届高一基础班化学能与电能测试题附答案.docx

届高一基础班化学能与电能测试题附答案.docx

《届高一基础班化学能与电能测试题附答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高一基础班化学能与电能测试题附答案.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届高一基础班化学能与电能测试题附答案

2019届高一基础班化学能与电能测试题

学校：

__________姓名：

__________班级：

__________考号：

__________

一、单选题（每题3分，共48分）

1、如下图1为原电池装置，a为锌棒、b为碳棒，下列说法不正确的是（　　）

图1图2图3

A.a是正极，b是负极B.a极上发生了氧化反应

C.电子从a极通过导线流向b极D.碳棒上有气体逸出，溶液中H+浓度减小

2、某小组设计的用化学电源使LED灯发光，装置如上图2。

下列错误的是（　　）

A.铜片表面有气泡生成

B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换

C.如果将硫酸换成NaOH溶液，LED灯也会发光

D.如果将铝片换成银片，电路中的电流方向相反

3、2019年2月，在世界移动通信大会（MWC）上发布了中国制造首款5G折叠屏手机的消息。

下列说法不正确的是（　　）

A.制造手机芯片的关键材料是硅

B.用铜制作手机线路板利用了铜优良的导电性

C.镁铝合金制成的手机外壳具有轻便抗压的特点

D.手机电池工作时，电池中化学能完全转化为电能

4、如上图3为铜-锌原电池装置，下列叙述错误的是（　　）

A.这是将电能转化为化学能的装置B.Zn发生氧化反应

C.正极上发生还原反应D.该原电池总反应可表示为：

Zn＋2H＋→Zn2＋＋H2↑

5、电子表和电子计算器的电源通常用微型银—锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋H2O＋Zn===Zn（OH）2＋2Ag。

下列正确的是（　　）

A．Ag2O是正极，Zn是负极B．Zn是正极，Ag2O是负极

C．工作时，电池负极区pH增大D．工作时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极

6、利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计如下图所示的原电池装置，正确的是（　　）

A．Zn为负极，发生还原反应

B．b电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

C．电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极

D．电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用铜

7、实验中欲快速制得H2，以下最合适的方法是（）

A.纯锌与稀H2SO4B.纯锌和浓H2SO4

C.纯锌与稀盐酸D.粗锌（含铜杂质）与稀H2SO4

8、下列各组材料中，不能组成原电池的是（）

A

B

C

D

两极材料

Zn片.石墨

Cu片.Ag片

Zn片.Cu片

Fe片.Cu片

插入溶液

H2SO4

AgNO3溶液

蔗糖溶液

稀盐酸

9、银锌纽扣电池如图4，其电池的电池反应式为:

Zn+Ag2O+H2O=Zn（OH）2+2Ag

图4图5图6

下列说法不正确的是（）

A.锌作负极B.正极发生还原反应

C.电池工作时，电流从Ag2O经导线流向ZnD.负极的电极方程式为：

Zn-2e-＝Zn2+

10、对于放热反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，下列叙述正确的是（）

A.反应过程中的能量关系可用上图5表示

B.1molZn的能量大于1molH2的能量

C.若将其设计为原电池，则其能量转化形式为电能转化为化学能

D.若将其设计为原电池，当有32.5gZn溶解时，正极放出的气体一定为11.2L.

11、在金属Pt、Cu和铱（Ir）的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO3？

）以达到消除污染的目的。

其工作原理的示意图如图6，下列错误的是（）

A.Ir的表面发生反应：

H2+N2O＝N2+H2O

B.导电基体上的负极反应：

H2－2e—＝2H+

C.若导电基体上只有单原子铜，也能消除含氮污染物

D.若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量

12、研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池的海水中放电时的有关说法正确的是（　　）

A．正极反应式：

Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子

C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物

13、高铁电池可长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH，下列叙述不正确的是（　　）

A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2

B．充电时阳极反应为Fe（OH）3－3e－＋5OH－===FeO

＋4H2O

C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D．放电时正极附近溶液的碱性增强

14、锂锰电池是常用的贮存性能优良的一次电池。

其工作原理如图所示，Li＋通过电解质迁移进入MnO2晶格中，生成LiMnO2，以下说法错误的是（　　）

A．a极为电池的负极B．可以用水代替有机溶剂

C．外电路中电子由a极流向b极D．b极的电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2

15、碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn（s）＋2MnO2（s）＋2H2O（l）===Zn（OH）2（s）＋2MnOOH（s）。

