2.2 化学反应与能量转化 第2课时（分层作业）化学鲁科版必修第二册

2.2.2 化学反应能量转化的重要应用——化学电池（分层作业） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．化学电池已经成为人类生产生活的重要能量来源之一，下列说法错误的是 A．锌锰干电池属于一次电池 B．原电池的正、负极材料必须一样 C．原电池反应的实质是自发进行的氧化还原反应 D．利用氢气的燃烧反应可设计成原电池 【答案】B 【详解】A．锌锰干电池放电后无法重新充电，属于一次电池，故A正确； B．原电池的正、负极材料可以不一样，如铜锌原电池的负极是锌、正极是铜，故B错误； C．原电池反应的实质是自发进行的氧化还原反应，故C正确； D．氢气的燃烧反应是自发的氧化还原反应，利用氢气的燃烧反应可设计成原电池，故D正确； 选B。 2．理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】原电池的构成条件为：1、活泼性不同的两个电极；2、电解质溶液；3、形成闭合回路；4、能自发进行氧化还原反应； 【详解】A、B、D反应方程式中都有化合价的变化，所以都是氧化还原反应；C的反应中没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，不能设计成原电池； 故选C。 3．下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．Zn、Cu和稀硫酸能构成原电池，Zn为负极，Cu为正极，稀硫酸为电解质，故电流计指针能发生偏转，A正确； B．酒精不是电解质，不能导电，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，B错误； C．两电极相同，均能与稀硫酸反应，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，C错误； D．缺少盐桥，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，D错误； 故选A。 4．下列装置或设备属于原电池，且负极是金属失去电子的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．铜、锌、番茄能构成原电池，Zn失电子生成Zn2+，作负极，故A选； B．氢气、氧气和电解质能构成原电池，氢气失电子生成H+，氢气为非金属单质，故B不选； C．气体燃料直接燃烧，没有构成原电池，故C不选； D．煤油不能传导电子，不能形成闭合回路，则该装置没有构成原电池，故D不选； 答案选A。 5．下列装置或操作能达到实验目的的是 A．用装置①配制一定物质的量浓度的稀盐酸 B．②装置不可形成原电池 C．③验证Na和水反应是否为放热反应 D．④装置可产生喷泉实验 【答案】C 【详解】A．不能在容量瓶中直接稀释浓盐酸，需要在烧杯中溶解稀释冷却后转移至容量瓶，A不能达到实验目的； B．锌和铜在稀硫酸中接触在一起，符合原电池的形成条件，B不能达到实验目的； C．反应过程中比较红墨水左右两端的液面高低，可判断Na和水反应是否为放热反应，C能达到实验目的； D．氯气在饱和食盐水中溶解度小，不能形成喷泉，D不能达到实验目的； 答案选C。 6．如图所示，电流计指针发生偏转，发现A极上有气泡产生，同时B极质量减少，C为电解质溶液，下列说法错误的是 A．A极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动 C．B极发生氧化反应，电子从B极经外电路流向A极 D．A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸 【答案】D 【分析】该装置为原电池，A极上有气泡产生，B极质量减少，B为负极，A为正极。 【详解】A．原电池中，负极金属失去电子发生氧化反应，质量减小，故B极是负极，A极是正极，A正确； B．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B正确； C．B极是负极，发生氧化反应，电子从负极经外电路流向正极，C正确； D．与稀盐酸不能发生反应，该物质组合不能形成原电池，D错误； 故选D。 7．实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 A．若图1中的下端接触，可观察到片上有无色气泡产生 B．图2中向片移动 C．图1中气泡产生速度比图2快 D．图3中正极的电极反应式为 【答案】C 【详解】A．Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，稀硫酸作电解质溶液，锌为负极、铜为正极，正极上氢离子得到电子生成氢气，所以Cu上可看到有气体产生，故A正确； B．氢离子带正电荷，向正极移动，即向Cu移动，故B正确； C．图1没有形成原电池、图2形成原电池，图1中气泡产生速度比图2慢，故C错误； D．图3中正极的电极反应为铜离子得到电子发生还原反应得到铜，，故D正确； 故选C。 8．