第六章第1节第2课时化学反应与电能(答案)

第2课时化学反应与电能1.A[解析]Cu和Zn未用导线连接,也未接触,不能形成闭合回路,①错误;两个相同的铜电极用导线连接,插入稀硫酸中不能形成原电池,②错误;③正确;Cu和Ag都不能与稀硫酸发生反应,不能形成原电池,不能产生明显电流,④错误;Cu和Fe接触,插入稀硫酸中能形成原电池,⑤正确;酒精是非电解质,酒精溶液不导电,⑥错误;Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2、FeCl2,能形成原电池,⑦正确。2.B[解析]Fe-Cu-浓硫酸形成原电池时,由于铁在浓硫酸中发生钝化,铜与浓硫酸反应生成SO2气体,则铁为正极,铜为负极。铁在浓硫酸中发生钝化,Cu是负极,其质量逐渐减小,A正确;铁为正极,在正极有二氧化硫气体产生,则Fe片上有无色气体产生,B错误;铁为正极,则Fe电极上发生还原反应,C正确;铁为正极,铜为负极,阳离子向正极移动,则H+向铁电极移动,D正确。3.D[解析]该装置是原电池,根据电子的流向可知,X为负极,Y为正极,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,据此分析判断。外电路中电子从X极流向Y极,则X为负极,Y为正极,故A错误;X为原电池的负极,Y为正极,若两电极分别为Zn和石墨棒,则X应为Zn,负极发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,没有气体生成,故B、C错误;原电池中阴离子移向负极,则SO42-向负极(X极)移动,故4.C[解析]甲烧杯中,铜、锌用导线连接,甲构成原电池,铜是正极,铜片表面有氢气产生,A错误。甲烧杯中,铜、锌用导线连接,甲构成原电池,铜是正极;乙中铜、锌没有连接,不构成原电池,B错误。两烧杯中都发生反应Zn+2H+Zn2++H2↑,溶液的c(H+)均减小,C正确。甲烧杯中,铜、锌用导线连接,甲构成原电池,氧化还原反应速率加快,甲产生气泡比乙快,D错误。5.B[解析]以稀硫酸为电解质溶液的原电池中,一般较活泼的金属作负极,较不活泼的金属作正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应,电子从负极沿导线流向正极,电流从正极沿导线流向负极。X、Y相连时,X为负极,则金属活动性顺序为X>Y;Z、W相连时,电流方向是W→Z,则金属活动性顺序为Z>W;X、Z相连时,Z极上产生大量气泡,则金属活动性顺序为X>Z;W、Y相连时,W极发生氧化反应,则金属活动性顺序为W>Y,故四种金属的活动性顺序是X>Z>W>Y;故选B。6.D[解析]纽扣式银锌电池中,电解质溶液是KOH溶液,Ag2O是正极,发生还原反应,电极反应式为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-,A正确;锌锰干电池中,锌筒作负极,锌发生氧化反应生成Zn2+进入电解质溶液,锌筒会变薄,B正确;酸性氢氧燃料电池的总反应为2H2+O22H2O,反应生成H2O,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,C正确;原电池中阳离子向正极移动,则Zn2+向Cu电极移动,Cu电极的电极反应式为2H++2e-H2↑,反应消耗H+,则Cu电极附近溶液中H+浓度减小,D错误。7.C[解析]原电池是化学能转化为电能,A项正确;锌铜原电池中,活泼的锌为负极,B项正确;电子由负极经导线流向正极,电子不能在水果中移动,C项错误;实验1、2得出电极间距离不同,导致电流大小不同,实验2、3得出水果不同,导致电流大小不同,D项正确。8.D[解析]根据电极反应式知,锌作负极,氧化银作正极,负极上氢氧根离子参与反应导致氢氧根离子浓度减小,负极的碱性减弱,A正确;锌是负极,氧化银是正极,电子从锌极沿导线流向氧化银极,B正确;根据得失电子守恒,将两极反应式相加可得总反应为Ag2O+Zn2Ag+ZnO,C正确;负极锌失电子发生氧化反应,正极氧化银得电子发生还原反应,D错误。9.D[解析]闭合K,电子由铁棒通过导线到达正极碳棒上,A错误;闭合K,该装置构成原电池,Fe易失电子作负极、C作正极,铁棒表面发生的电极反应为Fe-2e-Fe2+,B错误;该装置为原电池,当电路中转移电子0.2mol时,析出n(Cu)=0.2mol2mol×1mol=0.1mol,m(Cu)=0.1mol×64g·mol-1=6.4g,Fe电极上溶解的质量=56g·mol-1×0.1mol=5.6g,理论上碳棒与铁棒的质量差为6.4g+5.6g=12g,C错误;打开K,反应为CuCl2+FeCu+FeCl2,闭合K时该装置为原电池,电池的总反应为CuCl2+FeCu+FeCl2,发生的总反应相同,D正确。10.C[解析]由图像可知,在t1s前后,电路中的电流方向是相反的,所以t1s前,因为铝比铜活泼,原电池的负极是铝片,铝发生氧化反应生成氧化铝,正极为铜,正极上硝酸根离子被还原为二氧化氮,正极的电极反应式为2H++NO3-+e-NO2↑+H2O。根据上述分析可知,O~t1s时,原电池的负极是铝片,A错误;由分析可知,O~t1s时,正极为铜片,正极上硝酸根离子被还原为二氧化氮,正极的电极反应式为2H++NO3-+e-NO2↑+H2O,B错误;溶液中的H+向正极移动,当铝表面全部被氧化生成致密的氧化膜后,铝电极不如铜活泼,所以t1s后,外电路中电子流动方向发生改变,其原因是Al在浓硝酸中发生钝化,形成的氧化膜阻止了Al的进一步反应,C正确;t1s后,外电路中电子流动方向发生改变,此时Cu变成了负极,电子从铜经过导线流向铝,11.(1)D(2)A(3)CuCu-2e-Cu2+AgNO3溶液(4)①b②O2+4e-+2H2O4OH-③4[解析](1)原电池是将化学能转变为电能的装置,只有自发的氧化还原反应才有电子的转移,而B、D为氧化还原反应,但反应B离子方程式未配平,A、C为非氧化还原反应,不可以设计成原电池。(2)图Ⅰ锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,离子方程式为Zn+2H+Zn2++H2↑;稀硫酸和锌的反应是放热反应,导致溶液温度逐渐升高,化学能转化为热能;图Ⅱ装置构成原电池,Zn易失电子作负极,Cu作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,温度计指示的温度变化不明显,是因为化学能没有全部转化为热能,大多数转化为电能,所以图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数。图Ⅰ中气泡产生在锌棒表面,图Ⅱ中气泡产生在铜棒表面,构成原电池加快化学反应速率,则图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快。(3)原电池中失电子的物质作负极,负极发生氧化反应,根据反应方程式知,Cu作负极,电极反应式为Cu-2e-Cu2+,电解质溶液中含有Ag+,可用AgNO3溶液作电解质溶液。(4)①由图可知,电子从X极流出,经外电路,流入Y极,则X极失去电子,发生氧化反应,为负极,Y极得到电子,发生还原反应,为正极,所以氧气应从b口通入。②该电池的正极反应为O2+4e-+2H2O4OH-。③负极为燃料甲烷失电子发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-CO32-+7H2O,当电路通过2mol电子时,负极消耗0.25molCH4,质量是m=nM=0.25mol×16g·mol-1=4g。12.(1)否(2)①负2Al-6e-2Al3+②正6H++6e-3H2↑③2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(3)负Al+4OH--3e-AlO2-+2H2(4)Al遇浓硝酸先发生钝化,此时Al作负极,Cu作正极,指针先偏向Cu;片刻后Cu与浓硝酸发生氧化还原反应,Cu作负极,Al作正极,指针偏向Al[解析](1)实验1中Mg比Al更活泼,形成原电池时,Al作正极,电流表指针偏向Al;实验2中Al比Cu活泼,形成原电池时,Al作负极,电流表指针偏向Cu。(2)Al、C(石墨)、稀盐酸形成原电池,电流表指针偏向C(石墨),则C(石墨)作正极,电极反应式为6H++6e-3H2↑;Al作负极,电