2019_2020学年高中化学第2章化学反应与能量第2节化学能与电能第1课时化学能转化为电能课后限时作业含解析新人教版必修2.doc

第1课时 化学能转化为电能考点对应题号基本目标发展目标1.原电池原理及组成1,2,4,510,112.原电池的应用、能源3,612,133.正负极判断 、电极反应方程式7,9144.综合应用815基本目标1下列装置中能够组成原电池的是()B解析A项，两个电极都是Zn，不能构成原电池，错误；B项，符合构成原电池的条件，正确；C项，Al、Cu两个电极分别置于两个分离的烧杯中，不能形成闭合回路，不能构成原电池，错误；D项，酒精是非电解质，不能构成原电池，错误。2如图为番茄电池，下列说法正确的是()A一段时间后，铜片质量会变小B铜电极附近会出现蓝色C电流由铜通过导线流向锌D锌电极是该电池的正极C解析番茄中含有的酸性物质可以和Zn发生反应，故Zn为原电池的负极，Cu为正极，A、B、D三项均错误。3下面是有关各种形式能量的相互转化途径的叙述，其中错误的是()A家庭液化气灶将化学能转变为热能B灯泡将电能全部转变为光能C光合作用将光能转变为化学能D太阳能电池将光能转变为电能B解析灯泡除了将电能转变为光能之外，还转变为热能等其他形式的能。4下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B2H2O22H2OCMg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3DCH42O2CO22H2OC解析只有属于氧化还原反应，才能用于设计原电池；A、B、D属于氧化还原反应，均可以设计为原电池。C不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，故选C。5根据反应2AgCu=Cu22Ag，设计了如图所示的原电池，下列说法中错误的是()AX为正极BY是硫酸铜溶液C电子从铜电极经外电路流向X电极DX电极上的电极反应式为Age=AgB解析A项，由反应原理知，铜作负极，X作正极，正确；B项，电解质溶液中应含有Ag，错误；C项，铜失去电子，电子经外电路流向X电极，正确；D项，在正极上，溶液中的Ag得电子发生还原反应，正确。6100 mL 2 molL1的盐酸与过量的锌反应，为加快反应速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方法是()A加入适量的6 molL1的盐酸B加入数滴氯化铜溶液C加入适量的蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液B解析A项能加快反应速率，但增加了氢气的总量；C、D两项不影响H2的量，但稀释了盐酸，降低了反应速率；B项发生反应Cu2Zn=Zn2Cu，形成Cu、Zn原电池，加快了反应速率，因锌过量，故不影响产生H2的总量。7如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是()A装置中存在“化学能电能光能”的转换B铜片上发生的反应为2H2e=H2C如果将稀硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动D如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变C解析原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转为为光能，A项正确；铜锌原电池中，Cu作正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以Cu上有气泡生成，电极反应式为2H2e=H2，B项正确；柠檬汁显酸性也能做电解质溶液，所以将硫酸换成柠檬汁，仍然构成原电池，所以导线中有电子流，C项错误；金属性Cu比Zn、Fe弱，Cu作正极，所以电路中的电流方向不变，仍然由Cu流向负极，D项正确。8A、B、C、D、E五个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：(1)A中反应的离子方程式是_。(2)B中Sn极的电极反应式为_，Sn极附近溶液的pH_(填“升高”“降低”或“不变”)。(3)C中被腐蚀的金属是_，总反应方程式是_。(4)D烧杯中，_是负极，发生_反应，_是正极，该极的现象是_。(5)E中没有电流产生的原因是_。解析(1)铁与稀硫酸反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2。(2)铁比锡活泼，锡为原电池正极，氢离子在正极放电生成氢气，电极反应式为2H2e=H2，氢离子浓度减小，溶液的pH升高。(3)锌比铁活泼，锌为原电池负极，被腐蚀，总反应方程式为ZnH2SO4=ZnSO4H2。(4)较为活泼的金属铁作负极，发生氧化反应Fe2e=Fe2；不活泼的金属铜作正极，正极上发生还原反应2H2e=H2，可以看到的现象是正极产生气泡。答案(1)Fe2H=Fe2H2(2)2H2e=H2升高(3)ZnZnH2SO4=ZnSO4H2(4)Fe氧化Cu电极上产生气泡(5)二个电极活泼性相同，且不与H2SO4自发进行氧化还原反应不能构成原电池9由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验：装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。(从大到小排列，用字母表示)解析甲、乙、丙均为原电池装置，依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极，B为正极，活泼性AB；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性BC；丙中A上有气体即有H2产生，则A为正极，活泼性DA。答案(1)A2e= A2(2)Cu22e= Cu(3)DABC发展目标10如图所示装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是()AN上有气泡产生BM为负极，N为正极C电解质溶液中H的浓度减小D导线中有电流通过，电流方向是由M到ND解析原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极，则N为正极。溶液中的H在正极得到电子被还原为H2，溶液中H的浓度减小。电流方向与电子流向相反，电流应由正极(N)流向负极(M)。11如图所示的装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，并测得电解质溶液的质量减小，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPAZnCu稀硫酸溶液BCuFe稀盐酸CAgZn硝酸银溶液DZnFe硫酸亚铁溶液C解析Zn作负极，溶解变细，A项错误；Fe作负极，失电子溶解变细，M电极生成氢气不会变粗，B项错误；Zn作负极溶解，N电极变细，Ag作正极，溶液中Ag得到电子析出Ag，M电极变粗，C项正确；Zn作负极，溶解变细，Fe作正极，N电极变粗，D项错误。12如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)()A杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高，B端低B杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低，B端高C当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低D当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高D解析若杠杆为导体，则构成原电池，铁作负极，失电子而溶解；Fe2e=Fe2，溶液中Cu2在正极(铜极)得电子，生成铜、质量增大而下降，A端低，B端高；若杠杆为绝缘体，则铁球和CuSO4溶液发生置换反应，生成Cu覆盖于铁球表面，质量增加而杠杆B端下降，A端高，B端低。13有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()AabcdBbcdaCdabcDabdcC解析根据原电池原理可知，负极金属的活动性大于正极金属的活动性，故只要判断出原电池的正负极就可以比较两种金属的活动性。装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失去电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为dabc。14【实验目的】利用所学知识，设计原电池装置。【实验用品】电极：镁条、铜片、铁片等。【电解质】果汁(橙汁、苹果汁、柠檬汁等)。【其他】导线、金属夹、发光二极管、500 mL烧杯。【实验方案】CuMg原电池，电解质溶液为橙汁。CuFe原电池，电解质溶液为苹果汁。FeMg原电池，电解质溶液为柠檬汁。【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上，分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个500 mL的烧杯中，用发光二极管两端分别接触三种方案中金属活动性不同的金属夹观察现象，连接方式如图所示。【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。【实验结论】原电池把化学能转变为电能。回答问题：(1)连接装置时活泼金属接在二极管的_极上，较不活泼金属接在二极管的_极上。(2)在方案中铜作电极情况：_。(3)在方案中镁作电极情况：_。(4)在方案中铁作电极情况：_。(5)在方案中负极反应为_，正极反应为_，总电池反应方程式为_。解析在原电池中较活泼金属作负极(连接二极管的负极)，较不活泼金属作正极(连接二极管的正极)。因金属活动性：MgFeCu，故方案中Cu均作正极，中Mg均作负极，方案中铁作负极，方案中铁作正极。在方案中负极反应为Mg2e=Mg2，正极反应为2H2e=H2，总电池反应方程式为Mg2H=Mg2H2。答案(1)负正(2)Cu均作正极(3)Mg均作负极(4)方案中铁作负极，方案中铁作正极(5)Mg2e=Mg22H2e=H2Mg2H=Mg2H215某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2的Al所作的电极是否相同？_。(填“是”或“否”)(2)写出实验3的电极反应式和电池总反应方程式。铝为()_；石墨为()_；电池总反应：_。(3)实验4中的铝作正极还是负极？_，为什么？_。写出铝电极的电极反应式_。(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：_。(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是负极，受到哪些因素的影响？_。答案(1)否(2)负极2Al6e=2Al3正极6H6e=3H22Al6H=2Al33H2(3)负极因为铝能与NaOH溶液反应，而Mg不能与NaOH反应Al4OH3e=AlO2H2O(4)由于铝在浓硝酸中发生钝化，所以锌为负极(5)与另一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关- 8 -