課時跟蹤檢測（九） 化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的重要應(yīng)用化學(xué)電池學(xué)業(yè)水平考試達(dá)標(biāo)練1近年來，我國科技發(fā)展突飛猛進(jìn)。下列產(chǎn)品設(shè)備在工作時有化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿氖?)A北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的太陽能電池板B華為首款折疊屏手機(jī)C長江5號火箭使用的液氧煤油發(fā)動機(jī)D位于江蘇的海上風(fēng)力發(fā)電廠解析：選B北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的太陽能電池板把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故不選A；華為首款折疊屏手機(jī)，電源是鋰離子電池，工作時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽蔬xB；長江5號火箭使用的液氧煤油發(fā)動機(jī)，工作時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，故不選C；位于江蘇的海上風(fēng)力發(fā)電廠把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，故不選D。2(2019廊坊高一檢測)下列說法中正確的是()A原電池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置B原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C原電池中電流從負(fù)極流出，從正極流入D原電池中的陽離子向正極移動解析：選D原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A項錯誤，A項裝置；原電池中電子流出的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項錯誤；電流從正極流出，從負(fù)極流入，C項錯誤；原電池中的陽離子向正極移動，發(fā)生還原反應(yīng)，D項正確。3下列有關(guān)電池的說法不正確的是()A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極解析：選B鋰離子電池可以充電再次使用，屬于二次電池，A項正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流由銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B項錯誤；電池的實質(zhì)即是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C項正確；Zn失去電子生成Zn2，故作為負(fù)極，D項正確。4(2019濱州高一檢測)下面是四個化學(xué)反應(yīng)，你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計原電池的化學(xué)反應(yīng)的是()A2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2B2H2O22H2OCZnCuSO4=CuZnSO4DNa2CO32HCl=2NaClH2OCO2解析：選D該反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池。5將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()A兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B甲、乙兩裝置均將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸兩燒杯中溶液均變藍(lán)色D一段時間后，兩燒杯中溶液的c(H)均減小解析：選D甲中形成銅鋅原電池，鋅作負(fù)極，失電子，銅作正極，H在銅極上得電子，生成H2，所以甲中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故A錯誤；甲中形成銅鋅原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽已b置中只是鋅片與稀硫酸間發(fā)生了置換反應(yīng)，故B錯誤；甲、乙兩燒杯中，銅片均未參與反應(yīng)，所以溶液均不變藍(lán)色，故C錯誤；甲中銅片上氫離子得電子生成氫氣，乙中鋅和稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣，所以兩燒杯溶液中氫離子濃度均減小，故D正確。6.(2019蘇州高一檢測)在圖示的檸檬水果電池中，外電路上的電流從電極X流向電極Y。若X為鐵，則Y可能是()A鋅B石墨C銀 D銅解析：選A原電池中，電流從正極沿導(dǎo)線流向負(fù)極，外電路上的電流從電極X流向電極Y，則X作正極，Y作負(fù)極。原電池中易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬作負(fù)極，若X為鐵，則Y的活潑性比鐵強(qiáng)，選項中只有鋅比鐵活潑。7(2019孝感高一檢測)a、b、c都是金屬，把a(bǔ)浸入b的硝酸鹽溶液中，a的表面有b析出，b、c和稀硫酸組成原電池時，b為電池的負(fù)極。a、b、c三種金屬的活動性順序為()Abac B.acbCabc Dbca解析：選C把a(bǔ)浸入b的硝酸鹽溶液中，a的表面有b析出，金屬a可以把金屬b從其鹽溶液中置換出來，說明活潑性：ab; b、c和稀硫酸組成原電池時，b為電池的負(fù)極，說明活潑性：bc；綜合分析，a、b、c三種金屬的活動性順序為abc。8某原電池反應(yīng)的離子方程式為Fe2H=Fe2H2，則下列說法正確的是()AHNO3為電解質(zhì)溶液B鋅為原電池正極C鐵極質(zhì)量不變D銅為原電池正極解析：選D由原電池反應(yīng)可知，負(fù)極應(yīng)為鐵，正極為比鐵活動性差的電極，電解質(zhì)溶液應(yīng)為非氧化性酸。