实验活动6 化学能转化成电能 同步练习 2024-2025学年高一下学期人教版（2019） 化学必修第二册

实验活动6 化学能转化成电能 · 巩固训练 1．依据下列实验现象推测，其反应原理不涉及氧化还原反应的是 A．K2CO3溶液和NH4Cl溶液混合，产生刺激性气味 B．把钠放入CuSO4溶液中，有蓝色沉淀生成 C．向酸性KMnO4溶液中加入H2O2，溶液紫色褪去 D．氯水在光照条件下放置一段时间后，溶液的pH降低 2．化学与百姓生活密切相关。下列应用利用了物质氧化性的是（　　） A．明矾净水 B．漂粉精漂白织物 C．食醋除水垢 D．纯碱去油污 3．如图所示装置中，观察到M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（　　） 选项 M N P A 银 锌 硝酸银溶液 B 铜 铁 稀盐酸 C 锌 铜 稀硫酸溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 A．A B．B C．C D．D 4．化学与生活密切相关，下列过程与氧化还原反应有关的是（　　） A．图甲碳酸氢钠片可治疗胃酸过多 B．图乙豆浆中加入浓盐溶液，产生沉淀 C．图丙天然气燃烧 D．图丁海水经风吹日晒获得粗盐 5．下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是（　　） A．双氧水作消毒剂 B．生石灰作干燥剂 C．碳酸氢钠作膨松剂 D．氧化铁作红色颜料 6．有关电化学知识的描述正确的是（　　） A．CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 C．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 D．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 7．铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]是油画中一种重要的白色颜料，但用铅白作画，日久易变黑(主要成分为PbS)，这种现象在书画术语中叫作“返铅”。书画修复中有一种方法是用双氧水清洗使之恢复白色。下列有关叙述正确的是（　　） A．铅白长时间放置于空气中会被氧气氧化 B．铅白耐强酸耐强碱 C．用双氧水清洗是利用双氧水的还原性 D．2PbCO3·Pb(OH)2中铅的质量分数低于PbCO3·Pb(OH)2中铅的质量分数 8．下列物质间的转化一定需要加入氧化剂才能实现的是（　　） A．C→CO2 B．H2O2→O2 C．Na2SO3→SO2 D．KMnO4→MnO2 9．下列应用中涉及到氧化还原反应的是 A．使用明矾对水进行净化 B．雪天道路上撒盐融雪 C．暖贴中的铁粉遇空气放热 D．荧光指示牌被照发光 10．下列对Zn-Cu原电池(如图所示)的描述错误的是（　　） A．Cu为正极，电子沿导线从Zn流向Cu B．负极发生氧化反应，其反应式为：Zn-2e-=Zn2+ C．向Cu极移动 D．若有1mol电子流经导线，则可产生0.5mol气体 11．关于下图所示的原电池，下列说法正确的是（　　） A．电子从锌电极通过电流表流向铜电极 B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C．铜电极发生还原反应，其电极反应是2H＋＋2e－=H2↑ D．取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变 · 培优提升 12．2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。一种锂-空气电池如图所示。当电池工作时， 与 在多孔碳材料电极处生成 （ 或1）。下列说法正确的是（　　） A．锂电极发生氧化反应 B．多孔碳材料电极为负极 C．电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 D．正极的电极反应式为： 13．在银锌原电池中,以硫酸铜为电解质溶液: 锌为　 　极,电极上发生的是　 　反应(“氧化”或“还原”)电极反应式为　 　；银电极电极反应式是　 　；银片上观察到的现象是　 　。 14．饮用水中的，对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将，还原为N2，其化学方程式为： Al＋NaNO3＋NaOH=NaAlO2＋N2＋H2O。请配平该反应 上述反应中，　 　元素的化合价升高，则该元素的原子　 　 （填“得到”或“失去”）电子。用“单线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目。　 　 参考答案 1．【答案】A 【解析】A．K2CO3水解生成的OH-和NH4Cl电离产生的反应产生刺激性气味气体NH3，没有化合价变化，不是氧化还原反应，A符合题意； B．把钠放入CuSO4溶液中，钠与溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，钠化合价变化，是氧化还原反应，B不符合题意； C．向酸性KMnO4溶液中加入H2O2，生成水和氧气，有化合价变化，是氧化还原反应，C不符合题意； D．氯水在光照条件下放置一段时间后，次氯酸分解生成氯化氢和氧气，有化合价变化，是氧化还原反应，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。 2．【答案】B 【解析】A．