标签: 2019-2020年高二化学课时跟踪训练原电池原理及其应用  
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doc 2019-2020年高二化学 课时跟踪训练 原电池原理及其应用 基础练习 一、选择题(每小题有1—2个选项符合题意) 1.实验室用纯锌与稀H2SO4反应制H2的反应速率慢,下列方法能提高反应速率的是( )。 A.再加入几块锌 B.加入少量CuO C.增大硫酸的浓度 D.加入醋酸铜 答案:B 2.用锌片、铜片和AgNO3溶液组成的原电池,正极上发生的电极反应是( )。 A.2H++2e-=H2 B.Zn-2e=Zn2+ C.2H2O+O2+4e-=4OH- D.Ag++e-=Ag 答案:D 3.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Gu2+=Zn2++Gu,该反应的原电池的正确组成是( )。 A B C D 正极 Zn Cu Cu Fe 负极 Cu Zn Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 答案:CD 4.X、Y、Z、M四种金属,已知X可以从Y的盐溶液中置换出Y;X和Z组成原电池时,Z为正极;Z与Y的硝酸盐溶液反应置换出Y;M离子的氧化性强于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )。 A.X Y Z M B.X Z M Y C.M Z X Y D.X Z Y M 答案:D 5.下列关于钢铁腐蚀的叙述中正确的是( )。 A.吸氧腐蚀正极放出氧气 B.析氢腐蚀正极放出氢气 C.化学腐蚀的速率超过电化学腐蚀 D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍 答案:B 6.表面镀有保护金属的铁片,当镀层有破损时,比普通铁片不易被腐蚀的有( )。 A.白铁(镀锌铁) B.马口铁(镀锡铁) C.镀镍铁 D.镀铜铁 答案:A 7.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下,被腐蚀速度最慢的是( )。 A.在含铁元素较多的酸性土壤里 B.在潮湿疏松透气的土壤中 C.在干燥致密不透气的土壤中 D.在含炭粒较多、潮湿透气的中性土壤中 答案:C 二、填空题 8.Cu放入稀H2SO4中不溶解,再加Ag2SO4或加入NaNO3,均见溶液变蓝,其原因是___________ ______________________。 答案:Cu与Ag+发生置换反应,生成Cu2+;NaNO3在酸性条件下具有氧化性,将Cu氧化为Cu2+ 9.有A、B两种金属分别与盐酸反应,产生H2的速率相近,试设计一个实验证明A、B两种金属的活泼性。__________________________________。 答案:将A、B两种金属片用导线相连并插入盐酸中,有气泡逸出的电极为较不活泼的金属,无气泡逸出的电极为较活泼的金属 10.电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接电路,这是因为______________________。 答案:在潮湿空气中,铜与铝接触能形成原电池,铝很快被腐蚀 三、计算题 11.将mg铁粉在500mLpH=1的盐酸中完全溶解,往溶液中通入适量的Cl2恰好完全反应后,再加入0.02mol/L的NiIx 溶液500mL时,刚好使I- 转变为I2单质,此时溶液的pH=2。已知反应前后Ni的化合价没有改变,反应过程中溶液的体积变化忽略不计,试通过计算求m值和x值。 答案:m=1.12g x=2 12.为了测定某铜银合金的成分,将30.0g合金溶于80mLl3.5mol/L的浓HNO3,待合金完全溶解后,收集到气体6.72L(标准状况下),并测得溶液的pH=0,假设反应后溶液的体积仍为80mL,试计算: (1)被还原的HNO3的物质的量。 (2)合金中银的质量分数。 答案:(1)0.3mol (2)w(Ag)=36% 综合练习 一、选择题 1.将锌片和银片接触放入物质的量浓度相同的下列溶液中,反应一段时间后,溶液质量减轻的是( )。 A.AC13 D.CuSO4 C.AgNO3 D.H2SO4 答案:C 2.如图4-7所示,下列各容器中盛有水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )。 A.④②③① B.④③①② C.③①②④ D.②①③④ 答案:B 3.电子表和计算机的电源是微型银锌电池,其电极材料分别为Ag2O和Zn,电解液为KOH溶液,电极反应为:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2 O+2e-=2Ag+2OH-,下列说法中正确的是( )。 