HNO3為電解質(zhì)溶液，被還原的不是H而是NO，還原產(chǎn)物是NO而不是H2，A錯誤；鋅比鐵活潑，正極不能是鋅，B錯誤；鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2，鐵極質(zhì)量減小，C錯誤；銅不如鐵活潑，可以作正極，D正確。9(2019單縣一中階段考試)下列關(guān)于如圖所示原電池裝置的敘述中，正確的是()A銅片是負(fù)極B銅片質(zhì)量逐漸減少C電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D氫離子在銅片表面被還原解析：選D在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。鋅比銅活潑，所以鋅是負(fù)極，銅是正極，溶液中的氫離子在正極得到電子生成氫氣。10(2019遵義高一檢測)電子計算器的電源常用微型銀鋅原電池，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時鋅極上的電極反應(yīng)為Zn2e2OH=Zn(OH)2；氧化銀電極上的反應(yīng)式為Ag2OH2O2e=2Ag2OH，總反應(yīng)式為Ag2OZnH2O=2AgZn(OH)2。下列說法不正確的是()A鋅是負(fù)極，氧化銀是正極B鋅發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀發(fā)生還原反應(yīng)C溶液中OH向正極移動，K、H向負(fù)極移動D隨著電極反應(yīng)的不斷進(jìn)行，電解質(zhì)溶液的pH會增大解析：選C根據(jù)總反應(yīng)以及原電池的工作原理，Zn的化合價升高，即Zn為負(fù)極，氧化銀為正極，故A說法正確；根據(jù)A選項分析，Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化銀中Ag的化合價降低，氧化銀發(fā)生還原反應(yīng)，故B說法正確；根據(jù)原電池工作原理，陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，即OH向負(fù)極移動，K、H向正極移動，故C說法錯誤；電解質(zhì)溶液為堿性，根據(jù)總反應(yīng)可知，該反應(yīng)消耗水，KOH濃度增大，pH增大，故D說法正確。11(2019濟(jì)南高一檢測)如圖所示裝置中觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，指針指向M，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()選項MNPA鋅銅稀硫酸溶液B銅鐵稀鹽酸溶液C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液解析：選C鋅是負(fù)極，鋅失去電子，質(zhì)量減少，溶液中的氫離子放電，故A錯誤；銅是正極，但溶液中的氫離子放電，電極質(zhì)量不變，故B錯誤；銀是正極，溶液中的銀離子放電，電極質(zhì)量增加，鋅是負(fù)極，鋅失去電子，質(zhì)量減少，故C正確；鋅是負(fù)極，鐵是正極，溶質(zhì)中的鐵離子放電轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，故D錯誤。12(2019聊城高一檢測)化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法不正確的是()A甲：Fe棒為負(fù)極，電極反應(yīng)為 Fe3e=Fe3B乙：正極的電極反應(yīng)式為 O24e4H=2H2OC丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會變薄D丁：使用一段時間后硫酸鉛沉淀在電極板上，溶液酸性減弱，導(dǎo)電能力下降解析：選A在鐵銅原電池中，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子變?yōu)镕e2，A錯誤；在氫氧燃料電池中，通入氧氣的電極為正極，由于電解質(zhì)溶液為酸性，因此正極的電極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O，B正確；在鋅錳干電池中，由于活動性：ZnC，所以Zn為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)閆n2，所以隨著電池的使用，鋅筒不斷被消耗，而逐漸變薄，C正確；在鉛蓄電池中，負(fù)極上Pb失去電子變?yōu)镻b2，與溶液中的SO結(jié)合形成PbSO4，在正極上發(fā)生反應(yīng)：PbO24HSO2e=PbSO42H2O，因此使用一段時間后，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，硫酸鉛沉淀在電極板上，溶液中濃度降低，溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降，D正確。13.科學(xué)家提出了一種經(jīng)濟(jì)而且理想的獲得氫能源的循環(huán)體系(如圖)。關(guān)于此循環(huán)體系，下列說法中錯誤的是()A燃料電池能夠使化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能B燃料電池中通入H2的一極作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)C在此循環(huán)中發(fā)生了反應(yīng)：2H2O2H2O2D目前化學(xué)家急需解決的問題是尋找合適的光照條件下分解水的催化劑解析：選C原電池都是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A正確；氫氧燃料電池的負(fù)極通入H2，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極通入O2，發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；此循環(huán)過程中水是在光照和光分解催化劑的作用下分解為氫氣和氧氣，故C錯誤；推廣氫能的關(guān)鍵是尋找合適的催化劑，利用太陽能分解水，故D正確。