苏教版高一化学必修二专题《化学能转化为电能及化学电源》含答案.docx
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苏教版高一化学必修二专题《化学能转化为电能及化学电源》含答案
专题一:
化学能转化为电能 化学电源
1.下列各组材料中,不能组成原电池的是( )
2.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>Z B.X>Z>Y
C.Y>X>ZD.Y>Z>X
3.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,则下列说法正确的是( )
A.HNO3为电解质溶液B.锌为原电池正极
C.铁极质量不变D.铜为原电池正极
4.钢铁发生电化学腐蚀时,正极上发生的电极反应是( )
A.2H++2e-===H2↑
B.Fe2++2e-===Fe
C.2H2O+O2+4e-===4OH-
D.Fe3++e-===Fe2+
5.(北京高考)下列电池工作时,O2在正极放电的是( )
A.锌锰电池
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
6.由A、B两种金属和稀硫酸组成的原电池,A是正极,则下列推断正确的是( )
A.A的金属性强于B
B.A电极上发生的电极反应是还原反应
C.电子不断由A电极经外电路流向B电极
D.A在金属活动性顺序表中一定排在氢前面
7.[双选]如图所示装置中能够组成原电池且产生电流的是( )
8.(福建高考)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是( )
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动
D.总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
9.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
①两烧杯中铜片表面均无气泡产生
②甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
③两烧杯中溶液的c(H+)均减小
④产生气泡的速率甲比乙慢
⑤甲中SO
向Zn片移动,H+向Cu片移动
⑥乙中电流从Cu片流向Zn片
⑦甲乙两烧杯中Cu片的质量均不变
A.①②③ B.③⑤⑦
C.④⑤⑥D.②③④⑤⑦
10.如图所示,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液。
(1)B为原电池的________极,金属活泼性:
A________B(填“>”或“<”);若电极有:
Zn、Fe、Cu、Ag四种金属棒,且已知B为Cu,则A为________。
(2)若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液,则C应为________。
11.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。
(1)锌片上发生的电极反应式为___________________________;
银片上发生的电极反应式为____________________________。
(2)若起始时该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47g,则生成H2体积(标准状况)为________,电子转移数目是________。
答案
1.解析:
选C 蔗糖为非电解质,故C项不能组成原电池。
2.解析:
选C 根据原电池原理,负极金属比正极活泼,可知金属活动性Y>X;根据金属活动性顺序和置换反应原理可知活动性X>Z,故Y>X>Z。
3.解析:
选D 由原电池反应可知,负极应为铁,正极为比铁活动性差的电极,电解质溶液应为非氧化性酸。
A项中,HNO3为电解质溶液,被还原的不是H+而是NO
,还原产物是NO而不是H2,A错误;B项中,锌比铁活泼,正极不能是锌,B错误;C项中,铁为负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,铁极质量减小,C错误;D项中,铜不如铁活泼,可以作正极,D正确。
4.解析:
选C 钢铁发生电化学腐蚀时,负极反应为Fe-2e-===Fe2+,正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,C正确。
5.解析:
选B 锌锰电池中,锌在负极放电,MnO2在正极放电,A项错误;氢燃料电池中,氢气在负极放电,氧气在正极放电,B项正确;铅蓄电池中,Pb在负极放电,PbO2在正极放电,C项错误;镍镉电池中,镉(Cd)在负极放电,NiO(OH)在正极放电,D项错误。
