2018-2019学年高中化学 课时分层作业8 化学能与电能 新人教版必修2.doc

课时分层作业(八)化学能与电能(建议用时：45分钟)学业达标练1下列有关能源的说法错误的是()A风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料D原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源D风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不能直接获得，属于二次能源，A正确，D错误；随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B、C正确。2下列装置中，能构成原电池的是()A只有甲B只有乙C只有丙D除乙均可以C甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精不是电解质溶液，只有丙装置具备原电池的构成条件，故选C。3如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下： 【导学号：43722094】Zn为正极，Cu为负极。H向负极移动。电子流动方向，从Zn经外电路流向Cu。Cu极上有H2产生。若有1 mol电子流过导线，则产生H2为0.5 mol。正极的电极反应式为Zn2e=Zn2。描述合理的是()ABCDB在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu，负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为2H2e=H2，故每转移1 mol电子时，产生H2 0.5 mol，在溶液中H向正极移动，SO向负极移动，故错误，正确。4.右图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的是()A电池内部含有电解质B锌是负极，碳棒是正极C电池用完后可埋入土壤D锌锰干电池是一次性电池C锌锰干电池是一次性电池，负极材料是Zn，正极材料是碳棒，电解质是NH4Cl。因为废电池中含有多种重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃对生态环境和公众健康危害很大，所以应该对废电池进行集中处理，不能埋入土壤。5.如右图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()AA是Zn，B是Cu，C是稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C为稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液DA极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极逐渐变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A和B中的反应为：ZnH2SO4=ZnSO4H2，则A中A极变细，B中A极不变。C和D两项中的反应为：Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中C中A极变细，D中A极变粗。6银锌电池用途广泛，可用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2AgZn(OH)2 Ag2OZnH2O，此电池放电时，负极上发生反应的物质是() 【导学号：43722095】AAgBZn(OH)2CAg2ODZnD放电反应为原电池反应，负极发生氧化反应失去电子。7100 mL 2 molL1的盐酸与过量的锌反应，为加快速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方法是()A加入适量的6 molL1的盐酸B加入数滴氯化铜溶液C加入适量的蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液BA项能加快反应速率，但增加了产生氢气的总量；C、D两项不影响H2的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率；B项发生反应Cu2Zn=Zn2Cu，形成CuZn原电池，加快了反应速率。8锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高的优点受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为LiMnO2=LiMnO2，下列说法中正确的是() 【导学号：43722096】ALi是正极，电极反应式为Lie=LiBLi是负极，电极反应式为Lie=LiCMnO2是负极，电极反应式为MnO2e=MnODLi是负极，电极反应式为Li2e=Li2B根据总反应，Li失电子发生氧化反应，Li是负极，反应式为Lie=Li。9下图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是()Aa极是负极B供电时的总反应式为2H2O2=2H2OC电子由b通过灯泡流向aD氢氧燃料电池是环保电池Ca电极发生反应：H22e=2H，故电子应由a通过灯泡流向b。10现有如下两个反应： 【导学号：43722097】(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)Cu2Ag=2AgCu2(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正负极材料、电极反应式及反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)：负极：_，_，_。正极：_，_，_。【解析】(1)只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，(B)是氧化还原反应且能自发进行。