高中化 2.2.1 化能转化为电能同步训练 新人教版必修2

第二节化学能与电能第1课时化学能转化为电能eq\a\vs4\al\co1(A组基础达标（20分钟50分）)一、选择题(本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意)1．下列有关能源的说法错误的是()。A．风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C．月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料D．原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源解析风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获得的，属于二次能源，A正确，D错误；随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B、C正确。答案D2．下列装置可以构成原电池的是()。答案C3．各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()。A．②①③④ B．④③①②C．④②①③ D．③②④①解析②③④实质均为原电池装置。③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀。但相对来说，Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn的差别大，故Fe—Cu原电池中的Fe被腐蚀得更快；①中不能构成原电池，仅发生化学腐蚀反应。答案C4．下列叙述中正确的是()。A．原电池的负极发生得电子的还原反应B．原电池中较活泼的金属作正极C．原电池中的电极一定要由两种不同的金属组成D．原电池中发生氧化反应的电极是负极解析原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属，也可以是由金属与非金属(例如石墨)构成，原电池的负极失去电子发生氧化反应，故A、B、C选项错；只有D选项正确。答案D5．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡。b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为()。A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a解析根据原电池原理，作为负极的金属活动性比正极的金属活动性强。电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，因此可依次作出如下判断，活动性：①a＞b；②c＞d；③a＞c；④d＞b，综上所述，金属活动性：a＞c＞d＞b。答案B6．在如右图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是()。A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电子从a极到b极D．a极上发生了氧化反应解析本题考查原电池基本知识，难度不大，但概念容易混淆。没有扎实的基础知识容易搞错，显然，电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活泼性a>b(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：a－ne－=an＋(氧化反应)b(正)极：nH＋＋ne－=eq\f(n,2)H2↑(还原反应)由于正极放电消耗H＋，溶液中c(H＋)减小，pH增大，在外电路中，电子由a极流出经电流计A流向b极。答案B二、填空题(本题共2个小题，共计20分)7．(10分)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池。(1)负极材料是________(写名称)，电极反应为__________________。(2)正极电极反应式为__________________________________。(3)溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________极移动。解析该氧化还原反应中还原剂为Cu，故负极是铜，电极反应为Cu－2e－=Cu2＋，氧化剂是O2，故正极反应为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，溶液中阴离子SOeq\o\al(2－,4)向负极移动。答案(1)铜Cu－2e－=Cu2＋(2)O2＋4e－＋4H＋=2H2O(3)负8．(10分)根据下列事实：①A＋B2＋=A2＋＋B；②D＋2H2O=D(OH)2＋H2↑；③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性强弱关系是________。解析由金属活泼性的判断条件，①中A＞B；②D是很活泼的金属；③中B＞E；所以金属性为D＞A＞B＞E，对应阳离子的氧化性恰好相反。答案E2＋＞B2＋＞A2＋＞D2＋eq\a\vs4\al\co1(B组技能过关（25分钟50分）)一、选择题(本题共4个小题，每小题5分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意)1．为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验，并记录了实验现象：①向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成；②向上述浓度的稀硫酸中插入铜片，没有气泡生成；③将锌片与铜片上端接触并捏住，一起插入上述浓度的稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验①中快；④在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中，发现电流计指针偏转。下列关于以上实验设计及现象的分析，不正确的是()。A．实验①、②说明锌能与稀硫酸反应而铜不能B．实验③说明发生原电池反应时会加快化学反应速率C．实验③说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气D．实验③、④说明该原电池中铜为正极、锌为负极答案C2．如右图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()。A．A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液解析A极逐渐变粗，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极逐渐变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A和B两项中的反应为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，则A选项中A极变细，B选项中A极不变。C和D两项中的反应为Fe＋2AgNO3=2Ag＋Fe(NO3)2，其中C选项中A极变细，D选项A极变粗。答案D3．某原电池总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，则该原电池正确的组合是()。正极负极电解质AZnAlCuSO4BZnCuCuSO4CCuZnCuCl2DCuZnZnCl2答案C4．下列关于原电池的叙述中正确的是()。A．正极和负极必须是两种不同的金属B．电子流入的一极为正极C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极上就有0.1g氢气生成解析原电池中电子从负极流出，从正极流入。它的正、负极可以是两种活泼性不同的金属，也可以是金属与非金属；原电池工作时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应；当锌片上有6.5g锌溶解时，正极上析出0.2g氢气。答案B二、填空题(本题共3个小题，共计30分)5．(9分)如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态不变C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜(2)产生上述现象的原因是________________________________________。(3)写出反应的化学方程式：______________________________________。解析加入CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2＋在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。答案(1)D(2)加入CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2＋在银圈上得电子，生成Cu沉积在其上，质量增加(3)Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu6．(9分)试根据氧化还原反应：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2设计原电池，并画出装置图。指出电解质溶液是________________，负极是________________，电极反应式为__________________，正极是___________，电极反应式为____________。解析氧化还原反应中的氧化剂在正极反应，还原剂在负极反应。根据化学方程式可知，铜作负极，FeCl3为电解质，正极选用不与FeCl3反应但能导电的物质。答案FeCl3溶液CuCu－2e－=Cu2＋石墨2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋7．(12分)有A、B两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：(1)①负极材料：A池________，B池________。②电极反应式：A池：正极：________，负极：________B池：正极：________，负极：________(2)B池总反应的离子方程式为_________________________________。解析原电池中必须有氧化还原反应发生，且负极是发生氧化反应的电极，正极是发生还原反应的电极。A池中：据金属活泼性顺序及电解质溶液为稀硫酸，可判断Mg为该原电池的负极，其电极反应式为Mg－2e－=Mg2＋；溶液中的H＋在铝极(正极)上获得电子放出H2，其电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑。B池中：因电解质溶液为NaOH溶液，尽管Mg的活泼性比Al强，但Mg与NaOH不反应，而Al能与NaOH发生氧化还原反应，所以B池中Al为负极，其电极反应式为Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,