2020届一轮复习人教版 化学能与电能 课时作业

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2020 届一轮复习人教版 化学能与电能 课时作业 学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、有 A、B、C、D 四种金属，进行如下实验：①将 A 与 B 浸在稀硫酸中用导线相连， A 逐渐溶解，B 上有气泡逸出；②将 A、D 分别投入等浓度盐酸中，D 比 A 反应剧烈；③ 将 B 浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 ( ) A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 2 、 一 种 基 于 酸 性 燃 料 电 池 原 理 设 计 的 酒 精 检 测 仪 , 负 极 上 的 反 应:CH3CH2OH-4e-+H2O====CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是(　　) A.检测时,电解质溶液中的 H+向负极移动 B.若有 0.4 mol 电子转移,则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气 C.电池反应的化学方程式为 CH3CH2OH+O2====CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应为 O2+4e-+2H2O====4OH- 3、把 a、b、c、d 四块金属片浸在稀硫酸中，用导线两两连接可以组成原电池，若 a、b 相连时 a 为负极；a、c 相连时 c 极上产生大量气泡；b、d 相连时 b 为正极； c、d 相连时，电流由 d 到 c。则这四种金属的活动性顺序由大到小为(　　) A. a>c>d>b B. a>b>c>d C. c>a>b>d D. b>d>c>a 4、如图是课外活动小组设计的用化学电源使 LED 灯发光的装置．下列说法错误的 是（　　） A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片 B．氢离子在铜片表面被还原 C．如果将硫酸换成橙汁，导线中不会有电子流动 D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 5、某原电池的结构如图所示，下列有关该原电池的说法正确的是（　　） A. 铜片是负极 B. 该电池工作时电能转变为化学能 C. H+向铜片移动 D. 铁片上发生的反应是 Fe-3e-=Fe3+ 6、a、b、c、d、e 是同周期的五种元素，a 和 b 的最高价氧化物的水化物显碱性， 且将 a、b 相连浸入稀硫酸中时，a 溶解而 b 表面有气泡产生；c 和 d 的气态氢化物 的还原性 d＞c，五种元素的原子，得失电子后所形成的简单离子中，e 的离子半径 最小，则它们的原子序数由小到大的顺序是（　　） A．a、b、e、d、c B．e、d、a、b、c C．b、a、e、d、c D．a、b、d、c、e 7、一个原电池的总反应离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池组成正确 （　　） A B C D 正极 Zn Ag Cu Cu 负极 Cu Cu Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2S04 CuSO4~ FeCl2 8、如图所示原电池装置中，电解质溶液为硫酸，下列有关叙述错误的是（　　） A．锌做负极发生氧化反应 B．供电时的总反应为：Zn+2H+═Zn2++H2↑ C．该装置可实现化学能转化为电能 D．产生 1 g H2，消耗锌的质量 65 g 9、某原电池总反应的离子方程式为 2Fe3++Fe====3Fe2+,能实现该反应的原电池是 (　　) A.正极为 Cu,负极为 Fe,电解质为 FeCl3 溶液 B.正极为 C,负极为 Fe,电解质为 FeSO4 溶液 C.正极为 Fe,负极为 Zn,电解质为 Fe2(SO4)3 溶液 D.正极为 Ag,负极为 Cu,电解质为 CuSO4 溶液 10、分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( ) A．①②中 Mg 作负极，③④中 Fe 作负极 B．②中 Mg 作正极，OH﹣向 Al 电极移动 C．③中 Fe 作负极，电极反应式为 Fe﹣2e﹣=Fe2+ D．