高中化学鲁科版第二章化学键化学反应与能量第三节化学反应的利用-参赛作品

第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用第2课时化学反应为人类提供能量1．有关原电池的下列说法中正确的是()A．在外电路中电子由正极流向负极B．在原电池中负极发生还原反应C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动D．原电池中正极一定是不活泼金属解析：在原电池中，电子从负极流向正极；原电池中负极发生氧化反应；随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动；原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差，但不一定是不活泼金属，故选C。答案：C2．已知空气—锌电池的电极反应如下：锌电极：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O；石墨电极：eq\f(1,2)O2＋H2O＋2e－=2OH－。可以判断石墨电极是()A．负极，发生还原反应B．正极，发生氧化反应C．负极，发生氧化反应D．正极，发生还原反应解析：空气—锌电池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极，发生还原反应。答案：D3．根据国外媒体报道，某公司将推出一种全新的银锌电池，这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强，有望取代锂电池。其放电过程可表示为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag，此电池放电时，有关说法正确的是()A．电能转化为化学能B．电解质溶液是稀硫酸C．电子通过外电路从正极流向负极D．Zn作负极被氧化解析：原电池是化学能转化为电能的装置，A选项错误；从总反应方程式可以看出，电池放电后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以电解质溶液一定不是稀硫酸，B选项错误；原电池中，电子通过外电路从负极流向正极，C选项错误；负极发生氧化反应，D选项正确。答案：D4．下列各组电极材料和电解质溶液中，不能组成原电池的是()A．铜片、石墨棒、稀硫酸B．铜片、石墨棒、硝酸银溶液C．锌片、铜片、稀盐酸D．铜片、铁片、FeCl3溶液解析：原电池的电极材料是活泼性不同的金属或能导电的非金属，同时负极金属要与电解质溶液能发生自发的氧化还原反应，A项中铜与稀硫酸不发生反应，故选A。答案：A5．等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是()解析：等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以，a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但Cu2＋消耗了少量的Zn，a中产生的H2比b中产生的H2少。b中只发生如下反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。答案：A6．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。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)装置丙中溶液的pH____________(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____________________。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，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，pH变大。答案：(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)变大(4)D>A>B>C(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1．下列有关电池的叙述不正确的是()A．水果电池是方便实用的家用电池B．铅蓄电池是一种常用的二次电池C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄解析：水果电池不是方便使用的家用电池，A错误；铅蓄电池是可进行充、放电的二次电池；氢氧燃料电池工作的产物是水，故不会造成环境污染；锌锰干电池中Zn作负极不断溶解，故外壳逐渐变薄。答案：A2．将纯锌片和纯铜片按如图方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中SOeq\o\al(2－,4)均向铜片移动D．产生气泡的速率甲比乙快解析：甲池中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中，形成原电池，乙池中仅发生锌与稀H2SO4的反应，不构成原电池。所以甲池中铜片表面有气泡产生，且气泡产生速率比乙快。乙池中铜片、锌片都不是电极，甲池中SOeq\o\al(2－,4)移向负极(即锌片)。答案：D3．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4，正极PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O。今若制得Cl2mol，这时电池内消耗H2SO4的物质的量至少是()A．mol B．molC．mol D．mol解析：每生成1molCl2转移2mol电子，故电解过程中转移电子物质的量为mol×2＝mol，而根据铅蓄电池正、负极反应可知，消耗H2SO4的物质的量就等于转移电子的物质的量，即mol，C正确。答案：C4．燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的基本反应是：X极：eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(1)＋2e－=2OH－；Y极：H2(g)＋2OH－－2e－=2H2O(1)。下列说法正确的是()A．X是负极B．Y是正极C．Y极上发生还原反应D．Y极上发生氧化反应解析：由电极反应式可知：X极上发生得到电子的还原反应，是原电池的正极，Y极上发生失去电子的氧化反应，是原电池的负极。答案：D5．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：实验装置装置一装置二装置三装置四部分实验现象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()A．a>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>c解析：装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，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；装置三形成原电池，易知d比c活泼；装置四中，电流从a极流向d极，则电子是从d极流向a极，知d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。答案：C6．某原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，则该反应的原电池组成正确的是()选项ABCD正极ZnCuAgCu负极CuZnCuFe电解质溶液CuCl2CuSO4H2SO4ZnCl2解析：根据原电池中发生的化学反应，负极反应为：Zn－2e－=Zn2＋，正极反应为：Cu2＋＋2e－=Cu。故选项B符合题意。答案：B二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)7．(18分)(1)下列装置属于原电池的是________。(2)在选出的原电池中，________是负极，发生________反应，________是正极，该极的现象是______________________________。(3)此原电池反应的化学方程式为___________________________________________。解析：(1)依据构成原电池的基本条件，只有⑤符合。(2)在装置⑤中，较为活泼的金属铁作负极，发生氧化反应：Fe－2e－=Fe2＋；不活泼的金属铜作正极，正极上发生还原反应：2H＋＋2e－=H2↑，所以看到的现象是正极产生气泡。(3)由上述分析，可确定此原电池的总反应式是：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑。答案：(1)⑤(2)Fe氧化Cu电极上产生气泡(3)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑8．(18分)如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。(1)锌片上的现象是_____________，电极反应为_____________。(2)铜片上的现象是_____________，电极反应为____________。(3)电子由________经导线流向________。(4)若反应过程中有mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为______。解析：Cu－Zn－稀H2SO4形成的原电池中，Zn做负极：Zn－2e－=Zn2＋，现象是锌片逐渐溶解，Cu做正极：2H＋＋2e－=H2↑，铜片表面有气泡产生。电子由负极(Zn)经导线流向正极(Cu)。由电极反应式可知当有mol电子发生转移时，可生成molH2。即标准状况2.24LH2。答案：(1)锌片逐渐溶解Zn－2e－=Zn2＋(2)铜片上有气泡产生2H＋＋2e－=H2↑(3)锌片铜片(4)2.24L9．(16分)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－，总反应为Ag2O＋Zn=ZnO＋2Ag。根据反应式回答问题：(1)Zn是________极，Ag2O发生________反应。(2)电子由________极流向________极(填“Zn”或“Ag2O”)，当通过电路1mol电子时，负极消耗物质的质量是________g。(3)在使用过程中，电解质溶液中KOH的物