《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 主題3 合理利用化學(xué)能源 課題1 電池探秘作業(yè)1 魯科版選修1 .doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 主題3 合理利用化學(xué)能源 課題1 電池探秘作業(yè)1 魯科版選修1 .doc（5頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

課題1 電池探秘 ,) [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1．在堿性鋅錳干電池中，已知?dú)溲趸洖殡娊赓|(zhì)，發(fā)生的電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，下列該電池的電極反應(yīng)正確的是(　　) A．負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋ B．負(fù)極反應(yīng)為Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋ C．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH D．正極反應(yīng)為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 解析：選D。原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn失電子；正極發(fā)生還原反應(yīng)：MnO2得電子。此題關(guān)鍵是要注意介質(zhì)的作用，在KOH的堿性環(huán)境中不可能有大量H＋參與反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)；也不可能有大量的H＋生成，B項(xiàng)錯(cuò)；與OH－反應(yīng)的Zn2＋也不可能存在，A項(xiàng)錯(cuò)，正確的負(fù)極反應(yīng)式為Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2。 2．下列四位同學(xué)的說法正確的是(　　) 解析：選A。在原電池中，較活潑的金屬做負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極；內(nèi)電路中，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故只有A項(xiàng)正確。 3．下列關(guān)于化學(xué)電源的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．干電池根據(jù)電池內(nèi)的電解質(zhì)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(fù)極 解析：選D。鉛蓄電池工作時(shí)PbO2→PbSO4，鉛元素化合價(jià)由＋4價(jià)降為＋2價(jià)，PbO2被還原，故PbO2為正極。 4．用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)構(gòu)成一個(gè)原電池，以下有關(guān)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?、谡龢O反應(yīng)為Ag＋＋e－===Ag?、蹖?shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作?、軐~片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同 A．①②　　　　　　　　 B．②③ C．②④ D．③④ 解析：選C。①Cu為負(fù)極，外電路中電子由Cu電極流向Ag電極，電流方向相反；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(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對(duì)此裝置的下列說法中正確的是(　　) A．外電路的電流方向?yàn)閄→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(dòng)性為X>Y D．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng) 解析：選C。由題圖可知，電子的流動(dòng)方向是X→外電路→Y，則電流的方向?yàn)閅→外電路→X；X為原電池的負(fù)極，Y為正極，X的活動(dòng)性比Y的強(qiáng)；X極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，Y極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)，所以A、B、D錯(cuò)誤，C正確。 6．氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上，其反應(yīng)原理如圖，下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法正確的是(　　) A．該電池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．該電池中電極a是正極 C．該電池的總反應(yīng)為2H2＋O2===2H2O D．外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極a 解析：選C。該裝置是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，a極為負(fù)極，電子從a極流向b極。 7．廢電池處理不當(dāng)不僅造成浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對(duì)人體健康也存在極大的危害。有同學(xué)想變廢為寶，他的以下想法你認(rèn)為不正確的是(　　) A．把鋅皮取下洗凈用于實(shí)驗(yàn)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(nèi)部填有氯化銨等化學(xué)物質(zhì)，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(hù)等角度考慮。電池內(nèi)部酸性物質(zhì)和重金屬化合物會(huì)造成對(duì)土壤的污染，而且有毒、有害物質(zhì)進(jìn)入水體后會(huì)形成水體污染。 8．控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是(　　) A．反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋被還原 C．電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) D．電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中加入FeCl2固體，乙中石墨電極為負(fù)極 解析：選D。反應(yīng)開始時(shí)，乙中電極反應(yīng)為2I－－2e－===I2，I－失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A項(xiàng)正確；反應(yīng)開始時(shí)，甲中電極反應(yīng)為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋，故B項(xiàng)正確；當(dāng)電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，即說明沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，可證明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，故C項(xiàng)正確；當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡后，加入FeCl2，導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，此時(shí)Fe2＋失去電子生成Fe3＋，I2得到電子生成I－，所以甲中石墨為負(fù)極，乙中石墨為正極，故D項(xiàng)錯(cuò)。 