A.Zn为正极,Ag2O为负极 B.电子由锌极经外电路流人Ag2O极 C.Zn为负极,Ag2O为正极 D.工作一段时间后,Zn的质量减少,Ag2O的质量增加 答案:C 4.由四种金属W、X、Y、Z两两组成原电池的两极时,W都是正极;在由这四种金属组成的混合物中加入盐酸,其中X、Y溶解,W、Z不溶解;在上述反应的滤液中加入过量的NaOH溶液,得到Y离子所形成的沉淀。这四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )。 A.W>Y>X>Z B.Y>X>Z>W C.X>Y>Z>W D.W>X>Y>Z C 5.如图4-8所示的装置,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心从烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是( )。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 答案:D 6.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制Cl2,已知铅蓄电池放电时发生如下反应: 负极:Pb+SO42-=PbSO4+2e- 正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 今若制取0.05molCl2,这时电池内消耗H2SO4的物质的量至少是( )。 A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol 答案:C 7.一种以多孔铂片作电极,以KOH溶液为电解质溶液的CH4燃料电池中,两极发生的电化学反应:R极:CH4-8e-+100H-→CO32-+7H2O;S极:2O2+8e-+4H2O=8OH-,下列关于CH4燃料电池的各项叙述中肯定不正确的是( )。 A.通人CH4的R极是电池的正极,发生氧化反应;通人O2的S极是电池的负极,发生还原反应 B.该燃料电池每通入2.8L(标准状况下)甲烷时,将有1.0mol的电子产生 C.该燃料电池属于碱性电池,在使用过程中KOH的物质的量保持不变 D.该燃料电池在使用过程中,在S极附近的pH将会升高 答案:C 二、填空题 8.将锌片和碳棒连接,浸入NH4Cl溶液中,也可以产生电流,此时正极为___________,电极反应式为 ___________,负极为___________,电极反应式为___________。 答案:C;2H++2e-=H2;Zn;Zn-2e-:Zn2+ 9.我国首先研制的以铝___________空气___________海水电池为能源的新型航标灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的O2使铝不断氧化而源源产生电流,只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20~50倍。试推断这种新型电源的基本结构:___________是负极,___________是正极,电极反应式为______________________。 答案:铝;铁或碳;负极:4Al-12e-=4A13+,正极:3O2+12e-+6H2O=12OH- 10.(1)如今有2H2+O22H2O反应,构成燃料电池,则负极通的气体应是___________,正极通的气体应是___________,电极反应式分别为______________________ 。 (2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式分别为___________;(1)和(2)的电解液不同,反应进行后,其溶液的pH各有何变化?___________。 (3)如把H2改为甲烷,KOH作导电物质,则电极反应式为______________________。 答案:(1)H2;O2;负极:2H2+4OH-4e-=4H2O,正极:O2+2H2O+4e-=4OH- (2)负极:2H2-4e-=4H+,正极:O2+4e-+4H+=2H2O;(1)变小(2)变大 (3)负极:CH4+100H--8e-=CO32-+7H2O,正极:2O2+4H2O+8e-=8OH- 11.有人设计以铂和锌为电极材料,埋入人体内做某种心脏病人的心脏起搏器的能源,它依靠人体内血液中有一定浓度的O2和H2O进行工作,其正极材料是___________,电极反应式为___________;负极材料是___________,电极反应式为___________。 答案:Pt;O2+2H2O+4e-=4OH-;Zn;Zn-2e-=Zn2+ 12.