(3)根据电池反应式：Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失电子作负极，负极材料是Cu，正极材料应是比铜不活泼的金属或能导电的非金属；Ag得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液。【答案】(1)(A)不能，(B)可以(2)(A)不是氧化还原反应，没有电子转移(3)CuCu2e=Cu2氧化反应碳棒、Ag、铂、金(任选一)2Ag2e=2Ag还原反应11ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速其电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填字母)。 【导学号：43722098】ANaOHBZnCFeDNH3H2O【解析】(1)负极是失电子的一极，Zn失电子由负极经外电路流向正极。(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2置换为单质而除去。【答案】(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀B冲A挑战练12燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是()A负极反应式：O22H2O4e=4OHB负极反应式：CH48OH8e=CO26H2OC随着放电的进行，溶液的氢氧根浓度不变D放电时溶液中的阴离子向负极移动DO22H2O4e=4OH应为正极反应式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱溶液中逸出，它将进一步反应转化成碳酸根。所以负极反应式为CH410OH8e=CO7H2O。由于部分碱液和二氧化碳反应，所以溶液的c(OH)将减小。13银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2，下列说法中不正确的是() 【导学号：43722099】A原电池放电时，负极上发生反应的物质是ZnB负极发生的反应是Zn2OH2e=Zn(OH)2C工作时，负极区溶液c(OH)减小D溶液中OH向正极移动，K、H向负极移动D根据总反应式Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2分析化合价变化可知，Zn在负极上失电子，Ag2O在正极上得电子，电解质溶液为KOH溶液，所以负极反应为Zn2OH2e=Zn(OH)2，正极反应为Ag2O2eH2O=2Ag2OH。在负极区，OH被消耗，溶液碱性减弱，溶液中的OH作定向移动到负极来补充，正极区生成OH，溶液碱性增强，故D项错误。14化学电源在能源、通讯、交通、医学及日常生活中有着广泛的应用。 【导学号：43722100】(1)目前使用的镍(Ni)镉(Cd)电池是一种可充电电池，其电池总反应式可以表示为Cd(OH)22Ni(OH)2 Cd2NiO(OH)2H2O已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸。关于镍镉电池的下列说法：以上反应是可逆反应；以上反应不是可逆反应；充电时化学能转变为电能；放电时化学能转变为电能；电池放电时的负极材料是NiO(OH)；电池放电时的负极材料是Cd。下列组合中正确的是_。ABCD(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明，一节废镍镉电池可以使1 m2耕地失去使用价值，在酸性土壤中这种污染尤其严重，其原因是_。(3)氢镍电池是近年开发出来的新型可充电电池，它用氢气取代了金属镉，从而有效防止产生的镉污染，成为镍镉电池的换代产品。氢镍电池的电解质溶液是氢氧化钾溶液。已知总反应式：2NiO(OH)H2 2Ni(OH)2电池负极的电极反应式是_，电池正极的电极反应式是_。【解析】(1)可逆反应是指在同一条件下，正、逆两个方向可以同时进行的反应，与电池的充电、放电不同，充电、放电不是可逆反应。镍镉电池放电时，是将化学能转变为电能，充电时，是把电能转变为化学能。(2)Ni(OH)2、Cd(OH)2难溶于水，易溶于酸：Ni(OH)22H=Ni22H2O；Cd(OH)22H=Cd22H2O。在酸性土壤中，溶解于水中的Ni2、Cd2造成的污染尤为严重，会引起疼痛病。(3)氢镍电池中，氢气取代金属镉作负极，NiO(OH)仍然作正极。【答案】(1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2难溶于水，但能溶于酸中，生成重金属离子Ni2、Cd2，从而造成污染(3)H22OH2e=2H2O2NiO(OH)2H2O2e=2Ni(OH)22OH教师独具某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg回答下列问题：(1)实验1、2中Al所作的电极(指正极或负极)_(填“相同”或“不同”)。(2)对实验3完成下列填空：铝为_极，电极反应式为_。石墨为_极，电极反应式为_。电池总反应式为_。(3)实验4中铝作_极(填“负”或“正”)，理由是_。此反应的离子方程式为_。(4)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为_。【解析】根据实验记录，不难看出实验1中Mg作负极，Al作正极；实验2中Al作负极，Cu作正极；实验3中，Al作负极，C作正极，总反应式是2Al6H=2Al33H2；实验4中，由于Al与NaOH溶液可以发生自发的氧化还原反应：2Al2OH2H2O=2AlO3H2，而Mg与NaOH溶液不反应，故Al作负极，Mg作正极，通过以上的实验可以看出：一般是活泼的金属作负极，但也有特殊情况，也要考虑另一电极与电解质溶液能否发生自发的氧化还原反应。【答案】(1)不同(2)负2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6H=2Al33H2(3)负铝与NaOH溶液可以发生自发的氧化还原反应2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)另一电极材料的活动性和电解质溶液的氧化性