如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法不正确的是 A．电极材料可以为石墨 B．使用时应向a电极通入，向b电极通入 C．a电极发生氧化反应，b电极发生还原反应 D．电解质溶液可以传导电子和离子 【答案】D 【分析】结合图示和电子流向，氢氧燃料电池中a极氢气失去电子发生氧化反应为负极、b极氧气得到电子发生还原反应为正极； 【详解】A．石墨是电极材料，电极材料可以为石墨，A正确； B．结合分析和电子流向，使用时应向a电极通入，向b电极通入，B正确； C．由分析，a电极发生氧化反应，b电极发生还原反应，C正确；   D．电解质溶液可以传导离子，而不能传导电子，D错误； 故选D。 9．利用反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计一个原电池，下列装置示意图正确的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】根据反应2Fe3++Fe═3Fe2+知，Fe元素化合价由+3价变为+2价、Fe元素化合价由0价变为+2价，所以Fe作负极，选择活泼性比金属铁差的如石墨做正极材料即可，正极上是铁离子得电子的还原反应，所以电解质中必须含有铁离子，可以选择氯化铁溶液，C符合； 故选：C。 10．现有纯锌片、纯铜片，的溶液、导线、1000mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。下列说法正确的是 A．b为纯锌片 B．溶液中的向a极移动 C．当量筒中收集到672mL气体时（标准状况下），通过导线的电子的物质的量为0.06mol D．如果将a、b两电极的电极材料对调，则U形管中左端液面上升，右端液面下降 【答案】C 【分析】根据图示装置，要想求得电子转移的量，需要设计成锌、铜、硫酸原电池，量取金属锌和硫酸反应产生氢气的体积，通过生成氢气的量计算电子的转移量，因此纯铜片作为正极，纯锌片作为负极，电解质溶液是稀硫酸。 【详解】A．纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有氢气生成，则b为铜，为正极；a为锌，为负极；A错误； B．在原电池中，阳离子移向正极，向b极移动，B错误； C．当量筒中收集到672mL（标准状况下）气体，则，已知b上的电极反应式为：，则通过导线的电子的物质的量为0.06mol，C正确； D．如果将a、b两电极的电极材料对调，则右边为锌失电子作负极，左边为铜为正极，氢离子得电子生成氢气，则左边上有氢气生成，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升，D错误； 故选C。 11．，下列叙述不正确的是 A．反应过程中能量关系可用右图表示 B．用Fe(s)和(g)表示该反应的化学反应速率时数值相等 C．若将该反应设计成原电池，则负极将发生氧化反应 D．若将该反应设计成原电池，则正极将析出气体 【答案】B 【详解】A．为放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，故A正确； B．Fe为固体，不能用于表示反应速率，故B错误； C．反应中Fe被氧化生成FeSO4，当将该反应设计成原电池时，Fe为负极，发生氧化反应，故C正确； D．将该反应设计成原电池时，正极发生还原反应，正极上析出氢气，故D正确； 故选：B。 12．某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3)3溶液 C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液 D Ag Fe Fe2(SO4)3溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，铁易失电子而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性的铁盐： A．铜作正极，铁作负极，电解质为可溶性的氯化铁，则符合题意，故A不选； B．铁作负极，碳作正极，电解质为Fe(NO3)3溶液，能发生氧化还原反应，则符合题意，故B不选； C．Zn的金属活泼性比Fe强，则Zn作负极，Fe作正极，电解质为可溶性的硫酸铁，所以不能构成该条件下的原电池，则不符合题意，故C选； D．Fe作负极，银作正极，电解质为Fe2(SO4)3溶液，发生反应为2Fe3++Fe═3Fe2+，符合题意，故D不选； 故选C。 13．把金属A放入盐B(NO3)2的溶液中，发生反应A＋B2＋=A2＋＋B，以下叙述正确的是(　　) A．常温下金属A一定能与水反应，B一定不能与水反应 B．A与B用导线连接后放入酒精中，一定形成原电池 C．A与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中，一定有电流产生 D．由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A一定是正极，B一定是负极 【答案】C 【详解】A．