④中 Cu 作正极，电极反应式为 2Na++2e﹣=2Na 11、锌-空气燃料电池可作电动车动力电源，电解质溶液为 KOH 溶液，放电时总离 子方程式为 2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)42-，放电时下列说法正确的是（　　） A．电解质溶液中 K+向负极移动 B．电解质溶液中 C(OH-)逐渐增大 C．负极电极反应：Zn+4OH–-2e–=Zn(OH)42- D．转移 4mol 电子时消耗氧气 22.4L 12、下列各个装置中能组成原电池的是（　　） A． 稀硫酸 B． Cu2SO4 溶液 C． 酒精溶液 D． 稀硫酸 13、氢氧燃料电池的原理如图所示：回答下列问题 （1）反应时电子从 极流出（填 a 或 b ） （2）若电解质溶液为 H2SO4 溶液，则正极的电极反应式为 ， 电池工作一段时间后，电解质溶液的酸性将会 （填“增强”、“减弱” 或“不变”）. （3）若电解质溶液为 KOH 溶液，则负极的电极反应式为 ． （4）电池工作时若转移 4mol 电子，则理论上需通入标况下的氢气 L． 14、写出下列电池的电极反应方程式 （1）铜﹣锌原电池，电解质溶液为硫酸铜．正极 ． （2）镁﹣铝原电池，电解质溶液为氢氧化钠．正极 ． （3）铜﹣铁原电池，电解质溶液为浓硝酸．正极 ． （4）氢氧燃料电池，电解质溶液为硫酸．负极 ． （5）氢氧燃料电池，电解质溶液为氢氧化钠．负极 ． 15、反应 Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑的能量变化趋势，如图所示： （1）该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）． （2）若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是 （填字母）． A．改铁片为铁粉 B．增大压强 C．升高温度 （3）若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为 极（填“正” 或“负”）．铜片上产生的现象为 ，该极上发生的电极反应为 ， 外电路中电子由 极（填“正”或“负”，下同）向 极移动． 16、I.如图是银锌原电池装置的示意图，以硫酸铜为电解质溶液．回答下列问题： 锌为__极，该电极上发生__反应（“氧化”或“还原”），电极反应式为__，该原电 池的总反应离子方程式为 。 II.（1）氮化钠的电子式是_____________。 （2）氮化钠与水反应的化学方程式是__________________。 （3）氮化钠与盐酸反应生成_______种盐。 （4）氮化钠中两种微粒的半径大小比较： r（Na+）___r（N3-）（填“大于”、“小 于”或“等于”）。 17、①如图是一个原电池示意图，该原电池的负极为 ，正极上发生 反应．（填“氧化”或“还原”） ②电子流向：由 极，经导线，流向 极． ③它是一种把 能转化为 能的装置. ④该原电池的反应方程式为： ． 18、能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好 地利用化学反应为生产和生活服务．阅读下列有关能源的材料，回答有关问题： （ 1 ） 从 能 量 的 角 度 看 ， 断 开 化 学 键 要 ， 形 成 化 学 键 要 ． （2）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化．如图是将 能转化 为 能的装置，负极电极反应式为 ，发生 反应（填“氧化”或“还原”，下同）．正极现象 ，发生 反应；发生反应时，电子由 片流向 片．当导线中有 2mol 电子通 过时，正极上析出 g 氢气． 19、有 A、B 两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序,并探究产物的有 关性质。分别设计如图所示的原电池,请完成以下问题: (1)负极材料:A 池　　　　,B 池　　　　。 (2)电极反应式: A 池正极　 ; B 池负极　 。 (3)由上述实验分析“利用金属活动性顺序表直接判断原电池的正负极”_____　　 (填“可靠”或“不可靠”),若不可靠请提出另一方案　 。 20、反应 Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示: (1)该反应为　　　　反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是　　　　(填字母)。 A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为 98%的浓硫酸 C.升高温度 (3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为　　　　(填“正” 或“负”)极。