人教版高中化学必修二2.2化学能与电能第1课时(习题2)

44课后作业限时：45分钟："作业满分：100分一、选择题（每小题4分，共44分，每小题有1-2个正确选项）1•下列关于锌、铜和稀硫酸构成的原电池的说法中，正确的是（）A・锌是负极、铜是正极B.电子从铜片经导线流向锌片C・负极的反应式为2H++2e-===H21D・反应一段时间后，溶液的pH升高解析：由于锌比铜活泼，在形成的原电池中，锌是负极，铜是正极；电子从锌片经导线流向铜片；负极的反应式为Zn-2e-===Zn?+，正极的反应式为2H++2e-===Hjt;反应一段时间后，由于消耗了H+,溶液的pH升高。答案：AD2•如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是（）Zn为正极，Cu为负极；H+向负极移动；电子是由Zn经外电路流向Cu；Cu极上有H2产生；若有1mol电子流过导线，则产生的H2为0.5mol；正极的电极反应式为Zn—2e-===Zn2+B・③④⑤AB・③④⑤C・④⑤⑥D・②③④解析：在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu;负极反应为Zn-2e-===Zn2+,正极反应为2H++2e-===Hj,故每转移1mol电子时，产生0.5mol电；在溶液中H+向正极移动，SO；-向负极移动。故①②⑥错误，③④⑤正确，选B项。答案：B3•如图所示的装置中，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（）A・N上有气体放出B・M为负极，N为正极C・化学能转变为电能的装置D・导线中有电流通过，电流方向由M到N解析：根据题意可知，M为负极，N为正极，且N极上有H2放出，2导线中电流应从N到M。答案：D4•锌、稀硫酸和铜组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极的变化是（）①锌片溶解32・5g；②锌片增重32・5g；③铜片上析出1gH2；④铜片上析出1molH2A・①和③B・①和④C・②和③D・②和④解析：由电池总反应Zn+2H+===Zn2++H2t、正极反应2H++2e-2===Hjf、负极反应Zn-2e-===Zn2+可知，每当1mol电子通过铜片时，会有0.5mol（即32.5g）锌溶解，铜片上析出0.5mol（即1g）H2。2答案：A5•两电极用导线连接插入电解质溶液中（不考虑溶液中溶解的氧气的影响），你认为不能构成原电池的是（）选项ABCD电极材料ZnFeCuAl电极材料CuZnAgC电解质溶液CuCl22H2SO4CuSNaOH溶液溶液O4溶液解析:选项能否理由A能Zn为负极，Cu为正极，自发的氧化还原反应：Zn+Cu2+Cu+Zn2+B能Zn为负极，Fe为正极，自发的氧化还原反应：Zn+2H+===Zn2++H2f2C不能无自发进行的氧化还原反应D能Al为负极，C为正极，自发的氧化还原反应：2Al+2OH-+2H2O===2AlO-+22AA・A>B>C>DB.A>C>D>B3叩答案：3叩6•如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是（）MN.--p*—■■1y选项号MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银选项号MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液答案：C7•有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电流由Df导线-C；A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动性顺序为（）C・C>A>B>DD・B>D>C>A解析：金属与稀H2SO4组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生24氧化反应，较不活泼的金属为正极，H+在其表面得到电子生成也，外电路2中电子流动方向由负极一正极，电流方向则由正极一负极。在题述原电池中，A—B—稀H2SO4原电池，A为负极；C—D—稀H2SO4原电池，C2424为负极；A—C——稀H2SO4原电池，A为负极；B—D——稀H2SO4原电池，2424D为负极。综上可知，金属活动性为：A>C>D>B。答案：B8・某原电池总反应离子方程式为：2Fe3++Fe===3FV+,不能实现该反应的原电池是()正极为Cu负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液正极为Fe，负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液正极为Ag,负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液解析：由原电池总反应式可知，Fe为负极，电解质溶液应是三价铁盐。C项中Fe为正极，故C错；D项中，电解质溶液为CuSO4溶液，故D错。4答案：CD9•如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆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边浮力的变化)()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端高解析：根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，Cu在铁球表面析出，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后,4形成原电池，Cu在铜球表面析出，A端下沉。答案：D10.下列有关原电池的说法中，正确的是（）A・铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活泼，作负极B铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极C・镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者较易被腐蚀D・将反应2Fe3++Fe===3F（2+设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质解析：原电池工作时必须依赖于一个氧化还原反应。A项是依赖于铝与NaOH溶液的反应，铝是负极；B项是依赖于铜与浓硝酸的反应，铜是负极；由于活泼性Zn>Fe>Sn，故破损后镀锡铁易腐蚀，C项错误；根据电池反应，铁失电子，设计电池时应用铁作负极，石墨作正极，D项错误。