因为金属A放入盐B(NO3)2的溶液中，能发生反应A＋B2＋=A2＋＋B，故常温下金属A一定不能与水反应，B一定不能与水反应，故A错误； B．A与B用导线连接后放入酒精中，由于酒精是非电解质，故一定形成不了原电池，故B错误； C．因为金属A放入盐B(NO3)2的溶液中，能发生反应A＋B2＋=A2＋＋B，该反应属于氧化还原反应，故A与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中，一定形成原电池，故有电流产生，故C正确； D．由A＋B2＋=A2＋＋B可知，A比B活泼，故由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A一定是负极，B一定是正极，故D错误； 故答案为：C。 14．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)（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】将反应2Al+6H+═2Al3++3H2↑的化学能转化为电能，即需要形成原电池，并且铝为负极，电解质溶液为非氧化性稀酸，据此分析判断。 【详解】A． 为原电池，总反应为：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，故A不符合题意； B．为原电池，总反应为Al+4H++NO3-═Al3++NO↑+2H2O，故B不符合题意； C． 为原电池，总反应为2Al+6H+═2Al3++3H2↑，故C符合题意； D．存在外接电源，为电解池，将电能转化为化学能，故D不符合题意； 答案选C。 【点睛】本题的易错点为B，要注意稀硝酸体现强氧化性，与活泼金属反应一般不放出氢气。 15．某同学根据化学反应，并利用实验室材料制备原电池．下列关于该原电池的组成及现象描述正确的是（    ） 选项 A B C D 正极 碳棒 碳棒 铁棒 碳棒 负极 铁棒 铁棒 锌片 铁棒 电解质溶液 溶液 溶液 溶液 溶液 现象 铁棒变细，碳棒周围溶液黄色变浅 铁棒变细，碳棒变粗 锌棒变细，铁棒变粗 铁棒变细，碳棒不变 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】根据反应，可知该原电池中Fe为负极，正极选用比铁不活泼的金属或者碳棒；反应过程中在正极得电子生成，故正极区的浓度降低，正极如碳棒周围溶液黄色变浅；由电池反应可知电解液为含的溶液。综上所述，A项正确。 故选A. 【点睛】将一过程设计成原电池，方法和步骤如下：（1）将此过程分解成氧化反应和还原反应两部分，总反应与该过程相同。（2）将氧化反应部分作为负极，还原反应部分作为正极，从左到右写出电池表示式。对于气体电极，电极材料应是惰性的，如Pt等。 16．氢氧燃料电池构造如图所示。其电池反应方程式为：2H2+O2=2H2O，下列说法不正确的是 A．多孔金属a作负极 B．正极的电极反应为：O2 +4e- +4H+ =2H2O C．多孔金属b上，O2发生还原反应 D．电池工作时，电解质溶液中OH- 移向a极 【答案】B 【分析】由电池反应方程式可知，还原剂氢气在负极多孔金属a上放电，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，氧化剂氧气在正极多孔金属b上放电，电极反应式为O2+4e- +2H2O=4OH-。 【详解】A．还原剂氢气在负极多孔金属a上放电，故A正确； B．氧化剂氧气在正极多孔金属b上放电，电极反应式为O2+4e- +2H2O=4OH-，故B错误； C．氧化剂氧气在正极多孔金属b上放电，发生还原反应，故C正确； D．电池工作时，阴离子向负极移动，电解质溶液中OH-移向a极，故D正确； 故选：B。 17．某兴趣小组为了将原电池装置进行改进，将甲、乙两电极插入溶液X中，装置如图所示，几分钟后，观察到U形管中液柱出现如图变化。下列最合适的组合是 选项 甲电极 乙电极 溶液X A Fe Cu 硫酸铜溶液 B Zn Zn 稀硫酸 C Cu Fe 乙醇 D Zn 石墨 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】由图可知，乙中U型管液面发生变化，说明乙电极有气体产生，压强增大，U型管液面左低右高。 【详解】A．铁、铜构成原电池，乙作正极，铜离子得电子生成铜，不会引起液面变化，A错误； B．未构成原电池，但甲、乙电极都能与稀硫酸反应，产生氢气，U型管液面都会发生变化，B错误； C．溶液为乙醇，乙醇是非电解质，不能导电，与电极Cu或Fe都不反应，C错误； D．构成原电池，石墨作正极，氢离子得电子生成氢气，石墨电极上有氢气产生，造成压强增大，U型管液面左低右高，D正确； 故选D。 18．氢燃料电池汽车具备五大优势：零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强，从而备受关注。某氢燃料电池汽车的结构如图所示，下列说法正确的是 A．燃料电池堆发电时还原剂是H2 B．工业上利用过氧化钠与水反应制氧气 C．因为氢气易液化，所以氢燃料电池续航能力强 D．