6.解析:
选B 原电池中,负极金属的活动性比正极金属的活动性强,电子从负极流向正极,正极金属的活动性比负极金属的活动性弱,但不一定排在氢的前面。
7.解析:
选BC 根据构成原电池的条件必须同时满足:
要有活泼性不同的两个电极;要有电解质溶液;要能形成闭合回路;存在一个自发的氧化还原反应。
在A中两个电极材料相同,不符合条件,在D中,乙醇是非电解质,故只有B、C符合条件。
8.解析:
选C 金属锂比铁活泼,作原电池的负极,电极反应式为Li-e-===Li+,LiOH溶液中的阳离子有Li+和H+,由于氧化性H+>Li+,所以正极反应是:
2H++2e-===H2↑,由于H+来自于水的电离,所以H+放电的同时溶液时产生了OH-,即该反应的总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,水既是氧化剂又是溶剂。
在原电池的放电过程中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以OH-向负极移动,C选项错误。
9.解析:
选B 装置甲构成CuZn原电池,装置乙未形成闭合回路,不能构成原电池,只发生Zn与稀H2SO4的反应,不能产生电流。
甲中Zn为负极,Cu为正极,H+向正极移动,在Cu片表面得电子被还原为H2逸出,SO
向负极移动。
甲乙两烧杯中都发生反应:
Zn+2H+===Zn2++H2↑,故c(H+)均减小,铜片均不发生反应,故质量不变。
10.解析:
据题意可知,B为原电池负极,A为正极,所以金属活泼性:
A
答案:
(1)负 < Ag
(2)AgNO3溶液
11.解析:
(1)因金属的活动性顺序为Zn>Ag,所以将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池时,锌片作负极,发生氧化反应Zn-2e-===Zn2+;银片作正极,发生还原反应2H++2e-===H2↑。
(2)锌片与银片总质量减轻,是因为负极锌失去电子溶解,根据电子得失守恒,负极每有1mol锌溶解,正极必产生1molH2,并转移2mol电子。
根据电子得失守恒有:
Zn+2H+===Zn2++H2↑~转移2e-
=
=
得V=4.48L,x=0.4mol,
故N(e-)=0.4NA。
答案:
(1)Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑
(2)4.48L 0.4NA
专题二离子键
1.下列说法正确的是( )
A.熔化状态下能导电的物质一定是离子化合物
B.离子化合物不可能只由非金属元素组成
C.离子化合物均能溶于水
D.离子化合物中一定含离子键
2.下列说法正确的是( )
A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B.所有金属元素与所有非金属元素原子之间都能形成离子键
C.在化合物CaCl2中,两个氯离子之间也存在离子键
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
3.下列物质中含有离子键的是( )
A.Cl2 B.CO2
C.NaClD.CH4
4.下列化合物的电子式书写正确的是( )
5.下列有关离子键和离子化合物的说法中正确的是( )
A.凡含离子键的化合物,一定含金属元素
B.在化合物MgCl2中,两个氯离子之间也存在离子键
C.离子化合物一定能导电
D.原子序数为11与9的元素能够形成离子化合物,该化合物中存在离子键
6.[双选]下列各组元素能形成离子键的是( )
A.N、OB.N、H、Cl
C.C、OD.Na、O
7.下列性质可以证明某化合物内一定存在离子键的是( )
A.可溶于水B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电D.熔融状态能导电
8.下列哪一组元素的原子间反应不易形成离子键( )
原子
a
b
c
d
e
f
g
M层电子数
1
2
3
4
5
6
7
A.a与fB.a与g
C.b与gD.d与g
9.Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4;Y元素与M元素形成离子化合物,并在水中电离出电子层结构相同的离子,该化合物是( )
A.KClB.Na2S
C.Na2OD.K2S
10.能以离子键相结合生成A2B型(B为阴离子)离子化合物的是( )
A.原子序数为11和17的元素
B.原子序数为20和9的元素
C.原子序数为13和17的元素
D.原子序数为19和16的元素
11.短周期元素X、Y、Z在周期表中位置关系如右图所示。
(1)X元素的单质分子式是________,分子中________(填“有”或“无”)化学键。
(2)Y与钠的化合物的电子式为________,Z与钾形成的化合物的电子式为________。