答案：B11•铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是（）盐桥（装有琼脂-饱和KC1溶液）嗣+SO鬥A・正极反应为Zn—2e-===Zn2+B•电池反应为Zn+Cu2+===Zn2++CuC・在外电路中，电子从负极流向正极D・盐桥中的K+移向ZnSO4溶液4解析：Zn是负极，故A项错误；电池总反应和没有形成原电池时的氧化还原反应相同，故B项正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C项正确；在溶液中，阳离子向正极移动，故D项错误。答案：BC二、填空题（共56分）12・（9分）如图，A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。SnFe<SnFe</r■—■J(1)A中反应的离子方程式为(2)B中Sn极的电极反应式为⑶C中被腐蚀的金属是，总反应的化学方程式为比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为(填序号)。解析：A中铁与稀H2SO4反应；B中形成Sn-H2SO4-Fe原电池，其2424中Fe作负极，Sn作正极，负极的电极反应是Fe—2e-===Fej+,正极的电极反应是2H++2e-===耳仁C中形成Zn-H2SO4-Fe原电池，Zn作负极被腐蚀，总反应方程式为Zn+H2SO4===ZnSO4+Ht。比较A、B、C2442三种情况可知：B中Fe作负极，被腐蚀得最快，C中的Fe作正极，被腐蚀得最，慢。答案：(1)Fe+2H+===Fa++H2t22H++2e-===H^tZnZn+H2SO4===ZnSq+H2tB>A>C(8分)(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片上(填“有”或“没有”)气泡产生，再用导线把锌片和铜片连接起来，组成一个原电池，负极为，正极的电极反应式为。⑵如果烧杯中最初装入的是500mL2mol・L-i的稀硫酸，构成铜锌原

电池（假设产生的气体没有损失），当在标准状况下收集到11.2L的氢气时,则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度应为（溶液体积变化忽略不计）。解析：铜片插入稀硫酸中时，二者不反应，没有气泡产生，但当把铜片和锌片用导线相连插入稀硫酸中时，会构成原电池，铜作为原电池正极,电极反应为2H++2e-===Hj,锌作为原电池负极，电极反应为Zn-2e-===Zu2+,电池总反应为Zn+2H+===Zu2++H2t。当收集到11.2L电（标准状况），即0.5molH2时,消耗的H2SO4为0.5mol,生成的ZnSO4为0.5mol,22440.5LX2mo卜L-1-0.5mol0.5L=1mo卜L-1,c(ZnSO40.5L=1mo卜L-1,c(ZnSO4)=0.5mol0.5L=1mol・L」。答案：（1）没有锌片2H++2e-===Hj（2）c（H2SO4）=1mol-L-1,c（ZnSO4）=1mol-L-1244（15分）【实验目的】利用所学知识，设计电池装置。【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、500mL烧杯。【实验方案】①Cu—Mg原电池，电解质溶液为橙汁；Cu—Fe原电池，电解质溶液为苹果汁；Fe—Mg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500mL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：连接装置时活泼金属接二极管的极上，较不活泼金属接二极管的极上。TOC\o"1-5"\h\z在方案①②中铜作电极情况。⑶在方案①③中镁作电极情况。(4)在方案②③中铁作电极情况。⑸在方案③中负极反应为，正极反应为，总方程式为。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：Mg>Fe>Cu，故方案①②中Cu均作正极，①③中Mg均作负极，方案②中铁作负极，方案③中铁作正极。在方案③中负极反应为Mg-2e-===Mg2+,正极反应为2H++2e-===Hjt，总电池方程式为Mg+2H+===Mg^++H2to答案：⑴负正(2)Cu均作正极⑶镁均作负极方案②中铁作负极，方案③中铁作正极Mg-2e-===Mgi+2H++2e-===H21Mg+2H+===Mgf++H21215・(12分)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol・L-啲H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol・L-1的NaOH溶液中，如图所示。甲乙⑴写岀甲中正极的电极反应式。(2)乙中负极为，总反应的离子方程式：⑶如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出活动性更强，而乙会判断出活动性更强。(填写元素符号)(4)由此实验得出的下列结论中，正确的有。A・利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C・该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析解析：甲同学依据的化学反应原理是Mg+H2SO4===MgSQ+H21,2442乙同学依据的化学反应原理是2A1+2NaOH+2H2O===2NaAlQ+3H2仁222但是由于Al与碱的反应是一特例，不可作为判断金属性强弱的依据。所以判断一个原电池的正负极应依据实验事实。答案：(1)2H++2e-===Hzt（2）Al2Al+2OH-+2H2O===2AlO2+3H21222⑶MgAl（4）AD16.（12分）利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：（1）实验原理：Fe+2H+===F^++H2仁2（2）实验用品：电、、稀硫酸、（填写所缺的实验用品）、耳机（或者电流计）。三缶耳机三寻稀硫酸⑶实验装置:（4）原电池设计及注意的问题。①按如图所示连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池