9．一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向負(fù)極移動(dòng) B．若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣 C．電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O D．正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 解析：選C。A.檢測(cè)儀利用的是原電池原理，故H＋應(yīng)向正極移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.正極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，可知轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，消耗0.1 mol O2，為2.24 L，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C.將正負(fù)極兩電極反應(yīng)相加，得出總反應(yīng)，C項(xiàng)正確。D.由于是酸性環(huán)境，故不能存在OH－，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 10．下圖中a為生鐵，A、B兩個(gè)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(yīng)式為_____________________________________________________。 (2)B中Zn極的電極反應(yīng)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(fù)極，故C中Fe做負(fù)極被腐蝕，B中Fe做正極被保護(hù)。 答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　(2)Zn－2e－===Zn2＋　增大　(3)C>A>B 11．Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1)該電池的負(fù)極材料是________。電池工作時(shí)，電子流向________(填“正極”或“負(fù)極”)。 (2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2＋，會(huì)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(hào))。 a．NaOH　　b．Zn　　c．Fe　　d．NH3H2O 解析：(1)負(fù)極是失電子的一極，即Zn失電子，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極。(2)鋅與還原出來的Cu構(gòu)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(zhì)，所以應(yīng)選Zn將Cu2＋置換為單質(zhì)而除去。 答案：(1)Zn(或鋅)　正極 (2)鋅與還原出來的Cu構(gòu)成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕　b [能力提升] 12．某實(shí)驗(yàn)室備有如下實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線，試回答下列問題： (1)若選用銅片、碳棒、FeCl3溶液及導(dǎo)線，________(填“能”或“不能”)構(gòu)成原電池。 ①若能，請(qǐng)用原電池的表示式表示出該電池：________________________________________________________________________ ____________。 并畫出其裝置圖： 判斷該電池的正極材料是________，負(fù)極材料是________，正極反應(yīng)式：____________________________，負(fù)極反應(yīng)式：______________________________，電池反應(yīng)方程式：____________________________________。 ②若不能，請(qǐng)說明原因：____________________________________________________。 (2)若選用銅片、鐵片、NaCl溶液及導(dǎo)線并外加電流計(jì)，________(填“能”或“不能”)組成原電池裝置，電流計(jì)指針____________________(填“發(fā)生偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。 (3)甲、乙兩同學(xué)利用氧化還原反應(yīng)Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu分別設(shè)計(jì)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(dòng)，試分析： ①甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置是否為原電池？________________________________________________________________________。 ②在原電池裝置中標(biāo)出正、負(fù)極以及外電路上的電子流向。 ③寫出正、負(fù)極所發(fā)生的電極反應(yīng)式及反應(yīng)類型。 正極：________________________________________________________________________； 負(fù)極：________________________________________________________________________。 ④試分析原電池裝置中離子的移動(dòng)方向：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題考查原電池的構(gòu)成條件和工作原理，在分析構(gòu)成條件時(shí)，要特別注意三個(gè)因素：①活潑程度不同的金屬做電極(也可以是金屬和能導(dǎo)電的非金屬)；②要有電解質(zhì)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(yīng)式及分析電子轉(zhuǎn)移、離子移動(dòng)方向等問題時(shí)，應(yīng)首先準(zhǔn)確判斷正、負(fù)極，再根據(jù)原電池工作原理做出結(jié)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(zhuǎn) (3)①甲裝置不是，乙裝置是 ②　 ③Cu2＋＋2e－===Cu，還原反應(yīng)　Zn－2e－===Zn2＋，氧化反應(yīng) ④K＋移向CuCl2溶液，Cl－移向ZnCl2溶液 13．根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示(鹽橋中為瓊脂飽和KNO3，能使離子通過)。請(qǐng)回答下列問題： (1)電極X的材料是______________；電解質(zhì)溶液Y是______________________。 (2)銀電極為電池的________極，寫出兩電極的電極反應(yīng)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(hào))。 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(fù)極，銀得電子做正極；(3)電子從負(fù)極經(jīng)過外電路流向正極；(4)溶液中陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。 答案：(1)銅　AgNO3溶液 (2)正　Ag＋＋e－===Ag　Cu－2e－===Cu2＋ (3)銅(或X)　銀　(4)B