化学反应与电能1.下列关于化学电源的说法正确的是()A.干电池放电之后还能再充电B.充电电池在放电和充电时都将化学能转化为电能C.充电电池可以无限制地反复放电、充电D.氢氧燃料电池是一种环境友好电池【解析】选D。A项,干电池是一次性电池,放电之后不能再充电,A错误;B项,充电电池在放电时化学能转化为电能,充电时将电能转化为化学能,B错误;C项,充电电池不能无限制地反复放电、充电,C错误;D项,氢氧燃料电池的生成物是水,是一种环境友好电池,D正确。2.(2019·玉溪高一检测)下列各个装置中能组成原电池的是()【解析】选B。A中两电极材料相同,不符合题意;C中酒精是非电解质,不符合题意;D中不能构成闭合回路,不符合题意。【补偿训练】下列装置中,不能构成原电池的是()【解析】选B。A、C、D项都具备两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路和自发进行的氧化还原反应的条件,都构成了原电池;B项,蔗糖溶液不是电解质溶液,不能构成原电池。3.(2019·聊城高一检测)X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X和Y组成原电池时,Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X【解析】选C。根据原电池原理,负极的金属比正极活泼,可知Y>X,根据金属活动性顺序和置换反应原理,可知X>Z,故有Y>X>Z。4.图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示()A.铜棒的质量B.c(Zn2+)C.c(H+)D.c(S)【解析】选C。在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气,铜棒的质量不变,A项错误;由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e-Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,B项错误;由于反应不断消耗H+,所以溶液的c(H+)逐渐降低,C项正确;S不参加反应,其浓度不变,D项错误。5.等质量的两份锌粉a、b,分别加入两支相同的试管中,然后加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸,同时向a中加入少量CuSO4溶液,则产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系用图象表示如下,其中正确的是()【解析】选D。等质量的两份锌粉中,加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸,同时向a中加入少量CuSO4溶液,则a中发生的反应有Zn+Cu2+Zn2++Cu,Zn+2H+Zn2++H2↑,由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池,所以,a中的反应速率比b中的反应速率大,即反应完成所需的时间短,但Cu2+消耗了少量的Zn,a中产生的H2比b中产生的H2少。b中只发生反应:Zn+2H+Zn2++H2↑。符合条件的图象是D。6.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应为Ag2O+ZnZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。(1)判断正负极的材料。提示:根据电池总反应可知Zn失电子被氧化而溶解,Ag2O得电子被还原发生还原反应。因此Zn为负极材料,Ag2O为正极材料。(2)写出另一电极的电极反应式,并判断反应类型。提示:Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,氧化反应。利用总的电池反应减去一极的电极反应式,就可以得到另一极的电极反应式。(3)判断电池工作时,电子的流动方向和电解质溶液中离子的流动方向。提示:电池工作时,电子由负极经外电路到正极,即电子从Zn极经外电路到Ag2O极。溶液中的阳离子流向电池的正极(Ag2O极),阴离子流向负极(Zn极)。(4)在电池使用的过程中,电解质溶液中KOH的物质的量怎样变化?提示:不变。电池中KOH只起到增强导电的作用,不参与反应,故电池使用过程中KOH的物质的量不变。(5)当电池工作时通过电路对外提供了1mol电子,计算消耗的负极的质量。提示:32.5g。根据电极反应式1molZn失2mol电子,因此当通过电路1mol电子时,负极消耗Zn的物质的量为0.5mol,其质量为32.5g。【补偿训练】(2017·商丘高一检测)由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中负极的电极反应式是____________。(2)装置乙中正极的电极反应式是____________。(3)装置丙中溶液的酸性____________(填“增强”“减弱”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_______________________。【解析】甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性A>B;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性B>C;丙中A上有气体产生,即H2产生,则A为正极,活泼性D>A,随着H+的消耗,酸性减弱。答案:(1)A-2e-A2+(2)Cu2++2e-Cu(3)减弱(4)D>A>B>C