燃料电池堆产生标准状况下22.4LH2O转移2mol电子 【答案】A 【分析】该燃料电池为酸性氢燃料电池，根据电子或H+移动方向可知，左侧电极为负极，通入燃料氢气，右侧电极为正极，通入氧化剂氧气或空气，负极反应式为H2-2e-=2H+、正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，放电时，质子从原电池负极流向正极，电子由负极经过导线移向正极，据此分析解答。 【详解】A．燃料电池堆发电时H2发生失电子的氧化反应，作还原剂，A正确； B．工业上常用分离空气法制备氧气，过氧化钠与水反应制氧气的成本太高，B错误； C．氢气相对分子质量小，不易液化，C错误； D．标准状况下H2O为固体，不是气体，则标准状况下22.4LH2O的物质的量大于1mol，转移电子大于2mol，D错误； 故答案为：A。 二、填空题 19．现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化。电池是现代社会中不可缺的储能装置，电池的发展史见证了人类对能量储存的不断追求和创新。回答下列问题： (1)现有下列四个反应： A． B． C． D． ①上述四个反应中属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合下图所示的是 (填字母)。 ②上述四个反应中为放热反应且能设计成原电池是 (填字母)。 (2)为验证与氧化性强弱，某学习小组设计下图所示的四个装置，装置中既能观察到电流表指针发生了偏转又能达到实验目的是_______(填字母)。 A B C D A．A B．B C．C D．D (3)历史上第一个化学电源——伏打电堆(示意图如下图)，该电堆相当于多个原电池串联。如金属c为Zn，金属d为Cu，e为浸有稀的湿布片；则a是原电池的 极，负极的电极反应式为 。 (4)一种强碱性电解质的3D―Zn―NOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为。放电时正极的电极反应式为 。 (5)燃料电池是一种高效、对环境友好的供电装置，甲烷燃料电池原理示意图如下图所示。 ①负极的电极反应式为 。 ②已知甲烷与氧气完全反应时，每生成1mol液态水释放的能量约为400kJ。又知该甲烷燃料电池每提供1kW·h电能生成216g水，则该电池的能量转化率为 %()。 【答案】(1) B C (2)B (3) 正 Zn-2e-=Zn2+ (4) (5) 75% 【详解】（1）①图示过程中，反应物总能量小于生成物总能量，图示为吸热反应； A．没有化合价改变，属于非氧化还原反应，故不选A； B．，碳元素化合价改变，属于氧化还原反应，该反应吸热，故选B； C．是放热反应，故不选C； D．没有化合价改变，属于非氧化还原反应，故不选D； 选B。 ②放热的氧化还原反应能设计为原电池，上述四个反应中为放热反应且能设计成原电池是，选C。 （2）A、A构成原电池，发生反应Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+，不能证明与氧化性强弱，故不选A； B、B构成原电池，Cu的活泼性大于Ag，Cu是负极，发生反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能证明与氧化性强弱，故选B； C、C构成原电池，铁在浓硝酸中钝化，铜做负极，发生反应Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，不能证明与氧化性强弱，故不选C； D、D两个电极相同，不能形成原电池，电流表指针不能发生偏转，故不选D； 选B。 （3）金属c为Zn，金属d为Cu，e为浸有稀的湿布片；锌的活泼性大于铜，铜为原电池正极，则a是原电池的正极，负极锌失电子变为锌离子，负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。 （4）电池总反应为。放电时正极得电子发生还原反应，正极的电极反应式为。 （5）①负极甲烷失电子生成碳酸根离子，负极的电极反应式为 。 ②甲烷与氧气完全反应时，每生成1mol液态水释放的能量约为400kJ。该甲烷燃料电池每提供1kW·h电能生成216g水，每提供1kW·h电能生成12mol水，则该电池的能量转化率为。 20．能源是现代文明的动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化。 Ⅰ．如图甲是一个原电池装置。 (1)该装置是利用反应a设计的原电池装置，反应a的离子方程式是 。 反应b：NaOH+HCl=NaCl+H2O是否也可以设计成原电池，说明理由： 。 (2)按照组成电池的基本要素来看，正极材料是 ，发生反应的电极反应式是 。 Ⅱ．如图乙是利用反应c设计的原电池装置。 (3)反应c的离子方程式是 。 (4)该装置将氧化反应和还原反应分开进行，还原反应在 (填“铁”或“石墨”)上发生。 Ⅲ．科研人员设想用如图丙所示装置生产硫酸。 (5)b是 极， 生产过程中H+向 ( 填“a”或“b”)电极域运动。 (6)该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是___________(填字母)。 A．原电池反应的过程中可能没有电子发生转移 B．原电池装置一定需要2个活泼性不同的金属电极 C．负极电极材料不一定参加电极反应 D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生 【答案】(1) 不能，反应b为复分解反应，不是自发进行的氧化还原反应，不能设计成原电池 (2) Cu (3) (4)石墨 (5) 正 b (6)CD 【详解】（1）Zn、Cu和稀硫酸形成原电池，离子方程式：；反应b为复分解反应，不是自发进行的氧化还原反应，不能设计成原电池； （2）铜锌原电池装置中，活泼金属Zn作负极，发生氧化反应，Cu作正极，正极发生还原反应，电极反应式：； （3）装置乙中，发生氧化还原反应离子方程式：； （4）装置乙中，Fe作负极，发生失电子的氧化反应，C作正极，在正极发生得电子的还原反应； （5）装置丙中a电极通入二氧化硫，发生氧化反应，说明a电极为负极，b电极为正极，通入氧气，发生得电子的还原反应；在原电池装置中，阳离子向着正极移动，即生产过程中H+向b极移动； （6）A．原电池构成条件之一是有自发进行的氧化还原反应，即原电池反应的过程中一定有电子发生转移，A错误； B．原申池装置不一定需要2个活泼性不同的金属电极，可以有非金属材料电极，B错误； C．负极电极材料可能参加反应，也可能不参加反应，例如燃料电池的负极材料不参加反应，C正确； D．原电池中氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，D正确； 答案选CD。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.2.2 化学反应能量转化的重要应用——化学电池（分层作业） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．化学电池已经成为人类生产生活的重要能量来源之一，下列说法错误的是 A．锌锰干电池属于一次电池 B．原电池的正、负极材料必须一样 C．原电池反应的实质是自发进行的氧化还原反应 D．利用氢气的燃烧反应可设计成原电池 2．理论上，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 3．下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 4．下列装置或设备属于原电池，且负极是金属失去电子的是 A． B． C． D． 5．下列装置或操作能达到实验目的的是 A．用装置①配制一定物质的量浓度的稀盐酸 B．②装置不可形成原电池 C．③验证Na和水反应是否为放热反应 D．④装置可产生喷泉实验 6．如图所示，电流计指针发生偏转，发现A极上有气泡产生，同时B极质量减少，C为电解质溶液，下列说法错误的是 A．A极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动 C．B极发生氧化反应，电子从B极经外电路流向A极 D．A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸 7．实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理。下列说法错误的是 A．若图1中的下端接触，可观察到片上有无色气泡产生 B．图2中向片移动 C．图1中气泡产生速度比图2快 D．图3中正极的电极反应式为 8．如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图，下列说法不正确的是 A．电极材料可以为石墨 B．使用时应向a电极通入，向b电极通入 C．a电极发生氧化反应，b电极发生还原反应 D．电解质溶液可以传导电子和离子 9．利用反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计一个原电池，下列装置示意图正确的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 10．现有纯锌片、纯铜片，的溶液、导线、1000mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。下列说法正确的是 A．b为纯锌片 B．溶液中的向a极移动 C．当量筒中收集到672mL气体时（标准状况下），通过导线的电子的物质的量为0.06mol D．如果将a、b两电极的电极材料对调，则U形管中左端液面上升，右端液面下降 11．，下列叙述不正确的是 A．反应过程中能量关系可用右图表示 B．用Fe(s)和(g)表示该反应的化学反应速率时数值相等 C．若将该反应设计成原电池，则负极将发生氧化反应 D．若将该反应设计成原电池，则正极将析出气体 12．