1.2化学能转化为电能--电池 同步练习题2023-2024学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1

1.2化学能转化为电能--电池 同步练习题 一、选择题 1．化学与生产生活密切相关。下列有关说法错误的是 A．家庭常用的锌锰碱性电池放电时，将化学能转化为电能 B．一次性保暖贴的主要原料是铁粉、食盐和活性炭，因发生电化学反应放热 C．明矾是一种良好的净水剂，能够杀菌消毒净化水质 D．我国科学家突破的人工合成淀粉技术有利于我国实现碳中和 2．一种全氢电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．X极为全氢电池的正极 B．该电池将化学能转化成电能 C．电极Y的电极反应式为： D．反应一段时间后左室增大 3．下图所选装置和试剂均合理且能达到实验目的的是 A．图甲：测定中和热 B．图乙：洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S) C．图丙：检验SO2中混有少量CO2 D．图丁：分离花生油和水 4．关于下图所示的原电池，下列说法正确的是 A．Zn作负极 B．锌片上发生的反应： C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．该装置是将电能转化为化学能 5．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A．正极反应式：Ag+Cl--e-=AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na+不断向“水”电池的负极移动 D．Na2Mn5O10是氧化产物 6．锌铜原电池装置如下图，下列说法不正确的是 A．锌电极上发生氧化反应 B．电子从锌片经电流计流向铜片 C．铜电极上发生反应： D．一段时间后，取少量右侧烧杯中的溶液于试管中，滴加溶液，产生白色沉淀 7．镁硫电池被认为是替代锂离子电池的新兴电池，其工作原理如图所示，总反应可表示为。下列有关该电池的说法不正确的是 A．电池放电时，镁被氧化 B．电池中的交换膜为阴离子交换膜 C．镁表面出现，可能是Mg与发生了反应 D．反应中若生成，则消耗了更多的硫 8．下列化学反应可设计成原电池的是 A． B． C． D． 二、填空题 9．回答下列问题 (1)原电池装置中，电子的流动方向是从 极到 极； (2)由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是 ，发生 反应，电极反应是 ； (3)负极是 ，发生 反应，电极反应是 。 10．为研究铝和铜作电极在不同电解质溶液中的电极反应规律，利用下列实验装置进行实验，实验中所用Al片、Cu片均用砂纸仔细打磨过，用蒸馏水冲洗干净。 (1)实验1：把Al片、Cu片、电流表按图1所示连接，同时插入2mol·L-1稀硝酸中，电流表指针发生偏转，Al片有少量气泡，Cu片上有大量气泡，该气体遇到空气后变为红棕色。Al片为电池 (填“正极”或“负极”)，Cu片上的电极反应式为 。 (2)实验2：常温下，将Al片、Cu片插入浓硝酸中组成原电池(图2)，并连接电流传感器，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图3所示，反应过程中有红棕色气体产生。开始一段时间内，Al片作 (填“正极”或“负极”)，后来电流反转原因可能为铝遇冷的浓硝酸发生 ，生成致密氧化膜阻碍其与浓硝酸反应。电流反转后，负极 (填“Al片”或“Cu片”)的电极反应式 。NaOH溶液的作用是 。 11．氢氧燃料固体电池(导固体电解质)如图所示，回答下列问题： (1)负极反应物为 ，负极反应式为 。 (2)正极反应式为 ，电池总反应为 。 12．A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次增大。A、F同主族，E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，且与核外电子排布相同。由以上元素组成的物质和具有相同的电子数。回答下列问题： (1)G在周期表中的位置为 。 (2)由A、D、E三种元素形成的离子化合物的化学式是 。 (3)的电子式为 ，含有 化学键(填“离子键”或“共价键”)。 (4)由A、F两种元素形成的一种离子化合物X，常温下与水迅速反应生成气体，该反应的化学方程式为 。 (5)D的最简单气态氢化物可用于燃料电池，电池工作时生成无毒物质，工作原理如图所示。该燃料电池的电解质溶液最好选择碱性溶液，则负极电极反应式为 。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．锌锰碱性电池放电是将化学能转化为电能，故A正确； B．一次性保暖贴的主要原料是铁粉、食盐和活性炭，因发生电化学反应中吸氧腐蚀而放热，故B正确； C．明矾是一种良好的净水剂，能够净化水质，但不能杀菌消毒，故C错误； D．我国科学家突破的人工合成淀粉技术，有利于减少二氧化碳的排放，有利于我国实现碳中和，故D正确。 综上所述，答案为C。 2．B 【分析】由工作原理图可知，左边X电极上氢气失电子与氢氧根结合生成水，发生了氧化反应、为负极，电极反应是H2-2e-+2OH-═2H2O，右边Y电极为正极，发生了还原反应，电极反应是2e-+2H+═H2，原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子由负极经过导线进入正极，据此解答该题。 解析：A．由分析可知，X极为全氢电池的负极，A错误； B．由题干信息可知，该装置为原电池，原电池将化学能转化成电能，B正确； C．由于HClO4是强酸，结合分析可知电极Y的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，C错误； D．由分析可知，左侧X极为负极，右侧Y极为正极，故Na+由负极即左侧移向正极右侧，故反应一段时间后右室c(NaClO)增大，D错误； 故答案为：B。 3．B 解析：A．图甲所示为一个敞口体系，热量损失严重，不能用于测定中和热，A不合题意； B．