专题6 第3单元 化学能与电能的转化 素养提升练-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册作业与测评课件PPT（苏教版2019）

0 专题6　化学反应与能量变化 第三单元　化学能与电能的转化 素养提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 2．下列有关电化学知识的叙述正确的是(　　) A．CaO＋H2O===Ca(OH)2放出大量的热，故可把该反应设计成原电池 B．原电池的两极一定是由活泼性不同的两种金属组成 C．可充电电池在放电时进行的氧化还原反应，在充电时该反应逆向进行 D．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3．下列装置中，能构成原电池的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 4．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是(　　) A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋ B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生电化学腐蚀 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 解析　A项，铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，错误；B项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还转化为热能等，错误；D项，用水代替NaCl溶液，Fe和活性炭也可以构成原电池，铁能发生电化学腐蚀，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 5．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以30% KOH溶液为电解液的装置进行发电，电池正极反应为(　　) A．H2＋2OH－－2e－===2H2O B．O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．H2－2e－===2H＋ D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7 类题通法　电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8 6．下列说法正确的是(　　) A．电解熔融氧化铝制取金属铝，氧化铝只被还原 B．电解熔融NaCl制取Na，在阴极得到Na C．电解水时，在相同条件下，阳极和阴极产生的气体体积之比为2∶1 D．电解食盐水制H2、Cl2的过程是把化学能转变为电能的过程 解析　电解熔融氧化铝时，Al2O3既被氧化又被还原，A错误。电解水时，阳极上产生O2，阴极上产生H2，相同条件下，V(O2)∶V(H2)＝1∶2，C错误。电解过程是电能转化为化学能的过程，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 7．已知空气－锌电池的电极反应为锌片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，石墨：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。据此判断，锌片是(　　) A．负极，发生氧化反应 B．负极，发生还原反应 C．正极，发生氧化反应 D．正极，发生还原反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10 8．将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，其中正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 解析　向装A的试管中加入少量CuSO4，则Zn会置换出铜，从而构成锌铜原电池，使产生H2的速率增大，而反应中产生氢气的体积由参加反应的锌的量决定，由于锌的总量相同，但A中少量锌与CuSO4发生了反应，故A产生H2的体积比B的少，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．金属(M)－空气电池的工作原理如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．金属M作电池负极 B．电解质是熔融的MO C．正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D．电池反应式为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2 解析　根据题图易知，电解质中应含有M2＋和OH－，故B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 类题通法　书写电极反应式的原则 电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 18 二、非选择题 12．原电池的开发和利用是化学学科对人类的一项重大贡献。 (1)某兴趣小组为研究原电池的工作原理，设计了如图所示的实验 装置。 ①a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是 ________________________。 ②a和b用导线连接，Cu极为原电池______(填“正”或“负”)极，电极反应式是___________________，Zn极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。溶液中H＋移向______(填“Cu”或“Zn”)极。 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 正 2H＋＋2e－===H2↑ 氧化 Cu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 19 ③无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀。若转移了0．2 mol电子，则理论上Zn片质量减轻_____g。 (2)有同学想将Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应设计成原电池，你认为是否可行？______(填“是”或“否”)，理由是______________________________________ __________________。 6.5 否 此反应为非氧化还原反应，且反应吸热(任答一点即可) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 20 解析　(1)a和b不连接时，装置不能构成原电池，Zn直接和稀硫酸反应生成氢气。a和b用导线连接，装置构成原电池，锌是负极，铜是正极，溶液中H＋移向正极发生还原反应。若转移了0．2 mol电子，则有0．1 mol (6．5 g) Zn被氧化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 21 13．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： (1)根据构成原电池的本质判断，下列化学方程式正确且能设计成原电池的是________(填字母，下同)。 A．KOH＋HCl===KCl＋H2O B．Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋ C．Na2O＋H2O===2NaOH D．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 (2)电动汽车上用的铅蓄电池是以一组海绵状铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解质溶液。放电时总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 ①写出放电时正极的电极反应式：____________________________________； ②铅蓄电池放电时，负极质量将________(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有2 mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为________。 增大 2 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 23 　　　　　　　　　　　　　 R (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列四个化学反应中，理论上不能设计成原电池的是(　　) A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ B．2H2＋O2eq \o(=====,\s\up15(点燃))2H2O C．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4 D．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 9．某高能电池以磷酸溶液作为电解质溶液，利用乙烯(CH2===CH2)直接氧化法制乙酸(CH3COOH)，其总反应式为CH2===CH2＋O2===CH3COOH。有兴趣小组将该反应设计成如图所示的燃料电池，下列有关说法正确的是(　　) A．在电池工作过程中，溶液中的POeq \o\al(3－,4)向b极移动 B．电子移动方向：电极a→磷酸溶液→电极b C．负极的电极反应式为CH2===CH2－4e－＋2H2O ===CH3COOH＋4H＋ D．当电路中通过0．04 mol电子时，参加反应的 CH2===CH2为224 mL 解析　原电池工作时，阴离子移向负极，即溶液中的POeq \o\al(3－,4)向a极移动，故A错误；原电池工作时，电子由负极a电极经过负载流向正极b电极，电子不能通过溶液，故B错误；通入CH2===CH2的a电极为负极，电极反应式为CH2===CH2－4e－＋2H2O===CH3COOH＋4H＋，故C正确；负极的电极反应式为CH2===CH2－4e－＋2H2O===CH3COOH＋4H＋，电路中通过0．04 mol电子时，有0．01 mol CH2===CH2参加反应，标准状况下的体积为224 mL，但气体的状态未知，所以参加反应的CH2===CH2体积不一定为224 mL，故D错误。 11．将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即产生电流，称为甲烷燃料电池。已知甲烷燃料电池两个电极上的反应分别为CH4－8e－＋10OH－===COeq \o\al(2－,3)＋7H2O，2O2＋8e－＋4H2O===8OH－。下列有关说法中错误的是(　　) A．CH4在负极上反应，O2在正极上反应 B．放电过程中电解质溶液的碱性减弱 C．此电池属于环境友好型电池 D．此电池中化学能100%转化为电能 解析　B项，根据电池总反应CH4＋2O2＋2OH－===COeq \o\al(2－,3)＋3H2O知，OH－参加反应，所以溶液中OH－浓度降低，溶液的碱性减弱，正确；D项，此电池中化学能转化为电能和少量热能，错误。 PbO2＋2e－＋SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋===PbSO4＋2H2O $$