高中化學(xué)蘇教版化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 市獲獎

第1課時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)電源夯基達(dá)標(biāo)1.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.原電池的兩極發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)D.形成原電池后，原電池中的陽離子向正極移動2.下圖中裝置，能構(gòu)成原電池的是（）3.等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀H2SO4，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，下圖表示產(chǎn)生H2的體積（V）與時間t的關(guān)系，其中正確的是（）4.有4種金屬a、b、c、d，當(dāng)它們兩兩組成原電池時，金屬a都是正極；在這4種金屬組成的混合物中，加入足量的鹽酸，可使金屬b和c溶解；過濾后，在濾液中加入過量NaOH溶液，得到c離子形成的沉淀。由此可知這4種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的正確順序可能是下列中的(),c,b,d,b,d,a,c,d,a,b,c,d5.埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下，被腐蝕的速率最慢的是()A.在含鐵元素較多的酸性土壤中B.在潮濕、疏松、透氣的土壤中C.在干燥、質(zhì)密、不透氣的土壤中D.在含炭粒較多，潮濕透氣的中性土壤中6.將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述中正確的是（）A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C.兩燒杯中溶液的pH均增大D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢7.表明金屬甲比金屬乙活動性強(qiáng)的敘述中正確的是()A.在氧化還原反應(yīng)中，甲失電子數(shù)比乙多B.同價態(tài)陽離子甲比乙氧化性強(qiáng)C.甲能與鹽酸反應(yīng)放出H2而乙不能D.將甲、乙與H2SO4溶液形成原電池，乙上冒氣泡能力提升8.把一塊鎂鋁合金放入6mol·L－1的NaOH溶液中，可以形成微型原電池。則該電池負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為()－2e－＝＝＝＝Mg2＋＋4OH－－3e－＝＝＝＝＋2H2O－－4e－＝＝＝＝2H2O＋O2↑＋2e－＝＝＝＝2OH－＋H2↑9.如右圖所示的裝置，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中，使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是()A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀況C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜10.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O，在此電池放電時，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()(OH)2C.Ag2、Y、Z、M代表四種金屬元素。金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀H2SO4中時，X溶解，Z極上有H2放出。Y2＋的氧化性強(qiáng)于Z2＋。又知M2＋的氧化性強(qiáng)于Y2＋，則這四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序為()>Z>Y>M>Y>Z>M>Z>X>Y>Z>M>Y12.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)＝＝＝＝Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)下列說法中錯誤的是（）A.電池工作時，鋅失去電子B.電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－＝＝＝＝Mn2O3(s)＋2OH－(aq)C.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D.外電路中每通過mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g13.科學(xué)工作者為心臟病人設(shè)計的心臟起搏器的電池是以Pt和Zn為電極材料，依靠人體內(nèi)液體中含有一定濃度的溶解氧、H＋和Zn2＋進(jìn)行工作。回答下列問題：(1)正極材料是_____________，電極反應(yīng)是________________________________________。(2)負(fù)極材料是_____________，電極反應(yīng)是________________________________________。年9月我國發(fā)射的“神舟”七號宇宙飛船上使用氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為2H2＋O2＝＝＝＝2H2O。試分別寫出電解質(zhì)溶液為鹽酸時的電極反應(yīng)式和電解質(zhì)溶液為KOH溶液時的電極反應(yīng)式。拓展探究15.某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗，實(shí)驗結(jié)果記錄如下表：編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、石墨稀鹽酸偏向石墨4MgAlNaOH溶液偏向Mg5AlZn濃硝酸偏向Al試根據(jù)上表中的實(shí)驗現(xiàn)象回答下列問題：（1）實(shí)驗1、2中Al所作的電極是否相同？