高一必修二化学能与电能练习题答案.doc

高一必修二化学能与电能练习题
1. 结合下图判断，下列叙述正确的是 (　　)

A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀

2. 根据下图，下列判断中正确的是 (　　)

A．烧杯a中的溶液pH降低
B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2

3. 铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是 (　　)

A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从正极流向负极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液

4. 小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(　　)

A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
解析：A、发生置换反应，正确。B、形成原电池，铜片作正极，溶液中Cu2＋先放电，正确；铁片作负极失去电子形成Fe2+，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，所以C、正确。D、a和b分别连接直流电源正、负极，a作阳极，铜片失去电子形成为Cu2＋。Cu2＋向铁电极移动。错误
5. 根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是 (　　)

A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)
B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)
C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)
D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)
解析：如图原电池中，Cd为负极，其电极总反就式为Co2+(aq)+Cd(s)==Co(s)+Cd2+(aq)，B项研确；右图原电池 中，Co为负极，其电极总反就式为2Ag+(aq)+Co(s)==2Ag(s)+Co2+(aq)，D项正确。再由B、D两式可得，氧化性为Ag+＞Co2+＞Cd2+，因此可得2Ag+(aq)+Cd(s)==2Ag(s)+Cd2+(aq)，故C项也正确；氧化性为Ag+＞Cd2+，所以A项方程式的反应不能发生，A错。 答案：A
6. 用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂­KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 (　　)
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极　②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag　③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作　④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同(提示：盐桥中K＋、NO可自由移动)
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
C解释：Cu作负极，Ag作正极。负极：Cu-2e-==Cu2+；正极：A+ + e- ==Ag。 在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以1错。没有盐桥，原电池不能继续工作，3错。无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，4对。

7. 控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 (　　)

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
答案D 【解析】乙中I－失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，
Fe3＋被还原成Fe2＋，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C项正确。加入Fe2＋，导致平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，而作为负极，D项错
8. 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是 (　　)
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O
解析：根据放电反应方程式，铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成Fe2+，最终生成Fe(OH)2，Ni2O3作正极，发生还原反应，为氧化剂，得电子，最终生成Ni(OH)2，选项A、B正确；电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，则充电时，阴极发生Fe（OH）2+2e-= Fe+2OH-，阴极附近溶液的pH升高，选项C错误；电池充电时，阳极发生2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O，选项D正确。     答案：C 
9. 关于铅蓄电池的说法正确的是 (　　)
A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)
10. 某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是 (　　)

A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
D析：还原剂在负极失电子，氧化剂在正极得电子，因此a 为负极，b为正极。电子从
负极经外电路流向正极。因为这是酸性电解质，不可能生成OH-,正极反应：O2 +4H+
 + 4e－== 2H2O
11. 可用于电动汽车的铝­空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 (　　)
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
【答案】A 
【解析】 电解质溶液显碱性或中性， 该燃料电极的正极发生反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，A对；铝作负极，负极反应应该是铝失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为：Al＋4OH－－3e＝AlO2——+ 2H2O，B错； 该电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为4Al＋3O2＋4OH－= 4AlO2——+ 2H2O溶液PH降低，C错；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D错. 
12. 一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池正极发生的反应是 (　　)
A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－
B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)
C．CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－
D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－(aq)
13. 某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关该电池的叙述不正确的是 (　　)
A．正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反应方程式：2H2＋O2===2H2O
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移
14. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确(　　)
A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O
C．放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强

15. 以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高的特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示，下列关于直接氨固体氧化物燃料电池的说法正确的是 (　　)

A．该电池工作时的总反应为4NH3＋5O2===4NO＋6H2O
B．固体氧化物作为电池工作的电解质，其作用是让电子在电池内移动
C．电池工作时，在接触面上发生的电极反应为2NH3＋3O2－－6e－===N2＋3H2O
D．外电路的电流方向为从电极a流向电极b
16. 如图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：Zn(s)＋2MnO2＋2NH===Zn2＋＋Mn2O3(s)＋2NH3↑＋H2O，在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是(　　)

