《2018-2019學年高中化學 主題3 合理利用化學能源 課題1 電池探秘作業(yè)2 魯科版選修1 .doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019學年高中化學 主題3 合理利用化學能源 課題1 電池探秘作業(yè)2 魯科版選修1 .doc（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

課題1 電池探秘 [基礎鞏固] 1．在堿性鋅錳干電池中，已知氫氧化鉀為電解質，發(fā)生的電池總反應為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2下列該電池的電極反應正確的是(　　) A．負極反應為Zn－2e－===Zn2＋ B．負極反應為Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋ C．正極反應為2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH D．正極反應為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 解析：選D。原電池中，負極發(fā)生氧化反應：Zn失電子；正極發(fā)生還原反應：MnO2得電子。此題關鍵是要注意介質的作用，在KOH的堿性環(huán)境中不可能有大量H＋參與反應，C項錯；也不可能有大量的H＋存在，B項錯；與OH－反應的Zn2＋也不可能存在，A項錯，正確的負極反應式為Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。 2．下列四位同學的說法正確的是(　　) 解析：選A。在原電池中，較活潑的金屬做負極，失去電子發(fā)生氧化反應，電子從負極流出經(jīng)導線流向正極；內電路中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故只有A項正確。 3．下列關于化學電源的敘述錯誤的是(　　) A．干電池根據(jù)電池內的電解質分為酸性電池和堿性電池 B．干電池中碳棒為正極 C．鉛蓄電池是可充電電池 D．鉛蓄電池中的PbO2為負極 解析：選D。鉛蓄電池工作時PbO2→PbSO4，鉛元素化合價由＋4價降為＋2價，PbO2被還原，故PbO2為正極。 4．用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)構成一個原電池，以下有關該原電池的敘述正確的是(　　) ①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極　②正極反應為Ag＋＋e－===Ag?、蹖嶒炦^程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作?、軐~片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同 A．①②　　　　　　　　 B．②③ C．②④ D．③④ 解析：選C。①Cu為負極，外電路中電子由Cu電極流向Ag電極；③取出鹽橋，電池不能形成閉合回路，不能繼續(xù)工作。 5．如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對此裝置的下列說法中正確的是(　　) A．外電路的電流方向為X→外電路→Y B．若兩電極分別為Zn和碳棒，則X為碳棒，Y為Zn C．若兩電極都是金屬，則它們的活動性為X>Y D．X極上發(fā)生的是還原反應，Y極上發(fā)生的是氧化反應 解析：選C。由題圖可知，電子的流動方向是X→外電路→Y，則電流的方向為Y→外電路→X；X為原電池的負極，Y為正極，X的活動性比Y的強；X極應發(fā)生氧化反應，Y極應發(fā)生還原反應，所以A、B、D錯誤，C正確。 6．由鋅片、鐵片、銅片、銀片和稀硫酸可以構成原電池的數(shù)目是(　　) A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 解析：選C。根據(jù)構成原電池的條件知，以上原料可以構成：鐵-鋅-稀硫酸原電池、銅-鋅-稀硫酸原電池、銀-鋅-稀硫酸原電池、銅-鐵-稀硫酸原電池、銀-鐵-稀硫酸原電池；由于銅、銀均不與稀H2SO4反應，所以無法構成銀-銅-稀硫酸原電池，故選C項。 7．廢電池處理不當不僅造成浪費，還會對環(huán)境造成嚴重污染，對人體健康也存在極大的危害。有同學想變廢為寶，他的以下想法你認為不正確的是(　　) A．把鋅皮取下洗凈用于實驗室制取氫氣 B．碳棒取下洗凈用做電極 C．把銅帽取下洗凈回收利用 D．電池內部填有氯化銨等化學物質，將廢電池中的黑色糊狀物做化肥用 解析：選D。廢電池的集中處理主要是從能源利用、環(huán)境保護等角度考慮。電池內部酸性物質和重金屬化合物會造成對土壤的污染，而且有毒、有害物質進入水體后會形成水體污染。 8．控制合適的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2設計成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是(　　) A．反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應 B．反應開始時，甲中石墨電極上Fe3＋被還原 C．電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài) D．電流計讀數(shù)為零后，在甲中加入FeCl2固體，乙中石墨電極為負極 解析：選D。反應開始時，乙中電極反應為2I－－2e－===I2，I－失去電子，發(fā)生氧化反應，故A項正確；反應開始時，甲中電極反應為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋，故B項正確；當電流計讀數(shù)為零時，即說明沒有電子發(fā)生轉移，可證明反應達到化學平衡，故C項正確；當達到化學平衡后，加入FeCl2，導致平衡逆向移動，此時Fe2＋失去電子生成Fe3＋，I2得到電子生成I－，所以甲中石墨為負極，乙中石墨為正極，故D項錯。 9．一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀，負極上的反應為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關說法正確的是(　　) A．檢測時，電解質溶液中的H＋向負極移動 B．若有0.4 mol電子轉移，則在標準狀況下消耗4.48 L氧氣 C．電池反應的化學方程式為CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正極上發(fā)生的反應為O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 解析：選C。