_____________________________________________________________________________。（2）寫出實(shí)驗3中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。鋁為()____________________________________________________________________。石墨為()__________________________________________________________________。電池總反應(yīng)：_________________________________________________________________。（3）實(shí)驗4中的鋁作正極還是負(fù)極？__________，理由是___________________________。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式________________________________________________________。（4）解釋實(shí)驗5中電流計指針偏向鋁的原因：_____________________________________。（5）根據(jù)實(shí)驗結(jié)果總結(jié)：在原電池中金屬鋁作正極還是作負(fù)極受到哪些因素的影響？

參考答案1解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置;負(fù)極的材料失去電子被氧化;陽離子在溶液中向正極移動，在正極上得電子，被還原。答案：D2解析：A、D兩項沒有形成閉合回路，B項中乙醇是非電解質(zhì)。答案：C3解析：分析圖象中線的走勢，注意a中Zn置換Cu2＋消耗一部分，所以最后生成H2的量小于b，而a中ZnCu形成原電池可加快反應(yīng)速率。答案：D4解析：由構(gòu)成原電池的條件和金屬活動順序可判知，a最不活潑，其次是d，而b和c不能區(qū)別，b可能是Al，也可能是Zn。答案：BC5解析：A項中可發(fā)生Fe＋2H＋＝＝＝＝Fe2＋＋H2↑的原電池反應(yīng)，B、D兩項中均可發(fā)生2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2的原電池反應(yīng)，均能加快鐵管的腐蝕速率；C項中干燥土壤不能形成電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕，速率最慢。答案：C6解析：由圖可知甲形成原電池，乙未形成原電池，所以甲產(chǎn)生氣泡速度比乙快，甲中銅片上有氣泡，乙中銅片上無氣泡，乙中銅片不作負(fù)極，故A、B、D均不正確；由于兩燒杯中H＋均被置換，故pH增大。答案：C7解析：判斷金屬相對活潑性的方法有多種：①相互置換，②與同一物質(zhì)反應(yīng)的劇烈程度，③判斷兩金屬組成的原電池的正負(fù)極。答案：CD8解析：鎂、鋁的活動性是相對的。在NaOH溶液中，Al能與堿溶液起反應(yīng)，而Mg難反應(yīng)。則相對而言，此情形下，鋁易失電子所以鋁作負(fù)極。答案：B9解析：原電池的工作原理：Fe為負(fù)極溶解，質(zhì)量減少，Ag上析出Cu，質(zhì)量增加(正極)，所以鐵圈上升，銀圈下降。答案：D10解析：看準(zhǔn)充電、放電的過程方向。原電池的負(fù)極是失去電子被氧化的物質(zhì),一般為較活潑金屬。答案：D11解析：原電池作負(fù)極的金屬活潑性強(qiáng)；陽離子的氧化性越強(qiáng)，對應(yīng)單質(zhì)的金屬性越弱。答案：A12解析：由電池總反應(yīng)式可知，反應(yīng)時Zn失電子被氧化，MnO2得電子被還原，Zn為負(fù)極，正極為石墨，A、B兩項正確；電池工作時，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，C項錯誤；由反應(yīng)式可知D項正確。答案：C13解析：Zn比Pt活潑，Zn作為原電池的負(fù)極，Zn失去電子，Pt作為原電池的正極，因人的體內(nèi)液體不可能呈較強(qiáng)酸性，故正極上O2得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。答案：(1)PtO2＋2H2O＋4e－＝＝＝＝4OH－(2)Zn2Zn－4e－＝＝＝＝2Zn2＋14解析：電池中，負(fù)極上還原劑失電子，正極上氧化劑得電子；鹽酸作電解質(zhì)溶液時，反應(yīng)式中不要出現(xiàn)OH－；KOH溶液作電解質(zhì)溶液時，反應(yīng)式中不要出現(xiàn)H＋。答案：HCl溶液作電解質(zhì)溶液KOH溶液作電解質(zhì)溶液15解析：解答本題時應(yīng)注意分析表中所給原電池的正負(fù)極與電流計指針偏轉(zhuǎn)方向間的關(guān)系：電流計指針從負(fù)極向正極偏轉(zhuǎn)。然后分析解答。答案：（1）不同（2）負(fù)極Al－3e－＝＝＝＝Al3＋正極2H＋＋2e－＝＝＝＝H2↑2Al＋6H＋＝＝＝＝2Al3＋＋3H2↑（3）負(fù)極因為鋁跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)Al＋4OH－－3e－＝＝＝＝＋2H2O（4）鋁在濃硝酸中鈍化，鋅為負(fù)極（5）與另一種材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及電解質(zhì)溶液的氧化性強(qiáng)弱等因素有關(guān)。

