《化學能與電能的轉(zhuǎn)化第一課時》習題3

化學能與電能的轉(zhuǎn)化第一課時習題基礎(chǔ)強化1.將純鋅與純銅按下圖所示的方法插入同濃度稀鹽酸中，一段時間后，以下敘述正確的是()A兩燒杯中銅片表面均無氣泡B甲中銅片是正極，乙中銅片是負極C兩燒杯中溶液pH均增大D產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢解析甲中構(gòu)成了原電池，鋅作負極，失電子，銅作正極，H在銅上得電子，生成H2，總反應(yīng)式為Zn2HCl=ZnCl2H2，原電池的構(gòu)成加快了反應(yīng)速率；乙中僅發(fā)生置換反應(yīng)：Zn2HCl=ZnCl2H2，所以C項正確。答案C2利用金屬A(活潑性比氫強)和石墨棒B構(gòu)成原電池，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，關(guān)于此裝置的下列說法中正確的是()AA為正極，B為負極B導(dǎo)線上有電流通過，電流的方向從ABC反應(yīng)后，A極質(zhì)量減小DB極上發(fā)生氧化反應(yīng)解析A為負極，B為正極，電流方向從BA，A失去電子，A極質(zhì)量減小，在B極上氫離子得電子成為氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)。答案C3銅板上鐵鉚釘處的電化學腐蝕原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()A正極的電極反應(yīng)式為：2H2e=H2B此過程中還涉及反應(yīng)：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此過程中銅并不被腐蝕D此過程中電子從Fe移向Cu解析正極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OH，A項錯；電化學腐蝕過程中生成的Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，B項正確；該裝置中銅為正極，被保護起來，C項正確；此過程中電子從負極Fe流向正極Cu，D項正確。答案A450 mL 2 molL1的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是()A加入適量蒸餾水B加入適量的氯化鈉溶液C加入適量的6 molL1的鹽酸D加入數(shù)滴氯化銅溶液解析加入蒸餾水或NaCl溶液，相當于稀釋鹽酸，反應(yīng)速率應(yīng)減慢；加入鹽酸，生成H2的總量增加；加入CuCl2溶液，因發(fā)生反應(yīng)ZnCu2=Zn2Cu，形成CuZn原電池，使反應(yīng)速率加快。答案D5現(xiàn)有M、N、P、E 4種元素的單質(zhì)，能發(fā)生以下反應(yīng)：在水溶液中，MN2=M2NP2H2O(冷)=P(OH)2H2N、E相連浸入稀H2SO4中，電極反應(yīng)為：N2e=N2，2H2e=H2。判斷它們的還原性由強到弱的順序是()AM、N、P、E BP、M、N、ECM、N、E、P DE、P、M、N解析由可知還原性：MN；由可知還原性：NE；而P能與冷水直接反應(yīng)，故P的還原性最強，由此可得還原性：PMNE。答案B6所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)；M棒變粗；N棒變細。由此判斷表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()選項MNPAZnCu稀H2SO4溶液BCuFe稀HCl溶液CAgZnAgNO3溶液DZnFeFeSO4溶液 解析由題意可知，M棒為正極，N棒為負極。C中Ag(M棒)為正極，Zn(N棒)為負極，發(fā)生的反應(yīng)為：Zn2Ag=2AgZn2符合題意。答案C7將兩極質(zhì)量相同的銅棒和鋅棒，用導(dǎo)線相連接后插入CuSO4溶液中，經(jīng)過一段時間后，取出洗凈后干燥并稱重，兩棒質(zhì)量相差6.45 g，導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為()A0.1 mol B0.2 molC0.3 mol D0.4 mol解析負極：Zn2e=Zn2，Zn失去2 mol e減重65 g；正極：Cu22e=Cu，Cu2得到2 mol e增重64 g。兩極質(zhì)量相差：65 g64 g129 g，現(xiàn)在兩棒質(zhì)量相差6.45 g，應(yīng)轉(zhuǎn)移0.1 mol e。答案A8四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時，外電路電流從流向；相連時，為正極；相連時，上有氣泡逸出；相連時，的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是()A BC D解析相連時，外電路電流從流向，說明為負極；相連時，為負極；相連時，上有氣泡，說明為負極；相連時，的質(zhì)量減少，說明為負極。綜上所述可知，這四種金屬活動性由大到小的順序為，B項正確。答案B9如圖所示。(1)在銀圈和鐵圈(用細塑料棒連接)的連接處吊著一個絕緣的細絲，使之平衡，然后小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)將(1)中細塑料棒取下，使銀圈和鐵圈接觸，連接處吊著一個絕緣的細絲，調(diào)整圈的大小，使之平衡，然后小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可觀察到的現(xiàn)象是_，其原因是_。解析(1)滴入CuSO4溶液，F(xiàn)eCu2=CuFe2，生成的Cu的質(zhì)量大于消耗的Fe的質(zhì)量，故鐵圈向下傾斜；而Ag不與CuSO4溶液反應(yīng)，其質(zhì)量不變。答案(1)鐵圈向下傾斜(2)銀圈向下傾斜銀圈和鐵圈形成原電池，銀圈做正極，鐵圈做負極質(zhì)量減輕，在銀圈上析出銅增重10實驗是研究化學的基礎(chǔ)，試回答以下問題： (1)把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯里，可觀察鋅片上有氣泡，再平行插入一塊銅片(見圖A)，可觀察到銅片_(填“有”或“沒有”)氣泡產(chǎn)生。