明矾中含有铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性而净水，该过程中没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故A不符合题意； B．漂粉精具有强氧化性，利用其强氧化性漂白织物，故B符合题意； C．碳酸钙和醋酸反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，该过程中没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故C不符合题意； D．纯碱为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解而使其溶液显碱性，油污和碱发生水解反应，该过程中没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、明矾净水是铝离子水解为氢氧化铝胶体，胶粒吸附作用； B、漂白粉、漂白液、氯水等都是因为次氯酸根的强氧化性具有漂白性； C、醋酸和碳酸钙的反应是由于复分解反应生成二氧化碳； D、纯碱去除油污是由于酯在碱性条件下水解。 3．【答案】A 【解析】A．N为锌，M为银，N极材料比M极材料活泼，M极上有银析出，所以M质量增加，A符合题意； B．M极发生的反应为2H++2e-=H2↑，有气体生成，M质量不变，B不符合题意； C．M为锌，N为铜，M极材料比N极活泼，C不符合题意； D．M为锌，N为铁，M极材料比N极活泼，D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】M变粗，N变细，即M为正极，N为负极，因此M中有固体析出，电解质溶液中的阳离子应为金属离子，且N应该比M更活泼。 4．【答案】C 【解析】A．碳酸氢钠片可治疗胃酸过多原理是与HCl发生复分解反应，与氧化还原反应无关，故A不符合题意； B．豆浆中加入浓盐溶液，产生沉淀是胶体的聚沉现象，属于物理变化，故B不符合题意； C．天然气燃烧属于氧化还原反应，故C符合题意； D．海水经风吹日晒获得粗盐属于物理变化，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】氧化还原反应中一定存在元素化合价的变化。 5．【答案】A 【解析】A．双氧水作消毒剂利用了过氧化氢的强氧化性使蛋白质变性，故A符合题意； B．生石灰作干燥剂是利用了生石灰与水反应生成熟石灰，与氧化还原反应无关，故B不符合题意； C．碳酸氢钠作膨松剂是利用碳酸氢钠和酸反应产生二氧化碳，使物质蓬松，与氧化还原反应无关，故C不符合题意； D．氧化铁作红色颜料是利用氧化铁的颜色，与氧化还原反应无关，故D不符合题意； 故答案为：A 【分析】利用氧化还原反应的原理的主要是元素化合价发生变化，结合选项找出即可 6．【答案】C 【解析】A．能设计成原电池的反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，该反应不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故A不符合题意； B．燃料电池中原电池的两极相同，可均为Pt电极，则原电池的两极不一定是由活动性不同的两种金属组成，也可为金属与非金属电极，故B不符合题意； C．能自发进行的氧化还原反应，且为放热的反应都可设计成原电池，则理论上说，不能自发进行的氧化还原反应可设计成电解装置发生，故C符合题意； D. 原电池工作时，正极表面不一定有气泡产生，如铁-铜-硫酸铜原电池，正极上析出铜固体，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A.原电池的反应必须是自发进行的氧化还原反应，而该反应不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池 B.原电池的两极可为金属与非金属（比如石墨）电极，也可以为活泼性不同的两种电极 C.理论上任何能自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池 D.当溶液为酸时，正极一般是有气泡产生的，溶液为盐（比如CuSO4）时，正极一般是质量增加 7．【答案】D 【解析】A．铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]长期暴露在空气中会转化为PbS，铅元素的化合价无变化，因此该转化不是氧化还原反应，与空气中的氧气无关，应该与空气中少量的硫化氢有关，故A不符合题意； B．铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]是一种碱式碳酸盐，能与酸发生反应，因此铅白不耐强酸，故B不符合题意； C．用双氧水清洗使变黑的油画恢复白色，其原理是过氧化氢将PbS中-2价的硫氧化为+6价的硫，H2O2中氧原子得电子，作氧化剂，利用了双氧水的氧化性，即PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O，故C不符合题意； D.2PbCO3·Pb(OH)2中铅的质量分数为w(Pb)= = =80.1%，PbCO3·Pb(OH)2中铅的质量分数w(Pb)= = =81.5%，则2PbCO3·Pb(OH)2中铅的质量分数低于PbCO3·Pb(OH)2中铅的质量分数，故D符合题意； 答案为D。 【分析】A.根据题意得到的是硫化亚铅与氧气无关不是氧化还原反应 B.