2019-2020年高二化學(xué) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 原電池原理及其應(yīng)用.doc
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2019-2020年高二化學(xué) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 原電池原理及其應(yīng)用 基礎(chǔ)練習(xí) 一、選擇題(每小題有1—2個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1.實(shí)驗(yàn)室用純鋅與稀H2SO4反應(yīng)制H2的反應(yīng)速率慢,下列方法能提高反應(yīng)速率的是( )。 A.再加入幾塊鋅 B.加入少量CuO C.增大硫酸的濃度 D.加入醋酸銅 答案:B 2.用鋅片、銅片和AgNO3溶液組成的原電池,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-=Ag 答案:D 3.一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn+Gu2+=Zn2++Gu,該反應(yīng)的原電池的正確組成是( )。 A B C D 正極 Zn Cu Cu Fe 負(fù)極 Cu Zn Zn Zn 電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 答案:CD 4.X、Y、Z、M四種金屬,已知X可以從Y的鹽溶液中置換出Y;X和Z組成原電池時(shí),Z為正極;Z與Y的硝酸鹽溶液反應(yīng)置換出Y;M離子的氧化性強(qiáng)于Y的離子。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? )。 A.X Y Z M B.X Z M Y C.M Z X Y D.X Z Y M 答案:D 5.下列關(guān)于鋼鐵腐蝕的敘述中正確的是( )。 A.吸氧腐蝕正極放出氧氣 B.析氫腐蝕正極放出氫氣 C.化學(xué)腐蝕的速率超過(guò)電化學(xué)腐蝕 D.析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍 答案:B 6.表面鍍有保護(hù)金屬的鐵片,當(dāng)鍍層有破損時(shí),比普通鐵片不易被腐蝕的有( )。 A.白鐵(鍍鋅鐵) B.馬口鐵(鍍錫鐵) C.鍍鎳鐵 D.鍍銅鐵 答案:A 7.埋在地下的輸油鑄鐵管道,在下列各種情況下,被腐蝕速度最慢的是( )。 A.在含鐵元素較多的酸性土壤里 B.在潮濕疏松透氣的土壤中 C.在干燥致密不透氣的土壤中 D.在含炭粒較多、潮濕透氣的中性土壤中 答案:C 二、填空題 8.Cu放入稀H2SO4中不溶解,再加Ag2SO4或加入NaNO3,均見(jiàn)溶液變藍(lán),其原因是___________ ______________________。 答案:Cu與Ag+發(fā)生置換反應(yīng),生成Cu2+;NaNO3在酸性條件下具有氧化性,將Cu氧化為Cu2+ 9.有A、B兩種金屬分別與鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生H2的速率相近,試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明A、B兩種金屬的活潑性。__________________________________。 答案:將A、B兩種金屬片用導(dǎo)線相連并插入鹽酸中,有氣泡逸出的電極為較不活潑的金屬,無(wú)氣泡逸出的電極為較活潑的金屬 10.電工操作中規(guī)定,不能把銅線和鋁線擰在一起連接電路,這是因?yàn)開(kāi)_____________________。 答案:在潮濕空氣中,銅與鋁接觸能形成原電池,鋁很快被腐蝕 三、計(jì)算題 11.將mg鐵粉在500mLpH=1的鹽酸中完全溶解,往溶液中通入適量的Cl2恰好完全反應(yīng)后,再加入0.02mol/L的NiIx 溶液500mL時(shí),剛好使I- 轉(zhuǎn)變?yōu)镮2單質(zhì),此時(shí)溶液的pH=2。已知反應(yīng)前后Ni的化合價(jià)沒(méi)有改變,反應(yīng)過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì),試通過(guò)計(jì)算求m值和x值。 答案:m=1.12g x=2 12.為了測(cè)定某銅銀合金的成分,將30.0g合金溶于80mLl3.5mol/L的濃HNO3,待合金完全溶解后,收集到氣體6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),并測(cè)得溶液的pH=0,假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80mL,試計(jì)算: (1)被還原的HNO3的物質(zhì)的量。 (2)合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 答案:(1)0.3mol (2)w(Ag)=36% 綜合練習(xí) 一、選擇題 1.將鋅片和銀片接觸放入物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中,反應(yīng)一段時(shí)間后,溶液質(zhì)量減輕的是( )。 A.AC13 D.CuSO4 C.AgNO3 D.H2SO4 答案:C 2.如圖4-7所示,下列各容器中盛有水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)? )。 A.④②③① B.④③①② C.③①②④ D.②①③④ 答案:B 3.電子表和計(jì)算機(jī)的電源是微型銀鋅電池,其電極材料分別為Ag2O和Zn,電解液為KOH溶液,電極反應(yīng)為:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2 O+2e-=2Ag+2OH-,下列說(shuō)法中正確的是( )。 A.Zn為正極,Ag2O為負(fù)極 B.電子由鋅極經(jīng)外電路流人Ag2O極 C.Zn為負(fù)極,Ag2O為正極 D.工作一段時(shí)間后,Zn的質(zhì)量減少,Ag2O的質(zhì)量增加 答案:C 4.由四種金屬W、X、Y、Z兩兩組成原電池的兩極時(shí),W都是正極;在由這四種金屬組成的混合物中加入鹽酸,其中X、Y溶解,W、Z不溶解;在上述反應(yīng)的濾液中加入過(guò)量的NaOH溶液,得到Y(jié)離子所形成的沉淀。