内容正文:
训练(九) 化学反应与电能
[对应素能提升训练第23页]
1.(2022·武汉高一期中)下列说法中正确的是 ( )
①燃料电池的反应物可不储存在电池的内部
②锌锰干电池是一次电池,铅酸蓄电池是二次电池
③锂电池是新一代可充电电池
④燃料电池作为汽车驱动能源已研发成功
A.②③④ B.①②③④
C.①②③ D.①③④
解析 ①燃料电池的反应物可不储存在电池的内部,可以从外部提供,正确;②锌锰干电池是一次电池,铅酸蓄电池可充放电,是二次电池,正确;③锂电池是新一代可充电电池,正确;④我国已成功研制出燃料电池和超级电容混合动力有轨电车,正确。
答案 B
2.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记,错误的是 ( )
A.①电子流动方向
B.②电流方向
C.③电极反应
D.④溶液中离子移动方向
解析 锌为负极,铜为正极,电子由锌片流向铜片,A正确;电流与电子运动方向相反,则电流由铜片经导线流向锌片,B错误;锌失电子生成锌离子,H+在铜片上得电子被还原生成H2,C正确;原电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,D正确。
答案 B
3.原电池是化学电源的雏形。若保持如图装置原电池的电池反应式不变,下列做法中正确的是 ( )
A.Zn换成Fe
B.稀H2SO4换成CuSO4溶液
C.稀H2SO4换成蔗糖溶液
D.Cu换成石墨
解析 如果Zn换为Fe,则负极反应式为Fe-2e-Fe2+,电池反应式发生改变,故A错误;稀硫酸换为硫酸铜溶液,正极反应式为Cu2++2e-Cu,电池反应式发生改变,故B错误;稀硫酸换为蔗糖溶液,蔗糖溶液不是电解质溶液,不导电,不能构成原电池,故C错误;如果Cu换为石墨,正极反应式仍然为2H++2e-H2↑,电池反应式不变,故D正确。
答案 D
4.如图是用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是 ( )
A.铜片表面有气泡生成
B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
C.如果将稀硫酸换成柠檬汁,导线中不会有电子流动
D.如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变
解析 铜锌原电池中,Cu作正极,溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气,所以Cu上有气泡生成,故A正确;原电池中化学能转化为电能,LED灯发光时,电能转化为光能,故B正确;柠檬汁显酸性也能作电解质溶液,所以将稀硫酸换成柠檬汁,仍然构成原电池,所以导线中有电子流动,故C错误;金属性Cu比Zn、Fe弱,Cu作正极,所以电路中的电流方向不变,仍然由Cu流向负极,故D正确。
答案 C
5.(2022·成都高一期中)某华人科学家和他的团队研发出“纸电池”(如图)。这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后,变成一张可任意裁剪大小的“电纸”,厚度仅为0.5毫米,可以任意弯曲和裁剪。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液,电池总反应式为Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是 ( )
A.该电池的正极材料为锌
B.该电池反应中二氧化锰发生氧化反应
C.电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-MnO(OH)+OH-
D.当有0.1 mol锌溶解时,流经电解液的电子数为1.204×1023
解析 该原电池中,锌元素化合价由0价变为+2价,锌失电子作负极,故A错误;该原电池中,锰元素化合价由+4价变为+3价,所以二氧化锰作正极,发生还原反应,故B错误;正极上二氧化锰得电子发生还原反应,电极反应为MnO2+e-+H2OMnO(OH)+OH-,故C正确;电子从负极沿导线流向正极,不经过电解质溶液,故D错误。
答案 C
6.(2022·福州高一期中)由质量均为10 g的铁片、铜片和足量的CuSO4溶液组成原电池装置,经过一段时间后,两电极的质量差为12 g,则下列说法正确的是 ( )
A.铁片溶解了12 g
B.导线中通过了0.2 mol电子
C.铜片上析出了6 g Cu
D.铜片溶解了6.4 g
解析 负极发生反应Fe-2e-Fe2+,正极发生反应Cu2++2e-Cu,设有x mol Fe在负极上反应,则正极生成x mol Cu,则(10+64x)-(10-56x)=12,解得x=0.1,则m(Fe)=0.1 mol×56 g/mol=5.6 g,A错误;x=0.1,则转移的电子的物质的量为0.2 mol,B正确;m(Cu)=0.1 mol×64 g/mol=6.4 g,C错误;在正极上析出的铜的质量为6.4 g,D错误。
答案 B
7.(2022·郑州高一期中)从理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用反应“Cu+2Ag+2Ag+Cu2+”设计了一个化学电池,如图所示,已知在外电路中,电流从a极流向b极。请回答下列问题:
(1)b极是电池的 极,材料是 ,写出该电极的反应式: