高中化 2.2.1 化能轉(zhuǎn)化為電能同步訓(xùn)練 新人教版必修2

第二節(jié)化學(xué)能與電能第1課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能eq\a\vs4\al\co1(A組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)（20分鐘50分）)一、選擇題(本題共6個(gè)小題，每小題5分，共計(jì)30分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列有關(guān)能源的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A．風(fēng)能是人類(lèi)通過(guò)風(fēng)車(chē)等工具獲取的能源，但屬于一次能源B．在即將到來(lái)的新能源時(shí)代，核能、太陽(yáng)能、氫能將成為主要能源C．月球土壤中含有豐富的質(zhì)量數(shù)為3的氦，它可作為未來(lái)核能的重要原料D．原電池把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，所以由原電池提供的電能是一次能源解析風(fēng)能是直接從自然界中取得的能源，屬于一次能源，原電池提供的電能是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化而得到的，不是直接獲得的，屬于二次能源，A正確，D錯(cuò)誤；隨著時(shí)代的發(fā)展，化石能源逐漸枯竭，所以新能源時(shí)代污染小的核能、太陽(yáng)能、氫能將成為主要能源，B、C正確。答案D2．下列裝置可以構(gòu)成原電池的是()。答案C3．各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?)。A．②①③④ B．④③①②C．④②①③ D．③②④①解析②③④實(shí)質(zhì)均為原電池裝置。③中Fe為正極，被保護(hù)；②④中Fe為負(fù)極，均被腐蝕。但相對(duì)來(lái)說(shuō)，F(xiàn)e和Cu的金屬活動(dòng)性差別較Fe和Sn的差別大，故Fe—Cu原電池中的Fe被腐蝕得更快；①中不能構(gòu)成原電池，僅發(fā)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)。答案C4．下列敘述中正確的是()。A．原電池的負(fù)極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)B．原電池中較活潑的金屬作正極C．原電池中的電極一定要由兩種不同的金屬組成D．原電池中發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極解析原電池的兩極可以是兩種活潑性不同的金屬，也可以是由金屬與非金屬(例如石墨)構(gòu)成，原電池的負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)；只有D選項(xiàng)正確。答案D5．把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)c極上產(chǎn)生大量氣泡。b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)。A．a(chǎn)＞b＞c＞d B．a(chǎn)＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a解析根據(jù)原電池原理，作為負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)。電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極，電流方向與電子流動(dòng)方向相反，因此可依次作出如下判斷，活動(dòng)性：①a＞b；②c＞d；③a＞c；④d＞b，綜上所述，金屬活動(dòng)性：a＞c＞d＞b。答案B6．在如右圖所示的裝置中，a的金屬活潑性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是()。A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大B．a(chǎn)是正極，b是負(fù)極C．導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極到b極D．a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應(yīng)解析本題考查原電池基本知識(shí)，難度不大，但概念容易混淆。沒(méi)有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)容易搞錯(cuò)，顯然，電極a、b與電解質(zhì)溶液稀H2SO4組成原電池。因活潑性a>b(碳棒)，所以a為電池的負(fù)極，b為正極。電極反應(yīng)式：a(負(fù))極：a－ne－=an＋(氧化反應(yīng))b(正)極：nH＋＋ne－=eq\f(n,2)H2↑(還原反應(yīng))由于正極放電消耗H＋，溶液中c(H＋)減小，pH增大，在外電路中，電子由a極流出經(jīng)電流計(jì)A流向b極。答案B二、填空題(本題共2個(gè)小題，共計(jì)20分)7．(10分)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池。(1)負(fù)極材料是________(寫(xiě)名稱(chēng))，電極反應(yīng)為_(kāi)_________________。(2)正極電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________。(3)溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________極移動(dòng)。解析該氧化還原反應(yīng)中還原劑為Cu，故負(fù)極是銅，電極反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋，氧化劑是O2，故正極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，溶液中陰離子SOeq\o\al(2－,4)向負(fù)極移動(dòng)。答案(1)銅Cu－2e－=Cu2＋(2)O2＋4e－＋4H＋=2H2O(3)負(fù)8．(10分)根據(jù)下列事實(shí)：①A＋B2＋=A2＋＋B；②D＋2H2O=D(OH)2＋H2↑；③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系是________。解析由金屬活潑性的判斷條件，①中A＞B；②D是很活潑的金屬；③中B＞E；所以金屬性為D＞A＞B＞E，對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的氧化性恰好相反。答案E2＋＞B2＋＞A2＋＞D2＋eq\a\vs4\al\co1(B組技能過(guò)關(guān)（25分鐘50分）)一、選擇題(本題共4個(gè)小題，每小題5分，共計(jì)20分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．為探究原電池的形成條件和反應(yīng)原理，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，并記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①向一定濃度的稀硫酸中插入鋅片，看到有氣泡生成；②向上述濃度的稀硫酸中插入銅片，沒(méi)有氣泡生成；③將鋅片與銅片上端接觸并捏住，一起插入上述濃度的稀硫酸中，看到銅片上有氣泡生成，且生成氣泡的速率比實(shí)驗(yàn)①中快；④在鋅片和銅片中間接上電流計(jì)，再將鋅片和銅片插入上述濃度的稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。下列關(guān)于以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象的分析，不正確的是()。A．實(shí)驗(yàn)①、②說(shuō)明鋅能與稀硫酸反應(yīng)而銅不能B．實(shí)驗(yàn)③說(shuō)明發(fā)生原電池反應(yīng)時(shí)會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率C．實(shí)驗(yàn)③說(shuō)明在該條件下銅可以與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣D．實(shí)驗(yàn)③、④說(shuō)明該原電池中銅為正極、鋅為負(fù)極答案C2．如右圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的()。A．A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液解析A極逐漸變粗，說(shuō)明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽(yáng)離子得到電子后在A極上析出；B極逐漸變細(xì)，說(shuō)明B極為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。A和B兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，則A選項(xiàng)中A極變細(xì)，B選項(xiàng)中A極不變。C和D兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Fe＋2AgNO3=2Ag＋Fe(NO3)2，其中C選項(xiàng)中A極變細(xì)，D選項(xiàng)A極變粗。答案D3．某原電池總反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，則該原電池正確的組合是()。正極負(fù)極電解質(zhì)AZnAlCuSO4BZnCuCuSO4CCuZnCuCl2DCuZnZnCl2答案C4．下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是()。A．正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬B．電子流入的一極為正極C．原電池工作時(shí)，正極和負(fù)極上發(fā)生的都是氧化還原反應(yīng)D．鋅、銅和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時(shí)，鋅片上有6.5g鋅溶解，正極上就有0.1g氫氣生成解析原電池中電子從負(fù)極流出，從正極流入。它的正、負(fù)極可以是兩種活潑性不同的金屬，也可以是金屬與非金屬；原電池工作時(shí)負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；當(dāng)鋅片上有6.5g鋅溶解時(shí)，正極上析出0.2g氫氣。答案B二、填空題(本題共3個(gè)小題，共計(jì)30分)5．(9分)如圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)________。A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定B．保持平衡狀態(tài)不變C．鐵圈向下傾斜D．銀圈向下傾斜(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________。(3)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________。解析加入CuSO4溶液后，構(gòu)成Fe—Ag原電池，F(xiàn)e失電子作負(fù)極，質(zhì)量減輕，Cu2＋在正極銀圈上得電子，生成金屬銅沉積在上面使其質(zhì)量增加。答案(1)D(2)加入CuSO4溶液后，構(gòu)成Fe—Ag原電池，鐵溶解，質(zhì)量減輕，Cu2＋在銀圈上得電子，生成Cu沉積在其上，質(zhì)量增加(3)Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu6．(9分)試根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2設(shè)計(jì)原電池，并畫(huà)出裝置圖。指出電解質(zhì)溶液是________________，負(fù)極是________________，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________，正極是___________，電極反應(yīng)式為_(kāi)___________。解析氧化還原反應(yīng)中的氧化劑在正極反應(yīng)，還原劑在負(fù)極反應(yīng)。根據(jù)化學(xué)方程式可知，銅作負(fù)極，F(xiàn)eCl3為電解質(zhì)，正極選用不與FeCl3反應(yīng)但能導(dǎo)電的物質(zhì)。答案FeCl3溶液CuCu－2e－=Cu2＋石墨2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋7．(12分)有A、B兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性順序，并探究產(chǎn)物的有關(guān)性質(zhì)，分別設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)①負(fù)極材料：A池________，B池________。②電極反應(yīng)式：A池：正極：________，負(fù)極：________B池：正極：________，負(fù)極：________(2)B池總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________。解析原電池中必須有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，且負(fù)極是發(fā)生氧化反應(yīng)的電極，正極是發(fā)生還原反應(yīng)的電極。A池中：據(jù)金屬活潑性順序及電解質(zhì)溶液為稀硫酸，可判斷Mg為該原電池的負(fù)極，其電極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋；溶液中的H＋在鋁極(正極)上獲得電子放出H2，其電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。B池中：因電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，盡管Mg的活潑性比Al強(qiáng)，但Mg與NaOH不反應(yīng)，而Al能與NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以B池中Al為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,