【同步梯度訓(xùn)練】蘇教版化學(xué)選修四第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化-習(xí)題-Word版含解析

第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第1課時基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.下列關(guān)于原電池的敘述中，正確的是（）A.原電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷.原電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)C.原電池在工作時其正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向負(fù)極D.原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成2.下列各圖表示的裝置，能構(gòu)成原電池的是（）3.鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入0.01mol·L－1的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.鐵棒附近產(chǎn)生OH－B.鐵棒逐漸被腐蝕C.石墨棒上放出Cl2D.石墨棒上放出O24.用鋅片、銅片和硝酸銀組成的原電池，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是()A.2H＋＋2e－======H2↑B.Zn－2e－======Zn2＋C.2H2O＋O2＋4e－======4OH－D.Ag＋＋e－======Ag5.用于人造地球衛(wèi)星的一種高能電池——銀鋅蓄電池，其電極式反應(yīng)式為Zn＋2OH－－2e－======ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－======2Ag＋2OH－據(jù)此判斷氧化銀是()A.負(fù)極，并被氧化B.正極，并被還原C.負(fù)極，并被還原D.正極，并被氧化6.銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕空氣中易被腐蝕的原因是（）A.形成原電池時鋁作負(fù)極B.形成原電池時銅作負(fù)極C.形成原電池時，電流由鋁經(jīng)導(dǎo)線流向銅D.鋁質(zhì)鉚釘被空氣中的氧氣氧化7.把a,b,c三塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；b、c相連時，c不易被腐蝕。則三種金屬的活動性由強到弱的順序為（）A.a＞b＞cB.a＞c＞bC.c＞b＞aD.b＞c＞a8.普通干電池兩極材料是鋅和石墨棒，兩極間為MnO2、NH4Cl、ZnCl2糊狀物，下列說法錯誤的是（）A.干電池中鋅作負(fù)極，石墨棒作正極B.負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)：Zn－2e－======Zn2＋C.MnO2的作用是把正極附近生成的氫氣氧化成水，避免氫氣泡出現(xiàn)D.干電池工作時，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?.下列敘述正確的是（）A.構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬B.由Cu、Zn作電極與CuSO4溶液組成的原電池中，Cu是負(fù)極C.馬口鐵（鍍錫鐵）破損時與電解質(zhì)溶液接觸，錫先被腐蝕D.銅鋅原電池工作時，若有13g鋅被溶解，電路中就有0.4mol電子通過綜合運用10.由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池中，下列各敘述正確的是（）A.溶液pH由大變小B.負(fù)極附近Zn2＋濃度逐漸增大C.H＋向負(fù)極移動D.溶液中H2SO4的濃度不變11.將銅和鋅用導(dǎo)線連接插入硫酸銅溶液中，當(dāng)導(dǎo)線中有0.2mol電子通過時，負(fù)極質(zhì)量變化是（）A.增加6.5gB.減少6.5gC.減少5.6gD.增加5.6g12.M、N、P、E四種金屬，①M＋N2＋======N＋M2＋②M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表示有大量氣泡③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸溶液中，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－======E，N－2e－======N2＋。四種金屬的還原性由強到弱順序是（）A.PMNEB.ENMPC.PNMED.EPMN13.我國首創(chuàng)以鋁—空氣—海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會發(fā)生耀眼的白光。則該電源負(fù)極材料為____________，正極材料為____________，正、負(fù)極反應(yīng)分別是________________________________________________。拓展探究14.熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極燃?xì)?，制得?50℃負(fù)極反應(yīng)式：2CO＋2－4e－======4CO2正極反應(yīng)式____________________________________________________；總電池反應(yīng)______________________________________________________。15.將用導(dǎo)線相連的兩個鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入CH3OH（甲醇）和O2，則發(fā)生了原電池反應(yīng)。該原電池反應(yīng)的離子方程式為2CH3OH＋3O2＋4OH－======2＋6H2O。寫出原電池的負(fù)極反應(yīng)式。第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第2課時基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.埋在地下的鑄鐵輸油管道，在下列各種情況下，被腐蝕速率最慢的是（）A.在含鐵元素較多的酸性土壤中B.在潮濕疏松的堿性土壤中C.在干燥致密不透氣的土壤中D.在含碳粒較多、潮濕透氣的中性土壤中2.家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是（）A.4Fe（OH）2＋2H2O＋O2======4Fe（OH）3↓B.2Fe＋2H2O＋O2======2Fe（OH）2↓C.2H2O＋O2＋4e－======4OH－D.Fe－3e－======Fe3＋3.用惰性電極分別電解下列各物質(zhì)水溶液一段時間后，向剩余電解質(zhì)溶液中加入適量水，能使溶液恢復(fù)到電解前濃度的是()A.AgNO3B.Na2SO4C.CuCl2D.H24.兩只串聯(lián)的電解池，左池放CuSO4溶液，右池放一定量的某硝酸鹽稀溶液，電解時，當(dāng)左池析出1.6g銅時，右池析出0.45g固體，則右池中的溶質(zhì)為()A.AgNO3B.NaNO3C.Mg（NO3）2D.Al（NO35.實驗室用鉛蓄電池進(jìn)行電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極為Pb＋======PbSO4＋2e－，正極為PbO2＋4H＋＋＋2e－======PbSO4＋2H2O，今若制得Cl20.050mol，這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是（）A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol6.下列關(guān)于電解精煉銅的敘述中不正確的是（）A.粗銅板：陽極B.電解時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－======CuC.粗銅中所含Na、Fe、Zn等雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形式沉積槽底，形成陽極泥D.電解銅的純度可達(dá)99.95%—99.98%7.對下列各溶液進(jìn)行電解，通電一段時間后，溶液顏色不會發(fā)生顯著改變的是（）A.以石墨為電極，電解含甲基橙的0.1mol/L硫酸溶液B.以銅為電極，電解1mol/L硫酸溶液C.以石墨為電極，電解含酚酞的飽和食鹽水D.以石墨為電極，電解1mol/L溴化鉀溶液綜合運用8.下列4種裝置工作一段時間后，測得導(dǎo)線上均通過了0.002mol電子，此時溶液的pH值由大到小的排列順序為（不考慮鹽的水解和溶液體積變化）①盛100mLCuSO4②盛200mL0.01mol·L－1H2SO4③盛200mLZnCl2④盛200mLNaCl飽和溶液（）A.④②③①B.④③①②C.④③②①D.④①③②9.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.052(5.2%)的NaOH溶液1L（密度為1.06g·cm－3）用鉑電極電解，當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了0.010(1.0%)時停止電解，則此時溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是（）NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)陽極析出物的質(zhì)量/g陰極析出物的質(zhì)量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.210.下列事實能用電化學(xué)理論解釋的是（）A.輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B.鋁片不用特殊方法保存C.純鋅與稀硫酸反應(yīng)時，滴入少量濃H2SO4溶液后速率加快D.鍍鋅鐵不如鍍錫鐵耐用11.以鐵為陽極、以銅為陰極，對足量的NaOH溶液進(jìn)行電解。一段時間后得到2molFe（OH）3沉淀，此時共消耗的水的物質(zhì)的量為（）A.2molB.3molC.4molD.5mol12.將一直流電源的正、負(fù)極，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀淀粉溶液和石蕊試液浸透的濾紙上，經(jīng)過一段時間后，兩極附近濾紙的顏色分別是（）ABCD陽極藍(lán)白紅藍(lán)陰極白藍(lán)藍(lán)藍(lán)13.