铜片上的现象为 , 该极上发生的电极反应为　　　　　　　　　　,外电路中电子由_________极(填 “正”或“负”,下同)向　　　　　　极移动。 参考答案 1、答案：B 解：本题考查金属活泼性强弱的判断.①将 A 与 B 浸在稀硫酸中用导线相连，A 逐渐溶解， B 上有气泡逸出，说明原电池中 A 做负极，B 做正极，金属活泼性 A＞B；②将 A、D 分别 投入等浓度盐酸中，D 比 A 反应剧烈，说明 D 更活泼，金属活泼性 D＞A；③将 B 浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出，说明金属活泼性 B＞C。综上可知答案选 B。 2、答案：C 正极反应为 O2+4H++4e-====2H2O,负极反应生成氢离子,正极上消耗氢离子,因此氢离子 应该向正极移动;由正极反应式中的比例关系可知,每转移 0.4 mol 电子,反应掉氧气 0.1 mol 即 2.24 L;将电池的正负极反应式相加即可得 C 项。 3、答案：A 解：由 a、b 相连时 a 为负极可判断 a 的活泼性大于 b；由 a、c 相连时 c 极上产生大量 气泡，说明 c 电极是正极，因此 a 的活泼性大于 c；由 b、d 相连时 b 为正极可判断 d 的 活泼性大于 b；由 c、d 相连时，电流由 d 到 c 可知 c 是负极，因此 c 的活泼性大于 d， 所以金属的活动性顺序由大到小为 a＞c＞d＞b，答案选 A。 4、答案：C 解：A．锌比铜活泼，形成原电池反应时，锌为负极，铜为正极，电子从负极锌片经导 线流向正极铜片，故 A 正确； B．铜锌原电池中，Cu 作正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以 Cu 上有 气泡生成，电极反应式为：2H++2e﹣=H2，故 B 正确； C．橙汁显酸性也能作电解质溶液，所以将硫酸换成橙汁，仍然构成原电池，所以导线 中有电子流动，故 C 错误； D．原电池中化学能转化为电能，LED 灯发光时，电能转化为光能，故 D 正确； 故选 C． 5、答案：C 解：本题考查原电池原理。A．该装置中铁易失电子作负极，铜作正极，故 A 错误； B．该装置为原电池，原电池工作时把化学能转化为电能，故 B 错误；C．原电池中，溶 液中阳离子向正极移动，所以 H+向铜片移动，故 C 正确；D．Fe 易失电子作负极，铁片 上发生的反应是 Fe-2e-═Fe2+，故 D 错误；故选 C。 6、答案：A 解：a 和 b 的最高价氧化物对应水化物呈碱性，则 a、b 为金属，将 a、b 相连浸入稀硫 酸中时，a 溶解而 b 表面有气泡产生，则金属性 a＞b； c 和 d 的气态氢化物的还原性 d＞c，即 c、d 为非金属，且非金属性 d＜c； 简单离子中 e 的离子半径最小，则 e 应为金属元素，且阳离子中所带电荷最多， 而同周期元素从左到右金属性减弱，非金属性逐渐增强，故原子序数 a＜b＜e＜d＜c， 故选 A． 7、答案：C 解：根据电池反应式知，Zn 失电子化合价升高作负极，不如锌活泼的金属或导电的非金 属作正极，铜离子得电子发生还原反应，则可溶性铜盐溶液作电解质溶液；A．应该是 Zn 作负极、Cu 作正极，故 A 错误；B．应该是 Cu 作负极、Ag 作正极，电解质溶液为硫酸， 无法发生自发的氧化还原反应，不能构成原电池，故 B 错误；C．Zn 作负极、Cu 作正极、 硫酸铜溶液作电解质溶液可以实现该原电池反应，故 C 正确；D．电解质溶液不是硫酸 铜，用的是 FeCl3，形成的原电池不吻合，故 D 错误；故选 C。 8、答案：D 解：A．锌为负极，Zn 失电子发生氧化反应，故 A 正确； B．原电池工作时总反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，故 B 正确； C．该装置为原电池，原电池是化学能转化为电能的装置，故 C 正确； D．原电池工作时总反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑，产生 1molH2，消耗锌的质量 65g，故 D 错误； 故选 D． 9、答案：A 由 2Fe3++Fe====3Fe2+ 得 出 负 极 反 应 式 为 Fe-2e-====Fe2+, 正 极 反 应 式 为 2Fe3++2e-====2Fe2+,可知负极材料为铁,正极材料为比铁不活泼的导体,电解质溶液中必 须有 Fe3+,A 正确。 