A. Zn　　　　　　B. 碳
C. MnO2和NH D. Zn2＋和NH3
解析：原电池正极是电子流入的一极，氧化剂在此处得电子被还原。而总反应中MnO2所含Mn元素的化合价降低，说明MnO2被还原，为氧化剂。
答案：C
17. 如图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是(　　)

A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
解析：氢氧燃料电池的总化学方程式为2H2＋O2===2H2O，因此a电极上发生电极反应是2H2－4e－===4H＋，a电极是负极；b电极上发生反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，b电极是正极，以上电极反应式，适用于电解质溶液为Na2SO4溶液等；氢氧燃料电池的能量效率较高，且产物是H2O，是一种无污染物质，是一种具有应用前景的绿色能源。氢氧燃料电池通入H2、O2，就能工作，无需将H2、O2储蓄在电池内部。
答案：B
18. 废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是(　　)
A．把锌皮取下洗净用于实验室制氢气
B．碳棒取出洗净用作电极
C．把铜帽取下洗净回收利用
D．电池内部填有NH4Cl等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用
解析：废电池的黑色糊状物中含有NH4Cl，还含有MnO2及有毒的重金属。
答案：D
19. 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电池总反应为Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO，据此判断下列叙述，其中正确的是(　　)
A．Ag2O是正极，Zn是负极
B．正极反应式为：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
C．在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
D．Zn极发生还原反应，Ag2O极发生氧化反应
解析：本题要求学生将原电池原理应用到题目创设的新情景中去解决新问题。分析电池总反应的电子得失情况可知，原电池工作时，Ag2O被还原，Zn被氧化，因此，Ag2O作正极，Zn作负极。Zn被氧化产生ZnO，可看做Zn(OH)2失水的产物，电解质溶液为KOH，则电极反应为：
正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
负极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
由此判断，A、B正确，C、D不正确。
点评：在书写电极反应时，要注意电解质溶液对产物存在形式的影响，碱性介质的电极反应中不能出现H＋，酸性介质的电极反应中不能出现OH－，如：氢氧燃料电池，若碱溶液作电解质溶液，电极反应为
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O
若酸溶液作电解质溶液，则电极反应为：
正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
负极：2H2－4e－===4H＋
答案：AB
20. 锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　)
A. Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋【来.源：全,品…中&高*考*网】
B. Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋
C. Li是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnO
D. Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
解析：本题根据总反应判断Li被氧化，为负极材料，其失电子成为Li＋，正极放电的为MnO2，若已知电池总反应而要写电极反应式，这类题的一般处理方法是：根据“负失氧、正得还”的规律容易先判断负极材料，负极材料若是金属，则失电子而变为相应阳离子(注意：Fe失电子应变为Fe2＋)，负极材料若是其他被氧化的物质(如氢氧燃料电池中的H2、甲烷燃料电池中的CH4)，则失电子变为相应氧化产物，然后再推断正极反应。
答案：B
21. 有一新型燃料电池，是用两根金属做电极插入KOH溶液中，然后向X极通入CH4，向Y极通入O2，关于此燃料电池的说法错误的是(　　)
A．通入CH4的X极是负极，通入O2的Y极是正极
B. 放电一段时间后，电解质溶液中KOH的物质的量不变
C．在标准状况下，通入5.6 LO2，完全反应时有1.0 mol电子转移
D．放电时，通入甲烷一极附近的pH升高【来.源：全,品…中&高*考*网】
解析：由题意可推知出甲烷－氧气燃料电池的总反应为：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O。在通入甲烷一极需消耗KOH，因此pH必降低，KOH的物质的量必减小；由正极反应式O2＋2H2O＋4e－===4OH－可知，当消耗O2：＝0.25mol时，转移电子的物质的量为4×0.25mol＝1.0mol。
答案：BD
22. 碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)
下列说法错误的是(　　)
A．电池工作时，锌失去电子
B. 电池正极的电极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
解析：根据总反应式中元素化合价的变化，可知电池工作时，锌失电子作电源的负极，在正极上MnO2发生得电子的还原反应，因此电池工作时，外电路上电子由电池的负极流向正极，因此A、B两项正确，C项错误。由关系式Zn～2e－可知，D选项正确。
答案：C
点评：原电池知识是高考的重点之一，本题以锌－锰碱性电池的有关问题为载体，考查学生熟练应用原电池基础知识解决实际问题的能力。解答本题的关键是对原电池基础知识的熟练掌握，并灵活应用。