含的工業(yè)酸性廢水會造成鉻污染，排放前要進(jìn)行如下處理：（Ⅰ）往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl攪拌均勻；（Ⅱ）以Fe做兩電極進(jìn)行電解，從而使溶液的pH不斷升高，廢水由酸性轉(zhuǎn)化為堿性，經(jīng)過一段時間有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀產(chǎn)生：(Ⅲ)過濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。（1）在電解過程中，溶液pH不斷升高的原因可能是（）①電解時廢水的體積不斷減?、陔娊鈺rH＋在陰極被還原③作為陽極的Fe不斷溶解④轉(zhuǎn)化為Cr3＋時消耗了H＋⑤NaCl在電解時轉(zhuǎn)化成了NaOHA.⑤B.②④C.②③④D.①②③④（2）兩極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為（3）寫出變成Cr3＋的離子方程式__________________________________。（4）______________（填“能”或“不能”）改用石墨電極進(jìn)行電解。拓展探究14.我國缺碘病區(qū)甚廣，防治缺碘病的主要措施是食鹽中加碘。1996年我國政府以國家標(biāo)準(zhǔn)的方式規(guī)定食鹽的碘添加劑是KIO3。（1）可用鹽酸酸化的KI和淀粉的混合物檢驗食鹽是否為加碘鹽，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。（2）可用電化學(xué)方法制備KIO3。原理是：以石墨為陽極，不銹鋼為陰極，以KI溶液（加入少量K2Cr2O7）為電解質(zhì)溶液，在一定電流強度和溫度下進(jìn)行電解，其電解總反應(yīng)方程式為KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。試寫出兩極反應(yīng)式：陽極_____________；陰極_____________。（3）如果在容積為10L的離子交換膜電解槽中，1min時陰極可產(chǎn)生11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl2，這時溶液的pH是（設(shè)體積維持不變）_____________。（4）Cl2常用于自來水的消毒殺菌，現(xiàn)有一種新型消毒劑ClO2，若它們在殺菌過程中的還原產(chǎn)物均為Cl－，消毒等量的自來水，所需Cl2和ClO2的物質(zhì)的量之比為_____________。方法指引：在正確書寫電解反應(yīng)方程式的基礎(chǔ)上，關(guān)鍵把握電解過程中的等量關(guān)系，然后進(jìn)行綜合處理，便可解決。

參考答案第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第1課時1答案：A2解析：A中電極相同；B中無電解質(zhì)溶液；C未形成閉合電路。答案：D3答案：B4解析：正極發(fā)生得電子的反應(yīng)：Ag＋＋e－======Ag。答案：D5解析：Ag2O在反應(yīng)過程中得到電子，被還原，是正極。答案：B6解析：鋁比銅活潑，鋁釘作負(fù)極，電子由鋁流向銅。答案：A7解析：活潑金屬作負(fù)極，易反應(yīng)而被腐蝕，易得活潑性順序是：a＞b＞c。答案：A8解析：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。答案：B9解析：兩種活動性不同的金屬與電解質(zhì)溶液能夠組成原電池，但不能因此說構(gòu)成原電池的材料一定都是金屬，例如鋅與石墨電極也能與電解液構(gòu)成原電池。在原電池中，活潑金屬中的電子流向不活潑的電極，因此活潑金屬是負(fù)極。鍍錫鐵表皮破損后與電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，鐵比錫活潑，鐵先失電子被腐蝕。銅鋅原電池工作，鋅失電子作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－Zn2＋，1molZn失去2mol電子，則0.2molZn（質(zhì)量為13g）被溶解時電路中有0.4mol電子通過。答案：D10解析：鋅作負(fù)極，銅作正極，H＋在銅片處得電子生成H2；溶液逐漸變?yōu)閆nSO4溶液。答案：B11解析：Zn作負(fù)極，失去0.2mol電子，生成0.1molZn2＋，故損失質(zhì)量是6.5g。答案：B12解析：由①知，活潑性M＞N，M、P導(dǎo)線連接入硫酸氫鈉溶液中，構(gòu)成原電池正極，冒氣泡，故P＞M；N、E構(gòu)成的原電池N作負(fù)極，故活潑性N＞E。答案：A13解析：Al、O2（空氣）之間的氧化還原反應(yīng)為4Al＋3O2======2Al2O3。將該反應(yīng)與原電池的工作原理、Al性質(zhì)等知識進(jìn)行綜合分析可知，鋁是負(fù)極反應(yīng)物，O2是正極反應(yīng)物，正極材料應(yīng)該選擇還原性比Al弱的導(dǎo)電性強的材料，如石墨等。