這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? )。 A.W>Y>X>Z B.Y>X>Z>W C.X>Y>Z>W D.W>X>Y>Z C 5.如圖4-8所示的裝置,在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲,使之平衡。小心從燒杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是( )。 A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B.保持平衡狀態(tài) C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜 答案:D 6.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制Cl2,已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng): 負(fù)極:Pb+SO42-=PbSO4+2e- 正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 今若制取0.05molCl2,這時(shí)電池內(nèi)消耗H2SO4的物質(zhì)的量至少是( )。 A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol 答案:C 7.一種以多孔鉑片作電極,以KOH溶液為電解質(zhì)溶液的CH4燃料電池中,兩極發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng):R極:CH4-8e-+100H-→CO32-+7H2O;S極:2O2+8e-+4H2O=8OH-,下列關(guān)于CH4燃料電池的各項(xiàng)敘述中肯定不正確的是( )。 A.通人CH4的R極是電池的正極,發(fā)生氧化反應(yīng);通人O2的S極是電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng) B.該燃料電池每通入2.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)甲烷時(shí),將有1.0mol的電子產(chǎn)生 C.該燃料電池屬于堿性電池,在使用過(guò)程中KOH的物質(zhì)的量保持不變 D.該燃料電池在使用過(guò)程中,在S極附近的pH將會(huì)升高 答案:C 二、填空題 8.將鋅片和碳棒連接,浸入NH4Cl溶液中,也可以產(chǎn)生電流,此時(shí)正極為_(kāi)__________,電極反應(yīng)式為 ___________,負(fù)極為_(kāi)__________,電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。 答案:C;2H++2e-=H2;Zn;Zn-2e-:Zn2+ 9.我國(guó)首先研制的以鋁___________空氣___________海水電池為能源的新型航標(biāo)燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的O2使鋁不斷氧化而源源產(chǎn)生電流,只要把燈放入海水中數(shù)分鐘,就會(huì)發(fā)出耀眼的閃光,其能量比干電池高20~50倍。試推斷這種新型電源的基本結(jié)構(gòu):___________是負(fù)極,___________是正極,電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________。 答案:鋁;鐵或碳;負(fù)極:4Al-12e-=4A13+,正極:3O2+12e-+6H2O=12OH- 10.(1)如今有2H2+O22H2O反應(yīng),構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極通的氣體應(yīng)是___________,正極通的氣體應(yīng)是___________,電極反應(yīng)式分別為_(kāi)_____________________ 。 (2)如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì),則電極反應(yīng)式分別為_(kāi)__________;(1)和(2)的電解液不同,反應(yīng)進(jìn)行后,其溶液的pH各有何變化?___________。 (3)如把H2改為甲烷,KOH作導(dǎo)電物質(zhì),則電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________。 答案:(1)H2;O2;負(fù)極:2H2+4OH-4e-=4H2O,正極:O2+2H2O+4e-=4OH- (2)負(fù)極:2H2-4e-=4H+,正極:O2+4e-+4H+=2H2O;(1)變小(2)變大 (3)負(fù)極:CH4+100H--8e-=CO32-+7H2O,正極:2O2+4H2O+8e-=8OH- 11.有人設(shè)計(jì)以鉑和鋅為電極材料,埋入人體內(nèi)做某種心臟病人的心臟起搏器的能源,它依靠人體內(nèi)血液中有一定濃度的O2和H2O進(jìn)行工作,其正極材料是___________,電極反應(yīng)式為_(kāi)__________;負(fù)極材料是___________,電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。 答案:Pt;O2+2H2O+4e-=4OH-;Zn;Zn-2e-=Zn2+ 12.富有經(jīng)驗(yàn)的木工在向木器釘鐵釘時(shí),習(xí)慣用口水把鐵釘尖部潤(rùn)濕,然后釘入木器,其目的有兩個(gè),一是___________,二是______________________。 答案:起潤(rùn)滑作用,有利于鐵釘?shù)尼斎?;加速鐵釘?shù)纳P,使鐵釘不易脫落 13.剪約6cm長(zhǎng)、2cm寬的鋁片、銅片各一片,分別用接線柱平行地固定在一塊塑料板上(間隔2cm)。將Cu片和Al片分別與電流表的“+”、“-”端連接,電流表指針調(diào)到中間位置。取兩個(gè)小燒杯,在一個(gè)燒杯中注入40mL濃硝酸,在另一燒杯中注入40mL0.5mol/L的稀H2SO4。