人教版高中化學(xué)必修二第6章基礎(chǔ)課時(shí)9化學(xué)反應(yīng)與電能測(cè)試含答案解析

基礎(chǔ)課時(shí)9化學(xué)反應(yīng)與電能(分值:70分)A級(jí)合格過(guò)關(guān)練選擇題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意(1~7題,每題4分,共28分)(一)原電池構(gòu)成條件及工作原理1.下列關(guān)于原電池的敘述正確的是()原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極材料必須是兩種活動(dòng)性不同的金屬在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,該電極被還原原電池放電時(shí),在電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向負(fù)極2.下列圖示的裝置屬于原電池的是()③④⑤⑥ ③④⑥⑦③④⑤⑦⑧ ③④⑤⑥⑦⑧3.海水電池為探索深海提供了能源保障。一種鋰—海水電池以金屬鋰為負(fù)極,石墨為正極,下列關(guān)于該電池的描述正確的是()正極上發(fā)生氧化反應(yīng)電流由Li流向石墨Li+由正極向負(fù)極遷移電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O2LiOH+H2↑4.如圖所示,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時(shí)A極質(zhì)量減小,B極上有氣泡產(chǎn)生,C為電解質(zhì)溶液,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()B極為原電池的正極A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸C中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)A極發(fā)生氧化反應(yīng)5.如圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中,x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量,y軸表示()銅棒的質(zhì)量 c(Zn2+)c(H+) c(SO42-)(二)原電池工作原理的應(yīng)用6.有a、b、c、d四個(gè)金屬電極,有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電子從a極流向b極b極有氣體產(chǎn)生,c極無(wú)變化d極溶解,c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()a>b>c>d b>c>d>ad>a>b>c a>b>d>c7.利用離子反應(yīng)“Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+”設(shè)計(jì)原電池,下列設(shè)計(jì)合理的是()銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池石墨、鐵片、Cu(NO3)2溶液組成的原電池鐵片、鋅片、Fe2(SO4)3溶液組成的原電池銅片、石墨、Fe(NO3)3溶液組成的原電池8.(8分)根據(jù)原電池原理,結(jié)合裝置圖,按要求解答問(wèn)題:(1)(2分)若X為Zn,Y為稀硫酸溶液,則銅電極上的現(xiàn)象為;

溶液中的SO42-移向(填“Cu”或“Zn”)電極。(2)(2分)若X為銀,Y為硝酸銀溶液,則電子從(填“Cu”或“Ag”)電極流出,Ag電極上的電極反應(yīng)為。(3)(2分)若X為Fe,Y為濃硝酸,則X為極(填“正”或“負(fù)”),電池的總反應(yīng)為

。(4)(2分)若把反應(yīng)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+利用上圖設(shè)計(jì)成原電池,則X為

(填材料的名稱),Y為(填化學(xué)式)。

B級(jí)素養(yǎng)培優(yōu)練(9~11題,每題4分,共12分)9.如圖所示是Zn和Cu形成的原電池,某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后,在讀書(shū)卡上的記錄如下:①Cu為負(fù)極,Zn為正極②Cu電極上有氣泡產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng)③SO42-向④若有1mol電子流經(jīng)導(dǎo)線,則可產(chǎn)生0.5mol氣體⑤電子的流向是Cu→Zn⑥正極反應(yīng)式為Cu-2e-Cu2+,發(fā)生氧化反應(yīng)則卡片上的描述合理的是()①②③ ②④②③④ ③④⑤10.某小組利用如圖裝置研究原電池工作原理。下列敘述不正確的是()a和b不連接時(shí),鐵片上會(huì)有金屬銅析出a和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片上的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu無(wú)論a和b是否連接,鐵片均發(fā)生還原反應(yīng)a和b用導(dǎo)線連接時(shí),溶液中Cu2+向銅電極移動(dòng)11.普通水泥在固化過(guò)程中其自由水分子減少并形成堿性溶液,根據(jù)這一物理化學(xué)特點(diǎn),科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)法測(cè)水泥的初凝時(shí)間,此法的原理如圖所示,反應(yīng)的總方程式為2Cu+Ag2OCu2O+2Ag,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()電池工作時(shí),OH-向Ag2O/Ag極移動(dòng)負(fù)極的電極反應(yīng)式為2Cu+2OH-+2e-Cu2O+H2O測(cè)量原理示意圖中,電流方向從Cu→Ag2O電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),正極材料減少了16g12.(6分)有甲、乙兩位同學(xué),他們一起做了水果電池的實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如下:實(shí)驗(yàn)次數(shù)電極材料水果品種電極間距/cm電壓/mV1鋅銅菠蘿39002鋅銅蘋(píng)果36503鋅銅柑橘38504鋅銅西紅柿37505鋅鋁菠蘿36506鋅鋁蘋(píng)果3450試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:(1)(2分)實(shí)驗(yàn)2中負(fù)極是,電極反應(yīng)式為。