某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3)3溶液 C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液 D Ag Fe Fe2(SO4)3溶液 A．A B．B C．C D．D 13．把金属A放入盐B(NO3)2的溶液中，发生反应A＋B2＋=A2＋＋B，以下叙述正确的是(　　) A．常温下金属A一定能与水反应，B一定不能与水反应 B．A与B用导线连接后放入酒精中，一定形成原电池 C．A与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中，一定有电流产生 D．由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A一定是正极，B一定是负极 14．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)（    ） A． B． C． D． 15．某同学根据化学反应，并利用实验室材料制备原电池．下列关于该原电池的组成及现象描述正确的是（    ） 选项 A B C D 正极 碳棒 碳棒 铁棒 碳棒 负极 铁棒 铁棒 锌片 铁棒 电解质溶液 溶液 溶液 溶液 溶液 现象 铁棒变细，碳棒周围溶液黄色变浅 铁棒变细，碳棒变粗 锌棒变细，铁棒变粗 铁棒变细，碳棒不变 A．A B．B C．C D．D 16．氢氧燃料电池构造如图所示。其电池反应方程式为：2H2+O2=2H2O，下列说法不正确的是 A．多孔金属a作负极 B．正极的电极反应为：O2 +4e- +4H+ =2H2O C．多孔金属b上，O2发生还原反应 D．电池工作时，电解质溶液中OH- 移向a极 17．某兴趣小组为了将原电池装置进行改进，将甲、乙两电极插入溶液X中，装置如图所示，几分钟后，观察到U形管中液柱出现如图变化。下列最合适的组合是 选项 甲电极 乙电极 溶液X A Fe Cu 硫酸铜溶液 B Zn Zn 稀硫酸 C Cu Fe 乙醇 D Zn 石墨 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 18．氢燃料电池汽车具备五大优势：零排放、零污染、无噪音、补充燃料快、续航能力强，从而备受关注。某氢燃料电池汽车的结构如图所示，下列说法正确的是 A．燃料电池堆发电时还原剂是H2 B．工业上利用过氧化钠与水反应制氧气 C．因为氢气易液化，所以氢燃料电池续航能力强 D．燃料电池堆产生标准状况下22.4LH2O转移2mol电子 二、填空题 19．现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化。电池是现代社会中不可缺的储能装置，电池的发展史见证了人类对能量储存的不断追求和创新。回答下列问题： (1)现有下列四个反应： A． B． C． D． ①上述四个反应中属于氧化还原反应且反应过程中能量变化符合下图所示的是 (填字母)。 ②上述四个反应中为放热反应且能设计成原电池是 (填字母)。 (2)为验证与氧化性强弱，某学习小组设计下图所示的四个装置，装置中既能观察到电流表指针发生了偏转又能达到实验目的是_______(填字母)。 A B C D A．A B．B C．C D．D (3)历史上第一个化学电源——伏打电堆(示意图如下图)，该电堆相当于多个原电池串联。如金属c为Zn，金属d为Cu，e为浸有稀的湿布片；则a是原电池的 极，负极的电极反应式为 。 (4)一种强碱性电解质的3D―Zn―NOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为。放电时正极的电极反应式为 。 (5)燃料电池是一种高效、对环境友好的供电装置，甲烷燃料电池原理示意图如下图所示。 ①负极的电极反应式为 。 ②已知甲烷与氧气完全反应时，每生成1mol液态水释放的能量约为400kJ。又知该甲烷燃料电池每提供1kW·h电能生成216g水，则该电池的能量转化率为 %()。 20．能源是现代文明的动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化。 Ⅰ．如图甲是一个原电池装置。 (1)该装置是利用反应a设计的原电池装置，反应a的离子方程式是 。 反应b：NaOH+HCl=NaCl+H2O是否也可以设计成原电池，说明理由： 。 (2)按照组成电池的基本要素来看，正极材料是 ，发生反应的电极反应式是 。 Ⅱ．如图乙是利用反应c设计的原电池装置。 (3)反应c的离子方程式是 。 (4)该装置将氧化反应和还原反应分开进行，还原反应在 (填“铁”或“石墨”)上发生。 Ⅲ．科研人员设想用如图丙所示装置生产硫酸。 (5)b是 极， 生产过程中H+向 ( 填“a”或“b”)电极域运动。 (6)该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是___________(填字母)。 A．原电池反应的过程中可能没有电子发生转移 B．原电池装置一定需要2个活泼性不同的金属电极 C．负极电极材料不一定参加电极反应 D．氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$