試回答下列問(wèn)題: (1)兩電極同時(shí)插入稀H2SO4中,電流計(jì)指針偏向___________極(填“鋁”或“銅”),鋁片上的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________; (2)兩電極同時(shí)插入濃HNO3,電流計(jì)指針偏向___________極(填“鋁”或“銅”),此時(shí)鋁是m極(填“正”或“負(fù)”),鋁片上的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________。 答案:(1)鋁;Al-3e-=A13+ (2)銅;正;NO3-+4H++3e-=NO+2H2O(Al鈍化) 三、計(jì)算題 14.有一硝酸鹽晶體的化學(xué)式為M(NO3)xnH2O,經(jīng)測(cè)定其摩爾質(zhì)量為242g/mol,取1.21g此晶體溶于水,配制成100mL溶液,將其置于電解槽中用惰性電極進(jìn)行電解,當(dāng)有0.01mol電子通過(guò)電極時(shí),溶液中的全部金屬離子都在電極上析出,經(jīng)測(cè)定陰極增重0.32g,求: (1)L21g此晶體是多少摩?x值是多少? (2)金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量和n值。 (3)如果電解過(guò)程中溶液的體積不變,計(jì)算電解后溶液的pH。 答案:(1)0.005mol;x=2 (2)64;n=3 (3)pH=1 拓展練習(xí) 一、填空題 1.A、B、C、D是四種短周期元素,它們的原于序數(shù)依次增大,其中A、C及B、D分別為同族元素;又知B、D兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和是A、C兩元素原子核中質(zhì)子數(shù)之和的2倍;四種元素所形成的單質(zhì)中有兩種是氣體,兩種是固體。 (1)寫(xiě)出由B、C兩種元素所形成的原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物的電子式___________,其晶體中存在的化學(xué)鍵的種類有___________。 (2)寫(xiě)出兩種均由A、B、C、D四種元素所組成的化合物的化學(xué)式___________,這兩種化合物的水溶液發(fā)生離子反應(yīng)的方程式為_(kāi)__________。 (3)用A元素的單質(zhì)和B元素的單質(zhì)可制成新型的化學(xué)電源,已在美國(guó)阿波羅宇宙飛船中使用。其構(gòu)造如圖4-9所示。兩個(gè)電極均由多孔性炭制成,通人氣體由孔隙中逸出,并在電極表面放電。 ①a是___________極,電極反應(yīng)式為_(kāi)__________; ②b是___________極,電極反應(yīng)式為_(kāi)__________; (4)已知每生成1mol的液態(tài)A2B放出286kJ的熱量。又知該電池發(fā)1度電能生成350g的A2B,則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為_(kāi)__________。 答案:(1)Na+[]2-Na+;離子鍵,非極性共價(jià)鍵 (2)NaHSO3、NaHSO4;HSO3-+H+=H2O+SO2↑ (3)①負(fù);2H2+4OH--4e-=4H2O; ②正;O2+2H2O+4e-=4OH- (4)1度電即3600kJ 能量轉(zhuǎn)化率=3600kJ(286kj/mol)=64.7% 2.已知反應(yīng)AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O是可逆反應(yīng)?,F(xiàn)設(shè)計(jì)圖4—10所示的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行下述操作:(Ⅰ)向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸, 發(fā)現(xiàn)微安表指針偏轉(zhuǎn);(Ⅱ)改向B燒杯中滴入40%的NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)微安表指針向相反方向偏轉(zhuǎn)。試回答下列問(wèn)題: (1)兩次操作過(guò)程中指針為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)? _________________________________。 (2)兩次操作過(guò)程中指釗偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾?試用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋。___________。 (3)(Ⅰ)操作過(guò)程中,C1棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________________。 (4)(Ⅱ)操作過(guò)程中,C2棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________。 答案:(1)當(dāng)加入酸或堿時(shí),化學(xué)平衡移動(dòng)使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 (2)當(dāng)向B中加入鹽酸時(shí),化學(xué)平衡右移,I-失電子,C1為負(fù)極,電子由C1經(jīng)導(dǎo)線流人C2;當(dāng)向B中加入NaOH時(shí),化學(xué)平衡左移,A sO33-失電子,C2為負(fù)極,電子由C2經(jīng)導(dǎo)線流人C1,故兩次操作微安表指針偏移方向相反 (3)2I--2 e-=2e-=I2 (4)AsO33-+2OH--2e-=AsO43-+H2O 3.鋰電池是新型高能電池,它以質(zhì)輕、容量大而受普遍重視,目前已經(jīng)制成多種功能的鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)可表示為L(zhǎng)i+MnO2 =LiMnO2,若該電池提供0.5C的電量,則消耗正極材料的質(zhì)量約為_(kāi)__________。 答案: 4.5210-4g- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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