再用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來(見圖B)，組成一個原電池，負極為_，正極的電極反應(yīng)式為_；(2)如果燒杯中最初裝入的是500 mL 2 molL1的稀硫酸溶液，構(gòu)成銅鋅原電池(見圖C，假設(shè)產(chǎn)生的氣體沒有損失)，當在標準狀況下收集到11.2 L的氫氣時，則此時燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為(溶液體積變化忽略不計)c(H2SO4)_molL1，c(ZnSO4)_molL1。解析(1)銅金屬活動性排在氫的后面，與稀硫酸不反應(yīng)。用鋅銅構(gòu)成原電池，鋅作負極，銅作正極，溶液中的H放電生成氫氣。(2)發(fā)生總反應(yīng)：ZnH2SO4=ZnSO4H2，已知生成氫氣0.5 mol，消耗H2SO40.5 mol，生成ZnSO4 0.5 mol，c(H2SO4)1 molL1，c(ZnSO4)1 molL1答案(1)沒有鋅2H2e=H2(2)11能力提升1.市場上出售的“熱敷袋”主要成分是鐵屑、碳粉和少量氯化鈉、水等。在 “熱敷袋”使用前，用塑料袋使之與空氣隔絕；使用時打開塑料袋輕輕揉搓，就會放出熱量；使用完后，會發(fā)現(xiàn)袋內(nèi)有許多鐵銹生成。(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用了鐵發(fā)生了_反應(yīng)放出熱量。(2)碳粉的作用是_。(3)氯化鈉的作用是_。(4)寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式：正極：_；負極：_。解析鐵屑、碳粉與NaCl溶液形成了原電池，鐵屑作原電池的負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，碳粉作電池的正極，O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)。答案(1)氧化(2)作原電池的正極(3)電解質(zhì)(4)正極：O22H2O4e=4OH負極：2Fe4e=2Fe22某化學興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下：編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1Al、Mg稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Al、Mg氫氧化鈉溶液偏向Mg5Al、Zn濃硝酸偏向Al試根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題：(1)實驗1、2中Al所作的電極(正極或負極)是否相同(填“是”或“否”)？_。(2)對實驗3完成下列填空：鋁為_極，電極反應(yīng)式：_。石墨為_極，電極反應(yīng)式：_。電池總反應(yīng)式：_。(3)實驗4中鋁作負極還是正極_，理由是_。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式：_。(4)解釋實驗5中電流計指針偏向鋁的原因：_。(5)根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負極的因素：_。解析在原電池中，相對較活潑的金屬材料作負極。在稀鹽酸中的活動性MgAl、AlCu。由實驗1和2可知，原電池中電流計指針是偏向正極。 在實驗3中電流計指針偏向石墨，由上述規(guī)律可知，Al是負極，石墨是正極?；瘜W反應(yīng)是Al失去電子被氧化為Al3，鹽酸中的H得到電子被還原為H2。在NaOH溶液中活動性AlMg，則Al是負極，Mg是正極。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中被氧化，即在濃硝酸中活動性ZnAl，Zn是負極，Al是正極，所以在實驗5中電流計指針偏向鋁。答案(1)否(2)負2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)負極在NaOH溶液中，活動性AlMgAl3e4OH=AlO2H2O(4)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)被氧化，即在濃硝酸中活動性ZnAl， Al是原電池的正極(5)另一個電極材料的活動性；電解質(zhì)溶液3某同學在用稀硫酸與鋅反應(yīng)制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：(1)上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式有_。(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_。(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是_。(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有_(答兩種)。(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。請完成此實驗設(shè)計，其中：V1_，V6_，V9_；反應(yīng)一段時間后，實驗A中的金屬呈_色，實驗E中的金屬呈_色；該同學最后得出的結(jié)論為：當加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高，但當加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因：_。解析稀硫酸與鋅的反應(yīng)過程中加入少量硫酸銅，是利用鋅置換出銅，構(gòu)成CuZnH2SO4原電池，加快鋅的反應(yīng)速率；Ag2SO4也可以達到同樣效果。由于是CuSO4的量對氫氣生成速率的影響，所以硫酸的濃度要相同，一是所加硫酸的量相同，二是混合溶液的體積相同，所以V1V5均為30 mL，由F組數(shù)據(jù)可知，CuSO4溶液的體積加水的體積為20 mL，故V620 mL10 mL10 mL，V920 mL2.5 mL17.5 mL。A組中無銅生成，反應(yīng)后鋅呈灰黑色，E組中生成較多的銅，呈暗紅色。有