下列说法中错误的是（　　）

A．电池工作时，锌失去电子

B．电池正极的电极反应式为2MnO2（s）＋2H2O（l）＋2e－===2MnOOH（s）＋2OH－（aq）

C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量减少6.5g

16、磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。

采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是（）

A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li

C.“沉淀”反应的金属离子为

D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

选择题答题卡

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

答案

二、实验题（每空2分，共10分）

17、分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。

请回答下列问题：

（1）以下叙述中，正确的是_________。

A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生

C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速率甲中比乙中慢

E．乙的外电路中电流方向Zn→Cu

（2）变化过程中能量转化的形式主要是：

甲为_________；乙为_________。

（3）在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了少量气体，分析其原因可能是______________________。

（4）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式：

。

三、填空题（每空2分，共42分）

18、能源是现代社会发展的三大支柱之一，化学在提高能源的利用率和开发新能源中起到了重要的作用。

电能是现代社会中应用最广泛的二次能源。

（1）下列装置中能够实现化学能转化为电能的是______（填字母）。

（2）写出该装置正极反应的电极反应式__________________________________________

（3）该装置中溶液里的阴离子移向______________（填电极的化学式）极。

（4）若装置中转移了0.2mol电子，则理论上溶液增加的质量是________，负极减少的质量

是________。

19、在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_____极，电极上发生的反应是____（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为_______，铜电极上发生反应的电极反应式为_______；原电池的总反应离子方程式为____________________。

20、写出下列电池的电极反应方程式

（1）铜﹣锌原电池，电解质溶液为硫酸铜．正极。

（2）镁﹣铝原电池，电解质溶液为氢氧化钠．正极。

（3）铜﹣铁原电池，电解质溶液为浓硝酸．正极。

（4）氢氧燃料电池，电解质溶液为硫酸．负极。

（5）氢氧燃料电池，电解质溶液为氢氧化钠．负极。

21、铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸．

工作时该电池总反应式为：

PbO2+Pb+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，据此判断：

（1）铅蓄电池的负极材料是。

（2）工作时正极反应为．

（3）工作时，电解质溶液的pH。

（填“增大”、“减小”或“不变”）

（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向极。

（填Pb或PbO2）

（5）电流方向从极流向。

（填Pb或PbO2）

参考答案

一、单项选择

1、【答案】A

【解析】

锌为活泼金属，碳棒为导电的非金属，该装置构成原电池，a为负极、b为正极，结合原电池原理分析解答。

A．根据上述分析，a为负极、b为正极，故A错误；

B．a为负极，负极发生氧化反应，故B正确；

C．原电池中，电子从负极沿导线流向正极，即从a极通过导线流向b极，故C正确；

D．b为正极，正极上溶液中的氢离子得电子生成氢气，故D正确；

故选A。

2、【答案】D

【解析】

该装置为把化学能转化为电能的原电池装置，电池工作时，活泼金属铝做负极，铝片失去电子被溶解，不活泼金属铜做正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电子由负极流向正极。

A项、电池工作时，不活泼金属铜做正极，正极上氢离子得电子生成氢气，故A正确；

B项、电池工作时，实现化学能转化为电能，LED灯发光实现电能转化为光能，故B正确；

C项、如果将硫酸换成NaOH溶液，铝能和氢氧化钠溶液反应，也能构成原电池，LED灯也会发光，故C正确；

D项、如果将铝片换成银片，铜和银均为不与稀硫酸反应的不活泼金属，不能构成原电池，故D错误。

故选D。

3、【答案】D

【解析】

A.单晶硅是良好的半导体材料，可以制作芯片，A项正确；

B.铜属于金属，具有良好的导电性，可以做手机线路板，B项正确；

C.镁铝合金密度小强度高，具有轻便抗压的特点，C项正确；

D.手机电池工作时，电池中化学能主要转化为电能，但有一部分能量以热能形式会散失，D项错误；

答案选D。

4、【答案】A

【解析】

A．原电池是将化学能转化为电能的装置，故A错误；

B．铜-锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，发生氧化反应，故B正确；

C．铜-锌原电池中Zn比Cu活泼，Cu为正极，正极上发生还原反应，故B正确；

D．铜-锌-稀硫酸原电池，负极Zn溶解，正极上生成氢气，发生的总反应为Zn＋2H＋→Zn2＋＋H2↑，故D正确；

故答案为A。

原电池的正、负极判断的一般方法是：

①活泼性相对强的一极为负极；②电子流出或电流流入的一极为负极；③阴离子移向的一极为负极；④发生氧化反应的一极为负极；⑤电极溶解或质量减轻的一极为负极。

5、【答案】A

【解析】根据总反应式可知，金属锌失去电子发生氧化反应，作该电池的负极，氧化银得到电子发生还原反应，作该电池的正极，A项正确，B项错误；负极区锌离子与氢氧根离子结合，溶液中氢氧根离子浓度减小，则其pH减小，C项错误；该电池工作时，电子由锌极经外电路流向氧化银极，D项错误。