第2課時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能夯基達(dá)標(biāo)1.在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是（）A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C.原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)2.下列關(guān)于用電解法精煉粗銅的敘述中不正確的是（）A.粗銅板作陽極B.電解時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2＋＋2e－＝＝＝＝CuC.粗銅中所含Ni、Fe、Zn等金屬雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形式沉積槽底，形成陽極泥D.電解銅的純度可達(dá)%—%3.下列敘述中不正確的是()A.電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)B.原電池跟電解池連接后，電子從原電池負(fù)極流向電解池陽極C.電鍍時，電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng)D.用惰性電極電解飽和食鹽水時，陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣4.用鉑作電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液。電解結(jié)束后，向剩余電解液中加適量水，能使溶液和電解前相同的是()45.用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質(zhì)量增加，電解質(zhì)溶液的pH下降的是()36.下列有關(guān)實(shí)驗現(xiàn)象的描述中不正確的是()A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B.用鋅片作陽極，鐵片作陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現(xiàn)一層鋅C.把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快7.電解CuSO4溶液時，若要求達(dá)到如下三點(diǎn)要求：①陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加；②電解液中c(Cu2＋)不變，則可選用的電極是()A.純銅作陽極，含Zn、Ag的銅合金作陰極B.含Zn、Ag的銅合金作陽極，純銅作陰極C.用純鐵作陽極，用純銅作陰極D.用石墨作陽極，用惰性電極(Pt)作陰極8.按甲圖裝置進(jìn)行實(shí)驗，若乙圖的x軸表示流入電極的電子的量，則y軸不可能表示的情況是()(Ag＋)()C.溶液的pHD.銀棒質(zhì)量9.判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池、電解池、電鍍池。(1)構(gòu)成了原電池的裝置是_____________。其中正極材料為______________，電極反應(yīng)是______________；負(fù)極材料為______________，電極反應(yīng)是______________?？偡磻?yīng)式為______________。(2)構(gòu)成電解池的裝置是______________。陽極是______________，電極反應(yīng)是______________；陰極是______________，電極反應(yīng)是_______________?？偡磻?yīng)式為_____________________________________。(3)構(gòu)成電解精煉池的裝置是______________。陽極反應(yīng)是______________，陰極反應(yīng)是______________。能力提升年4月份安徽阜陽出現(xiàn)了手足口病疫情。學(xué)習(xí)了電解原理后，某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，下列對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl為陽極，b為陰極；HClO和NaCl為陰極，b為陽極；HClO和NaCl11.在水中加入等物質(zhì)的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、、、Cl－,該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中，通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為()∶27C.8∶112.在1LK2SO4和CuSO4的混合溶液中，c()＝mol·L－1,用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則原溶液中K＋的物質(zhì)的量濃度為()A.2.0mol·L－1mol·L－1C.mol·L－1mol·L13.從H＋、Cu2＋、Na＋、Cl－、等離子中選出恰當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解。(1)以碳棒為電極，電解時電解質(zhì)質(zhì)量減少，水質(zhì)量不變，則可用的電解質(zhì)是____________。(2)以碳棒為電極，電解時電解質(zhì)質(zhì)量不變，水質(zhì)量減少，則可用的電解質(zhì)是____________。(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，電解時，電解質(zhì)和水的質(zhì)量都減少，可用的電解質(zhì)是_______________________________。14.下圖為持續(xù)電解含一定CaCl2水溶液的裝置(以鉑為電極)，A為電流表。電解一段時間t1后，將CO2連續(xù)通入電解液中。(1)電解時，F(xiàn)極發(fā)生______________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為____________________________，E極發(fā)生______________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為__________________________________，電解總反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。(2)電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象：①_______________________________________________；②_______________________________________________；③_______________________________________________。