．(2015·嘉兴高一检测)下列各组电极材料和电解质溶液中，不能组成原电池的是()A．铜片、石墨棒、稀硫酸B．铜片、石墨棒、硝酸银溶液C．锌片、铜片、稀盐酸D．铜片、铁片、FeCl3溶液【解析】A项中Cu、石墨与稀H2SO4均不反应，不能形成电流。【答案】A5．有甲、乙两位同学，他们一起做了水果电池的试验，测得数据如下：试验次数电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑橘38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450甲同学提出的问题，乙同学说明不正确的是()①甲：试验6中负极反应的反应式是什么？乙：铝失去电子变成Al3＋：Al－3e－=Al3＋。②甲：试验1和5电流方向为什么相反？乙：试验1中锌失去电子，电流由铜经导线到锌；试验5中铝失去电子，电流由锌经导线流向铝。③甲：水果电池的电压与哪些因素有关？乙：电压只跟水果的类型有关。A．③ B．①C．①②③ D．②③【解析】试验6中负极反应为Al－3e－=Al3＋；因电极材料不同，故试验1与试验5的电流方向不同；依据试验2、6和试验1、5的比较可发觉，水果电池的电压还与两电极材料有关，故③不正确。【答案】A6．(2015·福州高一检测)镍­镉(Ni—Cd)可充电电池，可以发生如下反应Cd(OH)2＋2Ni(OH)2eq\o(,\s\up15(充电),\s\do15(放电))Cd＋2NiO(OH)＋2H2O，由此可知，该电池的负极材料是()A．Cd B．NiO(OH)C．Cd(OH)2 D．Ni(OH)2【解析】放电时，化合价上升失电子的物质为负极材料。【答案】A7．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池如图所示，电极反应分别是：锌片：2Zn－4e－＋4OH－=2ZnO＋2H2O石墨：2H2O＋O2＋4e－=4OH－下列说法中不正确的是()A．电子从石墨经外电路流向锌片，电解质溶液为酸性溶液B．锌片是负极，石墨是正极C．电池反应为2Zn＋O2=2ZnOD．该原电池工作一段时间后石墨旁边溶液中的c(OH－)增大【解析】由电极反应可知Zn发生氧化反应，是原电池的负极，O2发生还原反应，石墨是正极；电解质溶液应为碱性溶液；随着反应的进行，石墨四周产生OH－，使OH－浓度增大；两电极反应相加得总反应式：2Zn＋O2=2ZnO。【答案】A8．下图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是()A．a极是负极B．供电时的总反应为2H2＋O2=2H2OC．电子由b通过灯泡流向aD．氢氧燃料电池是环保电池【解析】a电极发生反应：H2－2e－=2H＋，故电子应由a通过灯泡流向b。【答案】C9．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池(正极材料用石墨棒)回答下列问题：(1)该电池的负极材料是________，发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是________。(2)正极上出现的现象是________________。(3)若导线上转移电子1mol，则生成银________g。【解析】在Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋中，Cu作还原剂，应作原电池的负极，失去电子，发生氧化反应；Ag＋作氧化剂，在原电池的正极得电子，故石墨棒上有银白色物质析出，且每转移1mol电子，则生成银108g；电解质是含Ag＋的可溶性盐，通常是AgNO3溶液。【答案】(1)Cu氧化AgNO3溶液(2)石墨棒上出现银白色物质(3)108[实力提升层次(B)]10．如图所示，烧杯中盛的是水，铁圈和银圈干脆相连，在接头处用一根绝缘细丝吊住，并使之平衡，然后当心地在烧杯中心滴入CuSO4溶液，反应一段时间后，视察到的现象是()A．有气泡产生，两圈摇摆不定B．两圈仍保持平衡C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜【解析】首先铁圈可以与CuSO4发生氧化还原反应：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，其次是铁圈和银圈干脆相连，电子可以顺当传递，所以该装置可以构成原电池。其电极反应式分别为：负极：Fe－2e－=Fe2＋；正极：Cu2＋＋2e－=Cu。铁溶解，铁圈质量减轻；生成的Cu沉积在银圈上，银圈质量增重。【答案】D11．有a、b、c、d四个金属电极，有关的试验装置及部分试验现象如下：试验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无改变d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可推断这四种金属的活动性依次是()A．a>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>c【解析】装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性依次表中氢的后面；装置三形成原电池，易知d比c活泼；装置四中，电流从a极流向d极，则电子是从d极流向a极，知d比a活泼。因此四种金属的活动性依次为d>a>b>c。【答案】C12.某小组为探讨电化学原理，设计如右图装置。下列叙述不正确的是()A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－=CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解D．a和b用导线连接后，Fe片上发生还原反应，溶液中的Cu2＋向铜电极移动【解析】铁的活泼性强于铜，故铁能置换出铜且附着在铁棒上，A正确。a和b用导线连接后，构成原电池，其中Fe作负极，发生氧化反应，铜作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，B项正确、D项错误。无论a和b是否连接，铁都被氧化生成Fe2＋，C项正确。【答案】D13．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制胜利多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2=LiMnO2，下列说法中正确的是()A．Li是正极，电极反应为Li－e－=Li＋B．Li是负极，电极反应为Li－e－=Li＋C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e－=MnOeq\o\al(－,2)D．Li是负极，电极反应为Li－2e－=Li2＋【解析】分析锂电池的总反应式可知：Li发生氧化反应(作负极)，MnO2发生还原反应(作正极)。【答案】B14．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag依据上述反应式，回答下列问题：(1)Zn是________极，Ag2O发生________反应。(2)电子由________极流向________极(填“Zn”或“Ag2O”)，当通过电路1mol时，负极消耗物质的质量是________g。(3)在运用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。【解析】(1)依据电极反应可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag2O得电子被还原发生还原反应。(2)发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从Zn极经外电路到Ag2O极，当通过电路1mol时，负极消耗Zn的质量是32.5g。(3)电池中KOH只起到增加导电的作用，不参加反应，故电池运用过程中KOH的量不变。【答案】(1)负还原(2)ZnAg2O32.5(3)不变15．某化学爱好小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列试验，试验结果记录如下表所示。编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试依据上表中的试验现象回答下列问题：(1)试验1、2中Al所做的电极是否相同？________。(2)试验3中：铝为________极，其电极反应为__________________；石墨为________极，其电极反应为________________；电池总反应：____________。(3)试验4中：铝作________极，因为____________________________________。写出铝电极的电极反应式____________________________________。(4)说明试验5中电流计指针偏向铝的缘由_________________________________________________________________________。(5)依据试验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响？______________________________。【解析】(1)中Mg作负极，Al作正极；(2)中Al作负极，Cu作正极；(3)中Al作负极，石墨作正极