A.檢測儀利用的是原電池原理，故H＋應向正極移動，A項錯誤。B.正極反應為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，可知轉移0.4 mol電子，消耗0.1 mol O2，為2.24 L，B項錯誤。C.將正負極兩電極反應相加，得出總反應，C項正確。D.由于是酸性環(huán)境，故不能存在OH－，D項錯誤。 10．下圖中a為生鐵，A、B兩個燒杯中為海水，C燒杯中為1 molL－1的稀硫酸。 (1)C中Cu極的電極反應式為_________________________________________。 (2)B中Zn極的電極反應式為__________________________________________， Fe極附近溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是________。 解析：在原電池中活潑金屬做負極，故C中Fe做負極被腐蝕，B中Fe做正極被保護。 答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　(2)Zn－2e－===Zn2＋　增大　(3)C>A>B 11．Zn-MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1)該電池的負極材料是________。電池工作時，電子流向________(填“正極”或“負極”)。 (2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2＋，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是____________________________。欲除去Cu2＋，最好選用下列試劑中的________(填代號)。 a．NaOH　　b．Zn　　c．Fe　　d．NH3H2O 解析：(1)負極是失電子的一極，即Zn失電子，電子由負極經(jīng)外電路流向正極。(2)鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜的基本要求是不能引入新雜質，所以應選Zn將Cu2＋置換為單質而除去。 答案：(1)Zn(或鋅)　正極 (2)鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕　b [能力提升] 12．某實驗室備有如下實驗用品：鐵片、銅片、鋅片、碳棒、FeCl3溶液、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、NaCl溶液以及部分導線，試回答下列問題： (1)若選用銅片、碳棒、FeCl3溶液及導線，________(填“能”或“不能”)構成原電池。 ①若能，請表示出該電池：___________________________。 并畫出其裝置圖： 判斷該電池的正極材料是________，負極材料是________，正極反應式：____________________________，負極反應式：______________________________，電池反應方程式：____________________________________。 ②若不能，請說明原因：______________________________________________。 (2)若選用銅片、鐵片、NaCl溶液及導線并外加電流計，________(填“能”或“不能”)組成原電池裝置，電流計指針____________________(填“發(fā)生偏轉”或“不偏轉”)。 (3)甲、乙兩同學利用氧化還原反應Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu分別設計如下裝置： 已知鹽橋(含瓊膠的KCl飽和溶液)中的離子能定向移動，試分析： ①甲、乙兩同學設計的裝置是否為原電池？______________________________。 ②在原電池裝置中標出正、負極以及外電路上的電子流向。 ③寫出正、負極所發(fā)生的電極反應式及反應類型。 正極：___________________________________； 負極：_____________________________________________。 ④試分析原電池裝置中離子的移動方向：__________________________________。 解析：本題考查原電池的構成條件和工作原理，在分析構成條件時，要特別注意三個因素：(1)活潑程度不同的金屬做電極(也可以是金屬和能導電的非金屬)；(2)要有電解質溶液；(3)要形成閉合回路。第(1)(2)題中所涉及的裝置均符合條件能組成原電池。第(3)題中甲裝置沒形成閉合回路，不是原電池裝置，而乙裝置由于形成閉合回路，符合形成原電池的條件。在書寫電極反應式及分析電子轉移、離子移動方向等問題時，應首先準確判斷正、負極，再根據(jù)原電池工作原理做出結論。 答案：(1)能　①(－)Cu|FeCl3(aq)|C(＋) 碳棒　銅片　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)能　發(fā)生偏轉 (3)①甲裝置不是，乙裝置是 ② ③Cu2＋＋2e－===Cu，還原反應　Zn－2e－===Zn2＋，氧化反應 ④K＋移向CuCl2溶液，Cl－移向ZnCl2溶液 13．根據(jù)氧化還原反應：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設計的原電池如圖所示(鹽橋中為瓊脂飽和KNO3，能使離子通過)。請回答下列問題： (1)電極X的材料是______________；電解質溶液Y是______________________。 (2)銀電極為電池的________極，寫出兩電極的電極反應式：銀電極：____________；X電極：______________。 (3)外電路中的電子是從________電極流向__________電極。 (4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是________(填序號)。 A．K＋ B．NO C．Ag＋ D．SO 解析：(1)根據(jù)硫酸銅可知X為銅，根據(jù)銀可知Y為硝酸銀；(2)銅比銀活潑，所以銅失電子做負極，銀得電子做正極；(3)電子從負極經(jīng)過外電路流向正極；(4)溶液中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 答案：(1)銅　AgNO3溶液 (2)正　Ag＋＋e－===Ag Cu－2e－===Cu2＋ (3)銅(或X)　Ag　(4)B