6、【答案】D

【解析】根据Cl－的移动方向可知，b电极为负极，a电极为正极，根据电池反应式可知，Zn发生失电子的氧化反应，即b电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A、B项错误；电子流动方向是b电极→导线→a电极，C错误；正极材料的活泼性应比负极材料弱，D正确。

7、【答案】D

【解析】纯锌与粗锌（含铜杂质）相比较，粗锌（含铜杂质）可形成原电池反应，加快反应速率，浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体，不生成氢气，则只有D正确。

8、【答案】C

【解析】

A．锌是活泼金属，石墨能导电，锌和硫酸能自发的发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故A不符合；B．两金属的活泼性不同，且铜片能自发的与硝酸银发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故B不符合；C．两金属的活泼性不同，但蔗糖是非电解质不能导电，负极不能和电解质溶液发生氧化还原反应，所以不能形成原电池，故C符合；D．两金属的活泼性不同，且铁片能自发的与盐酸发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故D不符合；故选C。

9、【答案】D

【解析】

【详解】A．Zn失电子发生氧化反应而作负极，故A正确；

B．正极上Ag2O得电子发生还原反应，故B正确；

C．原电池中电流从正极沿导线流向负极，该原电池中Zn是负极、Ag2O是正极，所以放电时电流从Ag2O经导线流向Zn，故C正确；

D．碱性条件下锌离子生成Zn（OH）2，所以负极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣＝Zn（OH）2，故D错误；

故答案为D。

【点睛】原电池正负极的判断方法：

①根据电极材料的活泼性判断：

负极：

活泼性相对强的一极；正极：

活泼性相对弱的一极；②根据电子流向或电流的流向判断：

负极：

电子流出或电流流入的一极；正极：

电子流入或电流流出的一极；③根据溶液中离子移动的方向判断：

负极：

阴离子移向的一极；正极：

阳离子移向的一极；④根据两极的反应类型判断：

负极：

发生氧化反应的一极；正极：

发生还原反应的一极；⑤根据电极反应的现象判断：

负极：

溶解或减轻的一极；正极：

增重或放出气泡的一极。

10、【答案】A

【解析】

A、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑反应放热，生成物的总能量低于反应物的总能量，故A正确；

B、放热反应是生成物的总能量低于反应物的总能量，所以1molZn与1molH2SO4的总能量大于1molH2与1molZnSO4的总能量，故B错误；

C、若将其设计为原电池，则其能量转化形式为化学能转化为电能，故C错误；

D、若将其设计为原电池，当有32.5gZn溶解时，转移1mol电子，正极放出0.5mol氢气，标准状况下的体积约为11.2L，故D错误。

11、【答案】C

【解析】

A、根据图示可知，氢气与一氧化二氮在铱（Ir）的催化作用下发生氧化还原反应，生成氮气，反应为：

H2+N2O＝N2+H2O，A正确；

B、根据图示可知：

导电基体上的负极反应：

氢气失电子，发生氧化反应，导电基体上的负极反应：

H2－2e？

＝2H+，B正确；

C、若导电基体上只有单原子铜，硝酸根离子被还原为一氧化氮，不能消除含氮污染物，C错误；

D、从图示可知：

若导电基体上的Pt颗粒增多，硝酸根离子得电子变为铵根离子，不利于降低溶液中的含氮量，D正确；

正确选项C。

12、【答案】B

【解析】根据总反应中元素化合价的升降和正、负极的反应原理，正极反应为5MnO2＋2e－===Mn5O

，负极反应为2Ag＋2Cl－－2e－===2AgCl，A项错误，B项正确；C项，阳离子向正极移动，错误；D项，AgCl是氧化产物，错误。

13、【答案】C

【解析】根据题给总反应式，高铁电池放电时必定是锌为负极失去电子，被氧化；高铁酸钾在正极得到电子，被还原。

充电时，阳极上氢氧化铁被氧化成高铁酸钾。

放电时正极附近生成OH－，碱性增强。

14、【答案】B

【解析】根据图示装置可确定Li电极为负极，A项正确；若用水代替有机溶剂，水能与金属Li直接发生化学反应，B项错误；原电池中电子从负极a流出经导线流回正极b，C项正确；MnO2在正极发生还原反应生成LiMnO2，其电极反应式为MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2，D项正确。