10、答案：B 解：A、②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负 极，③中金属铁在常温下遇浓硝酸钝化，不能形成原电池，故 A 错误； B、②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负极，Mg 作为正极，电极反应式为 6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑，故 B 正确； C、金属铁在常温下遇浓硝酸钝化，金属铜可以和浓硝酸之间反应，从而形成原电池， 金属铜是负极，Cu﹣2e﹣═Cu2+，故 C 错误； D、铁、铜、氯化钠构成的原电池中，金属铁为负极，金属铜为正极，铁发生的是吸氧 腐蚀，正极上是氧气得电子的过程，故 D 错误． 故选：B． 11、答案：C 解：A．放电时是原电池，阳离子 K+向正极移动，故 A 错误；B．放电时总离子方程式为 2Zn+O2+4OH–+2H2O=2Zn(OH)42-，电解质溶液中 c(OH-)逐渐减小，故 B 错误；C．放电时， 负极反应式为 Zn+4OH--2e-═Zn(OH)42-，故 C 正确；D．放电时，每消耗标况下 22.4L 氧 气，转移电子 4mol，没有指明气体的状态，故 D 错误；故选 C。 12、答案：B 解：本题考查原电池和电解池的工作原理． A、两电极的活泼性相同，故 A 错误； B、符合原电池的构成条件，故 B 正确； C、不能自发的进行氧化还原反应，故 C 错误； D、不能形成闭合回路，故 D 错误； 故选 B． 13、答案：（1）a； （2）O2+4e﹣+4H+═2H2O；减弱； （3）H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O； （4）44.8． 解：（1）氢氧燃料电池中通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，是电子流 出的电极，所以反应时电子从 a 极流出，故答案为：a； （2）若电解质溶液为 H2SO4 溶液，则正极的电极反应式为 O2+4e﹣+4H+═2H2O；电池工作 一段时间后，电解质溶液的氢离子被消耗，所以酸性将会减弱；故答案为：O2+4e﹣+4H+═ 2H2O；减弱； （3）若电解质溶液为 KOH 溶液，则负极的电极反应式为 H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O； 故答案 为：H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O； （ 4） 电 池工 作时 若 转移 4mol 电子 ， 根据 电极 反 应： H 2﹣2e﹣+2OH﹣ ═ 2H2O 或是 H2﹣2e﹣=2H+ ，；则理论上需通入标况下的氢气 2mol ，体积是 44.8 L ，故答案为： 44.8． 14、答案：（1）Cu2++2e﹣=Cu； （2）2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑； （3）2NO3﹣+2e﹣+4H+=2NO2↑+2H2O； （4）H2﹣2e﹣=2H+； （5）H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O． 解：本题考查电极反应和电池反应方程式． （1）铜﹣锌原电池，电解质溶液为硫酸铜，Zn 易失电子作负极、Cu 作正极，正极上铜 离子得电子发生还原反应，电极反应式为 Cu2++2e﹣=Cu， 故答案为：Cu2++2e﹣=Cu； （2）Mg、Al 和 NaOH 溶液构成的原电池中，Al 易失电子作负极、Mg 作正极，正极上得 电子发生还原反应，电极反应式为 2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑， 故答案为：2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑； （3）Cu、Fe 和浓硝酸构成的原电池中，Cu 易失电子作负极、Fe 作正极，正极上硝酸根 离子得电子发生还原反应，电极反应式为 2NO3﹣+2e﹣+4H+=2NO2↑+2H2O， 故答案为：2NO3﹣+2e﹣+4H+=2NO2↑+2H2O； （4）氢氧燃料酸性电池中，氢气失电子，则通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极 是正极，负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应式为 H2﹣2e﹣=2H+， 故答案为：H2﹣2e﹣=2H+； （5）氢氧燃料碱性电池中，氢气失电子，则通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极 是正极，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为 H2﹣2e﹣+2OH﹣═ 2H2O，故答案为：H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O． 