(2)(1分)實(shí)驗(yàn)1和5電流方向相反的原因是

。

(3)(2分)由實(shí)驗(yàn)1~實(shí)驗(yàn)4可知影響水果電池的電壓的因素有。

(4)(1分)根據(jù)實(shí)驗(yàn)2、6和實(shí)驗(yàn)1、5的比較可發(fā)現(xiàn)水果電池的電壓還與有關(guān)。

13.(16分)為了探究原電池的工作原理,某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn),其裝置如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)(12分)根據(jù)原電池原理填寫(xiě)下表:裝置序號(hào)正極負(fù)極反應(yīng)式陽(yáng)離子移動(dòng)方向甲乙丙丁(2)(1分)電極類型除與電極材料的性質(zhì)有關(guān)外,還與有關(guān)。

(3)(1分)裝置甲和裝置丙中Mg電極的作用是否相同(填“是”或“否”)

(4)(2分)上述電池放電過(guò)程中,電解質(zhì)溶液酸堿性的變化:甲,丙(填“酸性減弱”或“堿性減弱”)。

基礎(chǔ)課時(shí)9化學(xué)反應(yīng)與電能1.A[原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,A正確;構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極的材料必須是能導(dǎo)電的材料,電極材料可以是金屬,也可以是非金屬,如石墨等,B錯(cuò)誤;在原電池中,負(fù)極失電子,被氧化,電子從負(fù)極流出,C錯(cuò)誤;原電池放電時(shí),在電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向正極,D錯(cuò)誤。]2.B[構(gòu)成原電池的條件為兩極為活動(dòng)性不同的金屬(或金屬與石墨)、電解質(zhì)溶液、自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)、構(gòu)成閉合回路。①②缺少另一電極材料、⑤中的酒精是非電解質(zhì)、⑧沒(méi)有構(gòu)成閉合回路,故都不能構(gòu)成原電池,符合構(gòu)成原電池條件的為③④⑥⑦。]3.D[鋰—海水電池以金屬鋰為負(fù)極,石墨為正極。電池的正極上發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;電池中電流由正極流向負(fù)極,故電流由石墨流向Li,B錯(cuò)誤;電池中陽(yáng)離子移向正極,故Li+由負(fù)極向正極遷移,C錯(cuò)誤;負(fù)極Li失電子生成Li+,正極水得電子生成氫氧根離子和氫氣,故電池的總反應(yīng)為2Li+2H2O2LiOH+H2↑,D正確。]4.C[原電池中,負(fù)極金屬失去電子溶解,質(zhì)量減小,故A極是負(fù)極,B極是正極,A項(xiàng)正確;根據(jù)構(gòu)成情況可判斷A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸,B項(xiàng)正確;離子移動(dòng)方向:陽(yáng)離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),D項(xiàng)正確。]5.C[該裝置構(gòu)成原電池,Zn是負(fù)極,Cu是正極。在正極Cu上溶液中的H+獲得電子變?yōu)闅錃?Cu棒的質(zhì)量不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Zn是負(fù)極,不斷發(fā)生反應(yīng)Zn-2e-Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)逐漸增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于反應(yīng)不斷消耗H+,所以溶液中c(H+)逐漸減小,C項(xiàng)正確;SO42-不參加反應(yīng),其濃度不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.C[裝置一:原電池中,電子從a極流向b極,a極為負(fù)極,b極為正極,所以金屬的活動(dòng)性順序:a>b;裝置二:未構(gòu)成原電池,b極有氣體產(chǎn)生,c極無(wú)變化,所以金屬的活動(dòng)性順序:b>c;裝置三:原電池中,d極溶解,所以d是負(fù)極,c極有氣體產(chǎn)生,所以c是正極,所以金屬的活動(dòng)性順序:d>c;裝置四:原電池中,電流從a極流向d極,a極為正極,d極為負(fù)極,所以金屬的活動(dòng)性順序:d>a;所以這四種金屬的活動(dòng)性順序:d>a>b>c。]7.D[Cu不如鐵活潑,則Fe作負(fù)極、Cu作正極,電池反應(yīng)為Fe+2Fe3+3Fe2+,故A錯(cuò)誤;活潑金屬鐵作負(fù)極,電解質(zhì)溶液是含有Fe3+的溶液,電池反應(yīng)為Fe+Cu2+Cu+Fe2+,B錯(cuò)誤;Fe不如Zn活潑,則Fe作正極、Zn作負(fù)極,故C錯(cuò)誤;銅片做負(fù)極,電解質(zhì)溶液是可溶性的鐵鹽溶液,故D8.