14(2019德州高一檢測)(1)下列裝置屬于原電池的是_。(2)在選出的原電池中，_是負(fù)極，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，_是正極，該極的現(xiàn)象是_。(3)在該原電池的內(nèi)電路中，硫酸根離子移向_(填“正”或“負(fù)”)極。(4)此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：(1)中沒有兩個活潑性不同的電極，所以不能構(gòu)成原電池，錯誤；沒有構(gòu)成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池，錯誤；酒精為非電解質(zhì)溶液，所以不能構(gòu)成原電池，錯誤；電極材料相同，所以不能構(gòu)成原電池，錯誤；符合原電池的構(gòu)成條件，所以能構(gòu)成原電池，正確。(2)該裝置中，鐵易失電子而作負(fù)極，銅作正極，負(fù)極上鐵失電子生成亞鐵離子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)而生成氫氣，所以有氣泡生成。(3)原電池內(nèi)電路中，硫酸根是陰離子，陰離子移向負(fù)極。(4)該原電池中，鐵失電子生成亞鐵離子，正極上氫離子得電子生成氫氣，所以電池反應(yīng)式為FeH2SO4=FeSO4H2。答案：(1)(2)Fe氧化Cu有氣泡產(chǎn)生(3)負(fù)(4)FeH2SO4=FeSO4H215(2019孝感高一檢測)航天技術(shù)中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和無污染等優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的電池總反應(yīng)式都為2H2O2=2H2O。(1)工作時，電解質(zhì)溶液中陰離子移向_(填“正”或“負(fù)”)極。(2)酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是稀硫酸，其負(fù)極反應(yīng)式為2H24e=4H，則其正極反應(yīng)式為_。(3)堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液，則其負(fù)極反應(yīng)式為_。解析：(1)工作時，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極。(2)酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是稀硫酸，其負(fù)極反應(yīng)式為2H24e=4H，總反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式，正極反應(yīng)式為O24H4e=2H2O。(3)堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液，負(fù)極是氫氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)式為2H24OH4e=4H2O。答案：(1)負(fù)(2)O24H4e=2H2O(3)2H24OH4e=4H2O16(2019北京西城區(qū)高一檢測)電能是現(xiàn)代社會應(yīng)用最廣泛的能源之一。(1)某原電池裝置如圖所示。其中，Zn電極為原電池的_極(填“正”或“負(fù)”)，電極反應(yīng)式是_。Cu電極上發(fā)生的反應(yīng)屬于_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，當(dāng)銅表面析出4.48 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，導(dǎo)線中通過了_ mol電子。(2)下列反應(yīng)通過原電池裝置，可實現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是_(填序號)。CaOH2O=Ca(OH)22H2O2=2H2O2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2解析：(1)在原電池中，由于金屬活動性：ZnCu，所以Zn電極為原電池的負(fù)極，負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2；Cu電極為正極，正極上發(fā)生的反應(yīng)為還原反應(yīng)；當(dāng)銅表面析出4.48 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，n(H2)0.2 mol，則電子轉(zhuǎn)移n(e)0.2 mol20.4 mol，所以導(dǎo)線中通過了0.4 mol電子。(2)可實現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，CaOH2O=Ca(OH)2是非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池；2H2O2=2H2O是氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計為原電池；2FeCl3Cu=CuCl22FeCl2是氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計為原電池，故合理選項是。答案：(1)負(fù)Zn2e=Zn2還原0.4(2)17(1)如圖是銀鋅原電池裝置的示意圖，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液。回答下列問題：Zn電極是_(填“正極”或“負(fù)極”)，反應(yīng)中質(zhì)量會變_(填“大”“小”或“不變”)銀電極上發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_。(2)甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。甲醇燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，對環(huán)境無污染。該燃料電池的工作原理如圖所示