拓展探究15.工業(yè)上為了處理含有Cr2O的酸性工業(yè)廢水，采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水中加入適量NaCl，以Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過一段時間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。請回答下列問題：（1）寫出兩極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：陽極______________，陰極__________________。（2）寫出Cr2O變?yōu)镃r3＋的離子方程式：_______________________________________。（3）工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因是__________________________________________。（4）______________（填“能”或“不能”）改用石墨電極，原因是_____________________。

參考答案1解析：原電池的負(fù)極流出電子，反應(yīng)物的化合價升高，發(fā)生的是氧化反應(yīng)；正極則相反，發(fā)生的是還原反應(yīng)。而電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。A項中，前者發(fā)生還原反應(yīng)，后者發(fā)生氧化反應(yīng)，A項錯；B項中，兩者都發(fā)生還原反應(yīng)，正確；C項中，兩者都發(fā)生氧化反應(yīng)，正確；D項中，前者發(fā)生氧化反應(yīng)，后者發(fā)生還原反應(yīng)，D項錯。答案：BC2解析：由于粗銅中含有的Ni、Fe、Zn等金屬雜質(zhì)的活潑性均比銅強(qiáng)，先于銅發(fā)生氧化反應(yīng)，從作為陽極的粗銅中溶解下來，以離子形式存在于電解液中，而金、鉑等貴重金屬會以單質(zhì)的形式沉積于電解槽底，形成陽極泥?？梢奀項的敘述是不正確的，故正確答案應(yīng)為C項。答案：C3解析：電鍍也是一種電解，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；電解池中電子從原電池負(fù)極流向電解池陰極，B項錯誤；D項，用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極發(fā)生2Cl－－2e－＝＝＝＝Cl2↑，陰極發(fā)生2H＋＋2e－＝＝＝＝H2↑，陰極附近溶液中OH－與Na＋結(jié)合生成NaOH，故D項正確。答案：B4解析：加水能恢復(fù)原態(tài)，電解過程中原溶質(zhì)離子不參加電極反應(yīng)，相當(dāng)于電解水，B、C兩項符合條件。答案：BC5解析：陰極質(zhì)量增加，說明含有不活潑金屬離子，電解質(zhì)溶液的pH下降，說明在陽極上是OH－放電生成O2，不會是Cl－放電。答案：AB6解析：銅、鐵是兩種活潑性不同的金屬，稀硫酸是電解質(zhì)溶液，三者共同形成原電池，鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe－2e－＝＝＝＝Fe2＋，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e－＝＝＝＝H2↑,故A項正確。B項中的條件相當(dāng)于在鐵片上鍍鋅即電鍍鋅，鋅片上發(fā)生的反應(yīng)為Zn－2e－＝＝＝＝Zn2＋，鐵片上發(fā)生的反應(yīng)為Zn2＋＋2e－＝＝＝＝Zn,理論上ZnCl2溶液的濃度不變，故B項正確。Cu＋2FeCl3＝＝＝＝2FeCl2＋CuCl2，故C項錯誤。Zn＋2HCl＝＝＝＝ZnCl2＋H2↑，向其中加入幾滴氯化銅溶液后，發(fā)生反應(yīng)Zn＋Cu2＋＝＝＝＝Zn2＋＋Cu,則銅和鋅及電解質(zhì)溶液形成了原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)，加快了氫氣的放出速率，故D項正確。答案：C7解析：分析題目要求可知，表面上看為電解CuSO4溶液，而實(shí)際上是以CuSO4為電解質(zhì)溶液進(jìn)行電鍍，故應(yīng)選用Cu作為陽極。答案：A8解析：此為鐵上鍍銀，一段時間后，c(Ag＋)、c()和溶液的pH基本不變，而銀棒的質(zhì)量減小。答案：D9解析：構(gòu)成原電池的條件是兩種活潑性不同的金屬或一種金屬和一種能導(dǎo)電的非金屬通過電解質(zhì)溶液形成閉合電路；還要存在可以自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。構(gòu)成電解池的裝置中一定要有電源。答案：(1)BC2H＋＋2e－＝＝＝＝H2↑FeFe－2e－＝＝＝＝Fe2＋Fe＋2H＋＝＝＝＝Fe2＋＋H2↑(2)FC2Cl－－2e－＝＝＝＝Cl2↑FeCu2＋＋2e－＝＝＝＝CuCuCl2Cu＋Cl2↑(3)GCu－2e－＝＝＝＝Cu2＋Cu2＋＋2e－＝＝＝＝Cu10解析：用石墨作電極電解飽和食鹽水伴隨著副反應(yīng)發(fā)生。2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑,Cl2＋2NaOH＝＝＝＝NaCl＋NaClO＋H2O，可推知Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液的有效成分是NaClO。電解過程中陰極產(chǎn)生氫氣，結(jié)合圖示可知液體上部空間充滿的是氫氣，從中可推知電源a極是負(fù)極，b極是正極。答案：B11解析：溶液中Ag＋跟Cl－、Pb2＋跟反應(yīng)生成沉淀，所得溶液變?yōu)镹aNO3溶液，通電后，實(shí)際上電解H2O，水電離產(chǎn)生的OH－、H＋在兩極上反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為O2，還原產(chǎn)物為H2，其質(zhì)量比為32∶(2×2)＝8∶1。答案：C12解析：電解過程：