Al、O2的氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分別為Al：Al－3e－======Al3＋4Al－12e－======4Al3＋O2：O2＋2H2O＋4e－======4OH－3O2＋6H2O＋12e－======12OH－答案：鋁石墨3O2＋6H2O＋12e－======12OH－4Al－12e－======4Al3＋14解析：本題意在考查電池的電極判斷、電極反應(yīng)、電池反應(yīng)方程式的書寫。本題易形成兩種錯誤認(rèn)識。一方面不注意O2－在電解液中不能存在，誤寫成陰極上產(chǎn)生O2－；另一方面，不知道O2－與電解液中的什么粒子反應(yīng)，寫不出正確的電極產(chǎn)物。由題意可知負(fù)極反應(yīng)為2CO＋2－4e－======4CO2；CO被氧化；則正極反應(yīng)應(yīng)有物質(zhì)被還原，只能是空氣中的O2，即正極反應(yīng)為O2＋2CO2＋4e－======2，電池反應(yīng)為2CO＋O2======2CO2，氧化劑含適量CO2的O2就是為了平衡、保持電解質(zhì)溶液組成、濃度恒定。答案：O2＋2CO2＋4e－======22CO＋O22CO215解析：將原電池的化學(xué)反應(yīng)原理和該原電池的離子反應(yīng)方程式進(jìn)行聯(lián)系，分析可知該原電池中的正極反應(yīng)式為3O2＋6H2O＋12e－======12OH－（使電子轉(zhuǎn)移數(shù)與總反應(yīng)相同，便于加減），將該原電池反應(yīng)的離子方程式減去正極反應(yīng)式（兩式“======”兩邊分別相減），得2CH3OH－6H2O－12e－＋4OH－======2＋6H2O－12OH－將上式移項整理，得負(fù)極反應(yīng)式：2CH3OH－12e－＋16OH－======2＋12H2O答案：2CH3OH－12e－＋16OH－======2＋12H2O第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第2課時1解析：A易發(fā)生析氫腐蝕，B易發(fā)生吸氧腐蝕，D易發(fā)生原電池反應(yīng)。答案：C2解析：鐵鍋生成鐵銹發(fā)生如下反應(yīng)；①Fe＋2e－======Fe2＋②O2＋2H2O＋4e－======4OH－③Fe2＋＋2OH－======2Fe（OH）2↓④2Fe＋2H2O＋O2======2Fe（OH）2↓⑤4Fe（OH）2＋O2＋2H2O======4Fe（OH）3↓綜合分析答案為D。答案：D3解析：既然電解一段時間后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢復(fù)到電解前的濃度，說明電解過程中消耗的是水，那么在兩個電極上放電的離子分別是H＋和OH－，那么溶液中的陽離子放電能力都只能弱于H＋。同理，溶液中陰離子放電能力也只能弱于OH－，常見物質(zhì)有強堿、含氧酸和強堿對應(yīng)的含氧酸鹽。答案：BD4解析：本題考查電解的反應(yīng)原理及簡單計算，左池電解CuSO4溶液，陰極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－======Cu,析出銅為＝0.025mol，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子為0.05mol，在右池4個選項的溶液中陽離子中只有Ag＋能發(fā)生電極反應(yīng)，但Ag＋的量不足，只能析出0.45g,故選A。答案：A5解析：該題只要明確原電池和電解原理，抓住轉(zhuǎn)移電子守恒即可。由2Cl－－2e－======Cl2，可知制得0.05molCl2應(yīng)轉(zhuǎn)移0.10mole－,再由鉛蓄電池總反應(yīng)：可看出每轉(zhuǎn)移2mole－消耗2molH2SO4，現(xiàn)轉(zhuǎn)移0.10mole－，則消耗0.10molH2SO4。答案：C6答案:C7解析：A中原溶液呈紅色，通電一段時間后，溶液中c（H＋）會增大，酸性增強，但溶液顏色不變?nèi)詾榧t色。B中陽極Cu溶解，形成Cu2＋進(jìn)入溶液，故通電一段時間后，溶液會由無色變成藍(lán)色。C中原溶液呈無色，通電一段時間后，由于溶液中c（OH－）增大，堿性增強，故溶液會由無色變成紅色。D中由于Br－在陽極放電，2Br－－2e======Br2，故溶液會由無色變成橙色。因此，只有A符合題意。答案：A8解析：4個裝置中①是電解CuSO4，生成H2SO4轉(zhuǎn)移0.002mol電子，生成c(H＋)＝0.002/0.1＝0.02mol·L－1,②裝置為原電池，在Cu板上有H2放出，2H＋＋2e－======H2↑轉(zhuǎn)移0.002mol電子，則消耗0.002molH＋,溶液中剩余（H＋）＝＝0.01mol·L－1,③裝置實際上是一個電鍍池，pH不變，④裝置為電解NaCl飽和溶液，生成NaOH，pH最大，所以正確的順序為④③②①。答案：C9解析：電解過程中，濃度的變化主要是水的減少，若設(shè)水減少的質(zhì)量為x,則＝0.052＋0.01＝0.062。答案：B10解析：A選項是通過構(gòu)成ZnFe原電池，在船殼上加Zn塊構(gòu)成原電池負(fù)極，從而保護(hù)船體不被腐蝕。答案：A11解析：電極反應(yīng)式為陽極：Fe－2e－======Fe2＋陰極：2H＋＋2e－======H2↑沉淀反應(yīng)為Fe2＋＋2OH－======Fe（OH）2↓4Fe(OH)2＋2H2O＋O2======4Fe(OH)3↓整個過程的總反應(yīng)方程式