内容正文:
课时分层训练(八) 化学反应与电能
知识点1 原电池的原理及应用
1.如图所示,将锌片和铜片按不同方式插入稀硫酸中,下列说法正确的是( )
A.甲中电子经导线从铜片流向锌片
B.两烧杯中锌片上均发生还原反应
C.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
D.一段时间后,两烧杯中溶液的c(H+)均减小
D 解析:甲装置构成原电池,锌片为负极,发生氧化反应Zn-2e-===Zn2+,甲中电子经导线从锌片流向铜片,A项错误;两烧杯中锌片均失去电子发生氧化反应,B项错误;甲烧杯中铜片上发生反应2H++2e-===H2↑,其表面有气泡产生,乙烧杯中铜片上无气泡产生,C项错误;甲烧杯中正极反应为2H++2e-===H2↑,乙烧杯中Zn+2H+===Zn2++H2↑,因此一段时间后,两烧杯中溶液的c(H+)均减小,D项正确。
2.四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减小。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④②
C.③④②① D.③①②④
B 解析:电流从②流向①,①为负极,金属活动性:①>②;①③相连时,③为正极,金属活动性:①>③;②④相连时,②上有气泡逸出,②为正极,金属活动性:④>②;③④相连时,③的质量减小,③为负极,金属活泼性:③>④。
3.为将反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)( )
B 解析:将反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,需要形成原电池,并且铝为负极,电解质溶液为非氧化性稀酸,据此判断。A为原电池,铝为负极,但总反应为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,A项不符合;B为原电池,铝的金属性强于铜,铝为负极,总反应为2Al+6H+===2Al3++3H2↑,B项符合;C为原电池,但硝酸是氧化性酸,总反应为Al+4H++NO===Al3++NO↑+2H2O,C项不符合;D装置中两电极间未用导线连接,无闭合回路,D项不符合。
知识点2 化学电源
4.(双选)据报道,锌电池可取代目前广泛应用的铅酸蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2===2ZnO,原料为锌粒、电解质和空气。下列叙述正确的是( )
A.锌为正极,空气进入负极反应
B.负极反应为Zn-2e-===Zn2+
C.正极发生还原反应
D.电解质溶液肯定是强酸
BC 解析:Zn与O2的反应中,Zn失去电子发生氧化反应Zn-2e-===Zn2+,所以Zn作负极,O2在正极发生还原反应。若电解质溶液是强酸,电池反应就不是2Zn+O2===2ZnO,而是Zn+2H+===Zn2++H2↑。
5.(双选)锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中,其示意图如图所示。电池反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑。电池工作时,下列说法错误的是( )
A.金属锂作负极
B.镍电极上发生氧化反应
C.可将化学能转化为电能
D.电子从镍电极经导线流向锂电极
BD 解析:根据原电池的工作原理,较活泼金属作负极,失去电子被氧化。该电池中锂比镍活泼,所以金属锂作负极,A项正确;金属镍作正极,得到电子被还原,B项错误;该装置是把锂与水反应的化学能转化为电能,C项正确;电子从负极锂流出,经导线流向正极镍,D项错误。
6.MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A.负极反应为Mg-2e-===Mg2+
B.正极反应为Ag++e-===Ag
C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移
D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑
B 解析:该电池中还原性较强的Mg为负极,失去2个电子发生氧化反应,A项正确;氧化性较强的AgCl为正极,发生还原反应,AgCl是难溶盐,则正极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-,B项错误;由于Mg失去电子成为Mg2+,使负极区域带正电,AgCl得到电子生成Ag和Cl-,使正极区域带负电,因此Cl-由正极向负极迁移,使电解质溶液保持电中性,C项正确;镁与海水能发生置换反应生成Mg(OH)2和H2,D项正确。
7.下列叙述是某同学做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识,你认为正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由铜、锌作为电极与硫酸铜溶液组成的原电池中,锌是负极
C.电子沿外导线由锌流向铜,通过硫酸被氢离子得到而放出氢气
D.铜锌原电池工作时,若有13 g锌被溶解,电路中就有0.2 mol电子通过
B 解析:构成原电池电极的材料不一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池,