15、答案：（1）放热； （2）AC； （3）正；有气泡产生；2H++2e﹣=H2↑；负；正． 解：（1）从图象可知，反应物总能量高于生成物总能量，所以该反应为放热反应， 故答案为：放热； （2）A．改铁片为铁粉，增大了接触面积，反应速率增大，故 A 正确； B．反应物为铁和硫酸反应，无气体，增大压强，对反应物浓度无影响，对速率无影响， 故 B 错误； C．升高温度，反应速率增大，故 C 正确，故选 AC； （3）铜、铁、稀硫酸构成的原电池中，铁易失电子发生氧化反应而作负极，负极上电 极反应式为 Fe﹣2e﹣=Fe2+；铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式 为 2H++2e﹣=H2↑，铜电极上有氢气生成，所以看到的现象是铜片上有气泡产生，电子由 负极流向正极； 故答案为：正；有气泡产生；2H++2e﹣=H2↑；负；正． 16、答案：Ⅰ.负 ； 氧化 ； Zn﹣2e﹣=Zn2+ ； Zn+Cu2+=Zn2++Cu Ⅱ.(1) (2) Na３N+H2O＝NH３+3NaOH (3) 两 (4) 小于 解：I.锌的金属性强于铜，锌为负极，该电极上发生氧化反应，电极反应式为 Zn-2e-＝ Zn2+，正极是银，溶液中铜离子得到电子，该原电池的总反应离子方程式为 Zn+Cu2+＝ Zn2++Cu。 II.（1）氮化钠是离子化合物，电子式是 。 （ 2 ） 氮 化 钠 与 水 反 应 生 成 氢 氧 化 钠 和 氨 气 ， 反 应 的 化 学 方 程 式 是 Na3N+H2O ＝ NH3↑+3NaOH。 （3）氮化钠与盐酸反应生成氯化铵和氯化钠两种盐。 （4）氮化钠中两种微粒的核外电子排布相同，离子半径随原子序数的增大而减小，则 r （Na+）小于 r（N3-）。 17、答案：① Zn；还原； ② Zn；Cu； ③ 化学；电； ④ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑． 解：①Zn 较活泼，为原电池的负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故答案为： Zn；还原； ②原电池工作时，电子由负极经导线流向正极，即从 Zn 经导线流向 Cu，故答案为：Zn； Cu； ③原电池是将化学能转化为电能的装置，故答案为：化学；电； ④该原电池的总方程式为 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，故答案为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑． 18、答案：（1）吸收能量，释放能量； （2）化学，电；Zn﹣2e﹣=Zn2+；氧化；产生气泡；还原；锌片；铜片；2g． 解：（1）在化学反应中，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，断开化学键要 吸收能量，形成化学键要释放能量，故答案为：吸收能量，释放能量； （2）原电池是将化学能转化为电能的装置，其中活泼金属 Zn 做负极，发生氧化反应 Zn﹣2e﹣=Zn2+；正极氢离子得电子发生还原反应 2H++2e﹣=H2↑，当导线中有 2mol 电子 通过时，产生氢气是 1mol，质量是 2g． 故答案为：化学，电；Zn﹣2e﹣=Zn2+；氧化；产生气泡；还原；锌片；铜片；2g． 19、答案：(1)Mg　Al (2)2H++2e-====H2↑ Al-3e-+4OH-====Al +2H2O (3)不可靠　将两种金属电极连上电流计而构成原电池,利用电流计检测电流的方向,从 而判断电子流动方向,由此确定原电池的正负极 装置 A 中,Mg、Al 都与 H2SO4 反应,由于 Mg 活泼作负极;装置 B 中只有 Al 与 NaOH 反应, 故 Al 作负极,电极反应为 Al-3e-+4OH-====Al +2H2O。 由 A、B 装置可知不能直接根据金属活动性顺序表判断原电池的正负极。但可以借助电 流计测定电流的方向,判断电子流动方向,确定原电池的正负极。 20、答案：(1)放热　(2)A、C (3)正　产生无色气泡　2H++2e-====H2↑　负　正 (1)据能量变化图像可知该反应是放热反应。 (2)增大固体的表面积或升高温度,反应速率加快;适当增大浓度反应速率也增大,但 98% 的浓硫酸能使铁钝化。 (3)该反应中铁是还原剂,作负极,比铁活泼性差的铜应作正极。铜片上,氢离子得到电子, 反应是 2H++2e-====H2↑,外电路电子由负极流向正极。