15、【答案】C

【解析】由电池总反应式可知，锌为负极，电子从负极流出经外电路流向正极；外电路中每通过0.2mol电子，参加反应的锌理论上为0.1mol，即质量减少6.5g。

16、【答案】D

【解析】A项，旧电池中含有重金属等污染物，所以合理处理废旧电池是为了保护环境和资源再利用，故A项正确；B项，由流程图可得，回收的金属元素为Al、Fe、Li，故B项正确；C项，含Li、P、Fe等滤液与碱液混合后，沉淀的是铁元素，形式为Fe3+，因为铁元素被HNO3氧化，故C项正确；D项，SO42-不能使Li+沉淀，故D项错误；正确答案为D。

二、实验题

17、【答案】

（1）CD

（2）化学能转变为热能；化学能转变为电能

（3）锌片不纯，在锌片上形成原电池

（4）Cu2++2e-=Cu

【解析】解：

本题考查原电池的形成条件、反应的能量转化、反应现象的原因分析、电极反应方程式的书写的知识。

（1）A．甲中不具备构成原电池的条件，错误；B．在甲烧杯中没有构成原电池，Zn活动性强，能够与酸发生置换反应产生氢气而冒气泡，在Cu上无现象；在乙烧杯中，二种金属形成了原电池，由于金属活动性Zn>Cu，所以Zn是负极，Cu是正极，在烧杯乙中铜片表面有气泡产生，错误；C．由于在两个烧杯中硫酸反应变为ZnSO4，溶液的酸性减弱，两烧杯中溶液的pH均增大，正确；D．原电池反应可以加快反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢，正确；E．乙的外电路中电流方向Cu→Zn，错误。

（2）变化过程中能量转化的形式主要是：

甲为化学能变为热能，乙是化学能转化为电能；

（3）在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了少量气体，分析其原因可能是锌片不纯，在锌片上形成许多微小的原电池；

（4）在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，则铜电极上是溶液中的Cu2+得到电子被还原，该电极反应方程式是：

Cu2++2e-=Cu。

三、填空题

18、【答案】

（1）C　

（2）2H＋＋2e－===H2↑　（3）Zn（4）6.3g

【解析】

（1）原电池的构成条件：

①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发地进行氧化还原反应，C装置符合构成原电池的条件，故C正确。

（2）C装置中Ag作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

（3）阴离子移向负极锌。

（4）装置中转移了0.2mol电子，根据总反应：

2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑，则理论上溶液质量增重0.1×65g－0.1×2g＝6.3g。

19、【答案】

（1）.负

（2）.氧化（3）.Zn-2e-=Zn2+（4）.Cu2++2e-=Cu（5）.Zn+Cu2+=Zn2++Cu

【解析】铜锌原电池中，较为活泼的金属锌为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极为较不活泼的铜，发生还原反应，铜离子在正极上得电子生成铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu，所以原电池的总反应式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu。

20、【答案】

（1）Cu2++2e﹣=Cu；

（2）2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑；

（3）2NO3﹣+2e﹣+4H+=2NO2↑+2H2O；

（4）H2﹣2e﹣=2H+；

（5）H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O．

【解析】解：

本题考查电极反应和电池反应方程式．

（1）铜﹣锌原电池，电解质溶液为硫酸铜，Zn易失电子作负极、Cu作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e﹣=Cu，

故答案为：

Cu2++2e﹣=Cu；

（2）Mg、Al和NaOH溶液构成的原电池中，Al易失电子作负极、Mg作正极，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑，

故答案为：

2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑；

（3）Cu、Fe和浓硝酸构成的原电池中，Cu易失电子作负极、Fe作正极，正极上硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2NO3﹣+2e﹣+4H+=2NO2↑+2H2O，

故答案为：

2NO3﹣+2e﹣+4H+=2NO2↑+2H2O；

（4）氢氧燃料酸性电池中，氢气失电子，则通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H2﹣2e﹣=2H+，

故答案为：

H2﹣2e﹣=2H+；

（5）氢氧燃料碱性电池中，氢气失电子，则通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O，故答案为：

H2﹣2e﹣+2OH﹣═2H2O．

21、【答案】

（1）Pb；

（2）PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；

（3）增大；

（4）Pb；

（5）PbO2；Pb．

【解析】解：

（1）原电池中，失电子化合价升高的电极作负极，得电子化合价降低的电极是正极，该原电池中Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，所以Pb作负极、PbO2作正极，故答案为：

Pb；

（2）放电时，正极上PbO2得电子和H2SO4反应生成PbSO4，电极反应式为PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O，故答案为：

PbO2+2e﹣+4H++SO42﹣=PbSO4+2H2O；

（3）放电时，H2SO4参加反应导致溶液中c（H+）降低，则溶液pH增大、酸性减小，故答案为：

增大；

（4）放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，Pb为负极，所以阴离子向Pb电极移动，故答案为：

Pb；

（5）电流从正极PbO2沿导线流向负极Pb，故答案为：

PbO2；Pb．