(1)有氣泡產(chǎn)生Zn(2)CuAg++e-Ag(3)正Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(4)銀(或石墨等其他合理答案)FeCl3或Fe2(SO4)3解析(1)若X為Zn,Y為稀硫酸溶液,可知Zn為原電池的負(fù)極,銅電極為正極,氫離子在正極上得到電子,產(chǎn)生氫氣,可以看到的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生;溶液中的SO42-移向負(fù)極,即Zn電極;(2)若X為銀,Y為硝酸銀溶液,因?yàn)榛顫娦?Cu>Ag,則銅為原電池的負(fù)極,銀為正極,則電子從Cu電極流出;Ag電極上,銀離子得電子,生成Ag,電極反應(yīng)為Ag++e-Ag;(3)若X為Fe,Y為濃硝酸,因?yàn)槭覝叵?鐵與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng),銅可以反應(yīng),則銅為負(fù)極,鐵為正極,即X為正極;該電池的總反應(yīng)為銅與濃硝酸反應(yīng),生成硝酸銅、二氧化氮和水,方程式為Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;(4)若把反應(yīng)Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+利用上圖設(shè)計(jì)成原電池,該反應(yīng)中,銅失電子,做電池的負(fù)極,則X為正極,電極材料比銅活動(dòng)性差,材料可以為銀(或石墨等其他合理答案);電解質(zhì)在正極上得到電子,即Y中含有鐵離子,可以為FeCl3、Fe2(SO4)3。9.B[Zn和Cu形成的原電池,以稀硫酸作電解質(zhì)溶液,Zn是負(fù)極失去電子,電極反應(yīng):Zn-2e-Zn2+,Cu是正極,電極反應(yīng):2H++2e-H2↑。①據(jù)分析,Zn為負(fù)極,Cu為正極,①不合理;②Cu電極上有氣泡產(chǎn)生,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng):2H++2e-H2↑,②合理;③原電池中陰離子向負(fù)極移動(dòng),該電池中SO42-向Zn電極移動(dòng),③不合理;④若有1mol電子流經(jīng)導(dǎo)線,據(jù)分析,2H++2e-H2↑,則可產(chǎn)生0.5mol氫氣,④合理;⑤電子的流向是從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,Zn→Cu,⑤不合理;⑥Cu為正極材料,起到導(dǎo)電作用,正極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑,發(fā)生還原反應(yīng),⑥不合理;合理的是②④。]10.C[a和b不連接時(shí),鐵片和硫酸銅溶液之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),鐵能將金屬銅從其鹽中置換出來(lái),所以鐵片上會(huì)有金屬銅析出,A正確;a和b用導(dǎo)線連接時(shí),形成了原電池,銅作正極,發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,故B正確;a和b不連接時(shí),鐵片和硫酸銅溶液之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),鐵能將金屬銅從其鹽中置換出來(lái),a和b用導(dǎo)線連接時(shí),形成了原電池,加快了鐵將金屬銅從其鹽中置換出來(lái)的速度,無(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,鐵片均發(fā)生氧化反應(yīng),故C錯(cuò)誤;a和b用導(dǎo)線連接時(shí),形成了原電池,Fe為負(fù)極,Cu為正極,銅離子移向銅電極,故D正確。]11.D[根據(jù)總反應(yīng)可知,電池工作時(shí)Cu被氧化,為負(fù)極,Ag2O/Ag電極為正極。A項(xiàng),原電池工作時(shí),陰離子向負(fù)極移動(dòng),陽(yáng)離子向正極移動(dòng);B項(xiàng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O;C項(xiàng),測(cè)量原理示意圖中,電流方向從正極流向負(fù)極,即Ag2O→Cu;D項(xiàng),正極反應(yīng)為Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-,電路中有2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),電極減少1molO,質(zhì)量為16g。]12.(1)鋅Zn-2e-Zn2+(2)水果類型(電解質(zhì)溶液)相同時(shí),實(shí)驗(yàn)1中鋅的還原性大于銅,鋅是負(fù)極,實(shí)驗(yàn)5中鋅的還原性小于鋁,鋅是正極(3)水果的類型(或電解質(zhì)溶液)(4)電極材料13.(1)裝置正極負(fù)極反應(yīng)式陽(yáng)離子移動(dòng)方向甲AlMg-2e-Mg2+移向鋁極乙PtFe-2e-Fe2+移向鉑極丙MgAl-3e-+4OH-[Al(OH)4]-移向鎂極丁AlCu-2e-Cu2+移向鋁極(2)電解質(zhì)溶液的性質(zhì)(3)否(4)酸性減弱堿性減弱解析(1)甲中Mg、Al分別為負(fù)極和正極,負(fù)極Mg失電子生成Mg