根据铅白的化学式即可判断其可与酸反应 C.双氧水具有氧化性可将二价的铅氧化为四价的铅 D.根据给出的化学式进行计算即可 8．【答案】A 【解析】A．C→CO2，C元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现，A符合题意； B．H2O2→O2，O元素的化合价降低，B与题意不符； C．Na2SO3→SO2，所有元素的化合价不变，C与题意不符； D．KMnO4→MnO2，Mn元素的化合价降低，D与题意不符； 故答案为A。 【分析】氧化剂反应时得电子，化合价降低，加入氧化剂才能实现，则此变化为还原剂的反应，化合价升高。 9．【答案】C 【解析】A．使用明矾对水进行净化过程中，明矾发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来从而达到净水目的，因此没有涉及到氧化还原反应，A错误； B．雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，属于物理变化，B项错误； C．暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠溶液等物质，这些物质遇到空气后形成原电池，将化学能转化为电能，同时放出热量，铁元素化合价发生改变，属于氧化还原反应，C项正确； D．荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，属于物理现象，D项错误； 故答案为：C。 【分析】判断该过程是否为氧化还原反应的依据：判断反应前后是否有化合价的升降，若有化合价的改变，则为氧化还原反应，反之则不是。 10．【答案】C 【解析】A．Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，电子沿导线从Zn流向Cu，A不符合题意； B．负极发生失电子的氧化反应，Zn为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，B不符合题意； C．原电池中阴离子移向负极，向Zn极移动，C符合题意； D．Cu极电极反应式为2H++2e-=H2↑，若有1mol电子流经导线，则可产生0.5mol氢气，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】解题思路：溶液阴阳离子移动口诀“阳正阴负”；即阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；电子移动口诀“电子不下水，离子不上岸”；即电子由负极流向正极，不通过电解质溶液，离子不离开溶液。 11．【答案】A 【解析】A.锌作负极、铜作正极，电子从锌电极通过电流计流向铜电极，故A符合题意； B.Zn易失电子作负极、Cu作正极，阴离子向负极移动，则盐桥中阴离子向硫酸锌溶液迁移，故B不符合题意； C.铜电极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故C不符合题意； D.取出盐桥后，不能形成原电池，铜电极在反应前后质量增加，故D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】A.原电池中电子由负极经过导线流向正极； B.盐桥中的阴离子流向负极区； C.铜电极上发生铜离子的还原反应； D.取出盐桥不能形成闭合回路，不能构成原电池。 12．【答案】A 【解析】A.电池放电时，Li转化为Li+，Li元素的化合价升高，锂电极发生氧化反应，故A符合题意； B.电池放电时，O2中O元素的化合价降低，过程为得电子的过程，所以放电时，多孔碳材料电极为正极，故B不符合题意； C.放电时，Li转化为Li+电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料，故C不符合题意； D.因为该电池是非水介质，所以正极的电极反应式为：O2+4e-=2O2-，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】根据原电池工作原理进行判断。活泼金属Li做负极，发生氧化反应，电子流出端，通入氧气一端做正极，发生还原反应，电子流入端。 13．【答案】负；氧化；略；略；银电极上有红色的物质析出 【解析】发生置换反应，CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu,因此锌做负极，发生氧化反应，电极式为Zn-2e=Zn2+，银做正极，铜离子得电子，发生还原反应，电极式Cu2++2e=Cu,在银电极上可以看到红色物质析出。 【分析】原电池中还原性强的做负极材料，弱的做正极材料 14．【答案】Al；失去； 【解析】根据题中所给化学反应式可知，该反应前后铝元素化合价由0升到+3，其原子失去电子，氮元素化合价由+5降为0，其原子得到电子。该反应中1molAl反应失去3mol电子，生成1molN2，需要2molNaNO3得到10mol电子，根据得失电子守恒，则Al的系数是10，NaNO3的系数是6，再结合质量守恒定律可配平，单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素，且只标电子转移总数，所以用“单线桥法”表示为： 。 【分析】根据化合价的变化判断电子的得失，结合得失电子守恒进行配平，注意单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素，且只标电子转移总数。 学科网（北京）股份有限公司 $$