富有经验的木工在向木器钉铁钉时,习惯用口水把铁钉尖部润湿,然后钉入木器,其目的有两个,一是___________,二是______________________。 答案:起润滑作用,有利于铁钉的钉人;加速铁钉的生锈,使铁钉不易脱落 13.剪约6cm长、2cm宽的铝片、铜片各一片,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将Cu片和Al片分别与电流表的“+”、“-”端连接,电流表指针调到中间位置。取两个小烧杯,在一个烧杯中注入40mL浓硝酸,在另一烧杯中注入40mL0.5mol/L的稀H2SO4。试回答下列问题: (1)两电极同时插入稀H2SO4中,电流计指针偏向___________极(填“铝”或“铜”),铝片上的电极反应式为___________; (2)两电极同时插入浓HNO3,电流计指针偏向___________极(填“铝”或“铜”),此时铝是m极(填“正”或“负”),铝片上的电极反应式为___________。 答案:(1)铝;Al-3e-=A13+ (2)铜;正;NO3-+4H++3e-=NO+2H2O(Al钝化) 三、计算题 14.有一硝酸盐晶体的化学式为M(NO3)x·nH2O,经测定其摩尔质量为242g/mol,取1.21g此晶体溶于水,配制成100mL溶液,将其置于电解槽中用惰性电极进行电解,当有0.01mol电子通过电极时,溶液中的全部金属离子都在电极上析出,经测定阴极增重0.32g,求: (1)L21g此晶体是多少摩?x值是多少? (2)金属M的相对原子质量和n值。 (3)如果电解过程中溶液的体积不变,计算电解后溶液的pH。 答案:(1)0.005mol;x=2 (2)64;n=3 (3)pH=1 拓展练习 一、填空题 1.A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原于序数依次增大,其中A、C及B、D分别为同族元素;又知B、D两元素原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的2倍;四种元素所形成的单质中有两种是气体,两种是固体。 (1)写出由B、C两种元素所形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式___________,其晶体中存在的化学键的种类有___________。 (2)写出两种均由A、B、C、D四种元素所组成的化合物的化学式___________,这两种化合物的水溶液发生离子反应的方程式为___________。 (3)用A元素的单质和B元素的单质可制成新型的化学电源,已在美国阿波罗宇宙飞船中使用。其构造如图4-9所示。两个电极均由多孔性炭制成,通人气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。 ①a是___________极,电极反应式为___________; ②b是___________极,电极反应式为___________; (4)已知每生成1mol的液态A2B放出286kJ的热量。又知该电池发1度电能生成350g的A2B,则该电池的能量转化率为___________。 答案:(1)Na+[]2-Na+;离子键,非极性共价键 (2)NaHSO3、NaHSO4;HSO3-+H+=H2O+SO2↑ (3)①负;2H2+4OH--4e-=4H2O; ②正;O2+2H2O+4e-=4OH- (4)1度电即3600kJ 能量转化率=3600kJ÷(×286kj/mol)=64.7% 2.已知反应AsO43-+2I-+2H+⇌AsO33-+I2+H2O是可逆反应。现设计图4—10所示的实验装置,进行下述操作:(Ⅰ)向B烧杯中逐滴加入浓盐酸, 发现微安表指针偏转;(Ⅱ)改向B烧杯中滴入40%的NaOH溶液,发现微安表指针向相反方向偏转。试回答下列问题: (1)两次操作过程中指针为什么会发生偏转? _________________________________。 (2)两次操作过程中指钊偏转方向为什么相反?试用化学平衡移动原理解释。___________。 (3)(Ⅰ)操作过程中,C1棒上发生的电极反应式为____________________________________________。 (4)(Ⅱ)操作过程中,C2棒上发生的电极反应式为______________________。 答案:(1)当加入酸或碱时,化学平衡移动使化学能转化为电能 (2)当向B中加入盐酸时,化学平衡右移,I-失电子,C1为负极,电子由C1经导线流人C2;当向B中加入NaOH时,化学平衡左移,A sO33-失电子,C2为负极,电子由C2经导线流人C1,故两次操作微安表指针偏移方向相反 (3)2I--2 e-=2e-=I2 (4)