新教材2023年高中化學(xué)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與電能課后訓(xùn)練新人教版必修第二冊(cè)

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與電能課后·訓(xùn)練提升合格考過(guò)關(guān)檢驗(yàn)1.下列四個(gè)化學(xué)反應(yīng)不可用于設(shè)計(jì)原電池的是()。A.2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑B.2H2+O22H2OC.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑D.CH4+2O2CO2+2H2O答案C解析只有氧化還原反應(yīng)才能用于設(shè)計(jì)原電池。A、B、D屬于氧化還原反應(yīng),均可以設(shè)計(jì)成原電池。C不屬于氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池。2.用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若下圖中x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可以表示()。①c(Ag+)②c(NO3-)③a棒的質(zhì)量④⑤溶液的質(zhì)量A.② B.②④C.①③⑤ D.②④⑤答案A解析NO3-不參加反應(yīng),因此c(NO3-)不變;根據(jù)電池總反應(yīng):Fe+2Ag+Fe2++2Ag可知,每溶解56g的鐵轉(zhuǎn)移2mol電子,有216g銀從溶液中析出,故隨著反應(yīng)的進(jìn)行溶液的質(zhì)量減小,a3.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了能使LED燈發(fā)光的裝置,如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()。A.鋅片是負(fù)極,電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片B.氫離子在銅片表面被還原C.鋅電極質(zhì)量減少65g時(shí),銅電極表面析出氫氣的體積是22.4LD.裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)化答案C解析鋅片作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向正極銅片,A項(xiàng)正確;銅片作正極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子在銅片上得電子被還原,B項(xiàng)正確;沒(méi)有指明是標(biāo)準(zhǔn)狀況,不能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而產(chǎn)生電流,電流通過(guò)LED燈時(shí),LED燈發(fā)光,故裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)化,D項(xiàng)正確。4.已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為:鋅片:Zn+2OH--2e-Zn(OH)2石墨:O2+2H2O+4e-4OH-根據(jù)此判斷,鋅片是()。A.負(fù)極,并被氧化B.負(fù)極,并被還原C.正極,并被氧化D.正極,并被還原答案A解析由電極反應(yīng):Zn+2OH--2e-Zn(OH)2可知,Zn失去電子被氧化,作電源的負(fù)極。5.燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一。現(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池,如圖所示a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是()。A.a極是負(fù)極,該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.b極反應(yīng)是O2+4OH--4e-2H2OC.總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2+O22H2OD.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的“綠色”電源答案B解析a極為負(fù)極,電極反應(yīng)式為2H2+4OH--4e-4H2O,即a極上發(fā)生氧化反應(yīng),A正確;b極為正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-,B不正確;正、負(fù)極的電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)為2H2+O22H2O,C正確;氫氧燃料電池的能量高,且產(chǎn)物為水,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,是具有應(yīng)用前景的“綠色”電源,D正確。6.氯鋁電池是一種新型的燃料電池,電解質(zhì)溶液是KOH溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)通入Cl2(g)的電極是(填“正”或“負(fù)”)極;

(2)投入Al(s)的電極是(填“正”或“負(fù)”)極;

(3)外電路電子從(填“Al”或“Cl2”)極流向(填“正”或“負(fù)”)極;

(4)每消耗8.1gAl(s),電路中通過(guò)的電子數(shù)目為NA(設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

答案(1)正(2)負(fù)(3)Al正(4)0.9解析判斷原電池的正、負(fù)極首先要分析題中所給信息,此題所給信息是具體反應(yīng)物,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+3Cl22AlCl3可知,Cl2得電子在正極發(fā)生還原反應(yīng),Al失電子在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以通入Cl2(g)的電極是正極,投入Al(s)的電極是負(fù)極,外電路電子由負(fù)極(Al)流向正極。8.1gAl(s)的物質(zhì)的量為8.1g27g·mol-1=0.3mol,1molAl反應(yīng)轉(zhuǎn)移3mol電子,0.3molAl等級(jí)考素養(yǎng)提升1.科學(xué)家提出了一種經(jīng)濟(jì)而且理想的獲得氫能源的循環(huán)體系(如圖)。關(guān)于此循環(huán)體系,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()。A.燃料電池能夠使化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能B.燃料電池中通入H2的一極作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.在此循環(huán)中發(fā)生了反應(yīng):2H2O2H2↑+O2↑D.目前化學(xué)家急需解決的問(wèn)題是尋找合適的光照條件下分解水的催化劑答案C解析原電池都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故A正確。氫氧燃料電池的負(fù)極通入H2,發(fā)生氧化反應(yīng);正極通入O2,發(fā)生還原反應(yīng),故B正確。題述循環(huán)過(guò)程中H2O分解為H2和O2的條件是光、催化劑,故C錯(cuò)誤;推廣氫能的關(guān)鍵是尋找合適的催化劑,利用太陽(yáng)能分解水,故D正確。2.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí):①X+Y2+X2++Y;②Z+2H2OZ(OH)2+H2↑;③Z2+的氧化性比X2+弱;④由Y、W電極組成原電池,電極反應(yīng)為W2++2e-W,Y-2e-Y2+。可知X、Y、Z、W的還原性由強(qiáng)到弱的順序是()。A.X>Z>Y>WB.Z>W>X>YC.Z>X>Y>WD.Z>Y>X>W答案C解析①中X能置換出Y,說(shuō)明還原性:X>Y;②中Z可與冷水反應(yīng),說(shuō)明Z是極活潑金屬;③說(shuō)明還原性:Z>X;④中Y、W形成原電池時(shí),Y作負(fù)極,說(shuō)明還原性:Y>W。綜上所述,金屬的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閆>X>Y>W。3.由質(zhì)量均為10g的鐵片﹑銅片和足量的CuSO4溶液組成原電池裝置,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩電極的質(zhì)量差變?yōu)?2g,則下列說(shuō)法正確的是()。A.鐵片溶解了5.6gB.導(dǎo)線中通過(guò)了0.1mol電子C.銅片上析出了6gCuD.銅片溶解了6.4g答案A解析負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+,正極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,設(shè)有xmolFe在負(fù)極上反應(yīng),則正極生成xmolCu,(10+64x)-(10-56x)=12,x=0.1,則m(Fe)=0.1mol×56g·mol-1=5.6g,A項(xiàng)正確;x=0.1,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在正極上析出的銅為m(Cu)=0.1mol×64g·mol-1=6.4g,而不是銅片溶解,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。4.甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序,兩人均用鎂片和鋁片作電極,但甲同學(xué)將電極放入6mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同學(xué)將電極放入6mol·L-1的NaOH溶液中,如圖所示。(1)寫出甲中正極的電極反應(yīng)式:。

(2)乙中負(fù)極為,總反應(yīng)的離子方程式:。

(3)若甲與乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬,則負(fù)極材料的金屬應(yīng)比正極材料的金屬活潑”,則甲會(huì)判斷出金屬活動(dòng)性更強(qiáng),而乙會(huì)判斷出金屬活動(dòng)性更強(qiáng)。(填寫元素符號(hào))

(4)由此實(shí)驗(yàn)得出的下列結(jié)論中,正確的有。

A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的電解質(zhì)B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)C.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序已過(guò)時(shí),沒(méi)有實(shí)用價(jià)值了D.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大,因此應(yīng)具體問(wèn)題具體分析答案(1)2H++2e-H2↑(2)Al2Al+2OH-+2H2