图乙Al和Ag2S、食盐水能够组成原电池反应，负极反应为：Al-3e-=Al3+，正极反应为：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，故可洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)，B符合题意； C．SO2也能是澄清石灰水变浑浊，图丙不能用于检验SO2中混有少量CO2，C不合题意； D．花生油与水不互溶，分离花生油和水只需直接进行分液即可，D不合题意； 故答案为：B。 4．A 解析：A．锌比铜活泼，锌片做负极，A正确； B．锌片做负极，发生的是失电子的氧化反应，B错误； C．电子从负极锌片流出，经由导线，流向正极铜片，C错误； D．该装置为原电池，将化学能转化为电能，D错误； 故选A。 5．B 解析：A．根据电池总反应：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，可判断出Ag应为原电池的负极，负极发生反应的电极方程式为：Ag+Cl--e-=AgCl，而不是正极反应式，故A错误； B．根据方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，故B正确； C．在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故C错误； D．根据电池总反应：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，Ag元素化合价上升，Mn元素化合价下降，则Na2Mn5O10是还原产物，故D错误； 故选：B。 6．D 【分析】由图可知，该装置为原电池，Zn的化学性质更活泼，故Zn为负极，Cu为正极，据此分析解题。 解析：A．锌为负极，电极上失电子发生氧化反应，A正确； B．Zn为负极，Cu为正极，电子从负极流向正极，故电子从锌片经电流计流向铜片，B正确； C．铜为正电极，发生反应：，C正确； D．一段时间后，盐桥中的阴离子向负极移动，即氯离子向左侧烧杯移动，取少量右侧烧杯中的溶液于试管中，滴加溶液，不会产生白色沉淀，D错误； 答案选D。 7．B 解析：A．电池中镁做负极，被氧化，A正确； B．阳离子向正极移动，故该交换膜为阳离子交换膜，B错误； C．镁可以和水反应生成氢氧化镁，C正确； D．每生成1mol，生成2mol硫，消耗了更多的硫，D错误； 故选B。 8．C 解析：能被设计成原电池的反应一般是氧化还原反应，A、B、D都是非氧化还原反应，只有C是氧化还原反应，故本题答案C。 二、填空题 9．(1)负 正 (2)Cu 还原 2H++2e-=H2↑ (3)Zn 氧化 Zn-2e-=Zn2+ 【分析】由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，锌的活泼性大于铜，则Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Cu为正极，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。 解析：（1）原电池中，电子由负极经导线流向正极，故答案为：负；正； （2）由上述分析可知，由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是Cu，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：Cu；还原；2H++2e-=H2↑； （3）由上述分析可知，由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，负极是Zn，负极发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故答案为：Zn；氧化；Zn-2e-=Zn2+。 10．(1)负极 NO +4H++3e-=NO↑+2H2O (2)负极 钝化 Cu Cu-2e-=Cu2+ 吸收产生的NO2气体，防止污染空气 解析：（1）电解质溶液是稀硝酸，Al片、Cu片常温下都与稀硝酸反应，更活泼的金属环做负极，故Al片为电池负极；Cu片是正极，电极反应式为NO +4H++3e-=NO +2H2O； （2）Al片、Cu片插入浓硝酸中组成原电池，开始时候Al做负极，变成三氧化二铝；后来电流反转原因可能为铝遇冷的浓硝酸发生钝化；电流反转后，负极是Cu，电极反应式Cu-2e-=Cu2+；NaOH溶液的作用是吸收产生的NO2气体，防止污染空气。 11． 【分析】根据题意，该装置为氢氧燃料电池，燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气(或空气)的一极为正极，结合图示，通入氢气的Pt电极为负极，通入氧气的Pt电极为正极，据此分析解答。 解析：(1)结合分析，是负极反应物，负极反应式为； (2)结合分析，是正极反应物，负极产生的移向正极，正极反应式为，正极和负极电极反应式加和，电池总反应为。 12．第3周期第VIA族 离子键 【分析】A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增，A、F同主族，F可以形成+1价F+离子，二者处于ⅠA族，由A、F的原子序数之差可以知道，F为Na元素；A与其它非金属元素化合时易形成共价键，则A为氢元素； F+离子与E2-离子核外电子排布相同，离子核外电子数为10，故E为氧元素；E、G同主族，则G为S元素；D形成双原子分子，D原子序数小于氧元素，处于第二周期，则D为N元素；物质BE和具有相同的电子数，则B原子核外电子数为27-8=6，则B为碳元素， 以此解答。 解析：(1)F为Na元素，位于第三周期第ⅠA族，故答案为：三；ⅠA； (2)由H、N、O三种元素形成的离子化合物的化学式是，故答案为：； (3)为Na2S，电子式为，含有离子键，故答案为：；离子键； (4)由A、F两种元素形成的一种离子化合物X为NaH，常温下NaH与水反应生成氢气和NaOH，化学方程式为：，故答案为：； (5)生成的无毒气体是N2，据此书写电极总反应式为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，正极发生还原反应，氨气在负极反应，注意是碱性环境，氨气失电子生成氮气和水，所以正极的电极反应式为：，故答案为：。 学科网（北京）股份有限公司 $$