12.A、B、C三种短周期元素,原子序数依次增大,3种元素原子序数之和为35,A、C同主族,B+离子核外有10个电子,则:
(1)A、B、C三种元素分别是__________、__________、__________(填元素名称)。
(2)A、B、C三种元素两两之间能形成多种化合物,其中属于离子化合物的化学式分别为________、________、________。
13.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要的化合物,它与水作用可产生NH3。
请回答下列问题:
(1)Na3N的电子式是____________________,该化合物是由__________键形成。
(2)Na3N与盐酸反应生成____________种盐,其电子式是__________________。
(3)比较Na3N中两种微粒的半径:
r(Na+)________r(N3-)(填“>”、“=”或“<”)。
答案
1.解析:
选D 熔化状态下能导电的物质有金属、离子化合物,A项不正确;离子化合物也可由非金属元素组成,如NH4Cl,B项不正确;像BaSO4等离子化合物难溶于水,C项不正确;只要有离子键的化合物一定是离子化合物,故D项正确。
2.解析:
选D 离子键是使阴、阳离子结合成稳定化合物的静电作用,包括静电斥力和静电引力,A项错误;活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键,但也有例外,如AlCl3,B项错误;CaCl2中,两个氯离子(都是阴离子)之间不存在离子键,离子键存在于阴离子和阳离子之间,C项错误;含有离子键的化合物一定是离子化合物,D项正确。
3.解析:
选C 离子键一定存在于离子化合物中,Cl2为单质,CO2、CH4分子中不存在离子,无离子键,NaCl为离子化合物。
4.解析:
选D 书写离子化合物的电子式时,阴、阳离子需交替出现。
要特别注意,当含两个或多个相同离子时,不能合并写,A不正确;S2-的电子式在“[ ]”的右上角标明该阴离子所带的电荷数及其电性,而不是化合价,B、C不正确;故仅D正确。
5.解析:
选D A中,如NH4Cl晶体中含有离子键,但不含金属元素。
B中,离子键必须是阴、阳离子间的相互作用,两个氯离子间不存在离子键。
C中,离子化合物处于晶体状态时不能导电,只有在熔融状态或溶于水才能导电。
D中,原子序数为11与9的元素是Na、F,属于活泼金属与活泼非金属元素,可形成离子键。
6.解析:
选BD 活泼金属元素和活泼非金属元素一般能形成离子键;铵盐为离子化合物,含有离子键。
7.解析:
选D 不是离子化合物的物质也可以溶于水,且能电离出离子使溶液导电,如HCl、H2SO4等;不含离子键的单质和化合物也能具有很高的熔点,如金刚石、SiO2等;在熔融状态下导电的化合物一定是离子化合物,因其在熔融状态下离子键被破坏,产生阴、阳离子。
8.解析:
选D 由原子a~g的M层电子数可知,M层即为原子的最外层,元素a~g均为第三周期元素,a、b均为活泼的金属元素,f、g均为活泼的非金属元素,所以a与f、a与g、b与g均可形成离子键,而d与g不易形成离子键。
9.解析:
选D 由信息“Y元素最高正价与最低负价的绝对值之差是4”,可确定Y元素位于ⅥA族,为S,K2S电离出的K+与S2-具有相同的电子层结构。
10.解析:
选D 原子序数是11和17的元素分别是Na、Cl,形成离子化合物NaCl(AB型);B项的两元素是Ca、F,能形成离子化合物CaF2(AB2型);C项的两元素是Al、Cl,形成共价化合物AlCl3(或Al2Cl6);D项两元素是K、S,能形成化合物K2S(A2B型)。
11.解析:
依据题意知X处于第1周期,故为氦元素,其为单原子分子,无化学键;Y处于第2周期ⅦA族,为氟元素,与钠化合时生成NaF;Z处于第3周期ⅥA族,为硫元素,与钾形成的化合物为K2S。
答案:
(1)He 无
12.解析:
由B+离子核外有10个电子可推知B为钠元素,设A的原子序数为x,由A、C同主族知,C的原子序数为x+8,即x+11+x+8=35,则x=8,故A为氧元素,C为硫元素。
答案:
(1)氧元素 钠元素 硫元素
(2)Na2O Na2O2 Na2S
13.解析:
(1)Na位于ⅠA族,易失去一个电子成为+1价的Na+;N位于ⅤA族,易得到三个电子成为-3价的N3-,所以Na3N应属于离子化合物。
(2)Na3N与HCl反应时,N3-与盐酸电离出的H+结合成NH3,NH3再进一步与HCl反应生成NH4Cl,Na+与Cl-形成NaCl,故可生成两种盐。
(3)Na+、N3-电子层结构相同,故离子半径r(Na+) 答案:
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- 化学能转化为电能及化学电源 苏教版 高一化学 必修 专题 化学能 转化 电能 化学 电源 答案