23. 银器皿日久表面会逐渐变成黑色，这是由于生成硫化银(Ag2S)，有人设计用原电池的原理进行“抛光”，其处理方法是：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银恢复光泽，且不会损失。试回答：
(1)食盐的作用是_________________________________________________________。
(2)在此原电池反应中，负极发生的电极反应为________________________________，
正极发生的电极反应为____________________________________________________。
(3)反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，溶液中发生的反应为____________________，
原电池总反应方程式为_____________________________________________________。
12．(1)食盐溶于水形成电解质溶液
(2)2Al－6e－===2Al3＋
3Ag2S＋6e－===6Ag＋3S2－
(3)2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑
2Al＋3Ag2S＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2S↑＋6Ag
24. 如下图所示，组成一个原电池．

(1)当电解质溶液为稀硫酸时：
①Fe电极是__________(填“正”或“负”)极，其电极反应为________________________，该反应是__________(填“氧化”或“还原”)反应；
②Cu电极是__________电极，其电极反应为______________________，该反应是__________反应．
(2)当电解质溶液为稀硝酸时：
①Fe电极是_____极，其电极反应为__________，该反应是_____反应．
②Cu电极是_____极，其电极反应为__________，该反应是_____反应．
25. 某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，分别向负极通入C2H4、C2H2或Al(g)，分别向正极通入O2或Cl2．试完成下列问题：
(1)当分别通入C2H4和O2时：
①正极反应：_______________；
②负极反应：_______________；
③电池总反应：________________________；
④溶液pH的变化：__________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)．
(2)当分别通入C2H2和O2时：
①正极反应：_______________；
②负极反应：_______________；
③电池总反应：_______________；
④溶液pH的变化：_______________．
(3)当分别通入Al(g)和Cl2时：
①正极反应：_______________；
②负极反应：_______________；
③电池总反应：_______________；
④溶液pH的变化：_______________．
参考答案：
1、铝； 石墨； 2H2O＋O2＋4e-→4OH-；Al→Al3++3e-。
2、 (1)①负 Fe→Fe2＋+2e－ 氧化
②正 2H＋＋2e－→H2↑ 还原
(2)①负 Fe→Fe3＋+3e- (或Fe→Fe2＋+2e－) 氧化
②正 4H＋＋NO＋3e－→NO↑＋2H2O 还原
3、(1)①3O2＋12e－＋6H2O→12OH－ ②C2H4＋16OH－→2CO＋10H2O+12e－ ③C2H4＋3O2＋4OH－＝2CO＋4H2O ④减小
(2)①5O2＋20e－＋10H2O→20OH－ ②2C2H2＋28OH－→4CO＋16H2O+20e－
③2C2H2＋5O2＋8OH－＝4CO＋6H2O ④减小
(3)①3Cl2＋6e－→6Cl－ ②2Al＋6OH－→2Al(OH)3↓＋6e－(或2Al＋8OH－→2[Al（OH）4]-＋6e－) ③3Cl2＋2Al＋6OH－＝2Al(OH)3↓＋6Cl－(或3Cl2＋2Al＋8OH－＝6Cl－＋[Al（OH）4]-＋4H2O) ④减小

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