2020版高中化学 第2章化学反应为人类提供能量

2020版高中化学 第2章化学反应为人类提供能量

第2课时　化学反应为人类提供能量 课后篇巩固提升 A组 ‎1.下列装置中有电流产生的是(　　)‎ 解析A项两电极材料相同,B项没有构成闭合回路,D项中四氯化碳为非电解质。‎ 答案C ‎2.将纯锌片和纯铜片按图示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.两烧杯中溶液的c(H+)均减小 D.铜片上产生气泡的速率甲比乙慢 解析甲构成原电池,铜表面有气泡产生,乙中不能构成原电池,铜片上无气泡,也不作正极。形成原电池会加快反应速率,故甲中气体产生的速率较快;甲、乙两烧杯中均有反应,均导致硫酸浓度下降,c(H+)减小。‎ 答案C ‎3.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 A B C D 正极 Zn Cu Ag Cu 负极 Cu Zn Cu Fe 电解质溶液 CuCl2‎ CuSO4‎ H2SO4‎ ZnCl2‎ 解析该原电池发生的反应为Zn+Cu2+Zn2++Cu,锌失电子发生氧化反应,所以作负极,铜离子得电子发生还原反应,所以应为正极上的反应,正极材料是活泼性比Zn弱的金属或导电的非金属,电解质溶液是含有发生还原反应离子的电解质溶液,即溶液中必定含有铜离子。‎ 答案B ‎4.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:O2(g)+H2O(l)+2e-2OH-;Y极:H2(g)+2OH--2e-2H2O(l)。下列说法正确的是 (　　)‎ 5‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.X是正极 B.Y是正极 C.Y极发生还原反应 D.X极发生氧化反应 解析X极反应中O2得电子,发生还原反应,应为原电池的正极反应,Y极反应中H2失电子,发生氧化反应,应为原电池的负极反应。‎ 答案A ‎5.下列有关电化学知识的描述正确的是(　　)‎ A.CaO+H2OCa(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能 B.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 C.因为铁的金属活动性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁作负极,铜作正极 D.某原电池反应为Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液 解析A项,CaO+H2OCa(OH)2不是氧化还原反应,不能设计成原电池;C项,铁和浓硝酸发生钝化现象,阻止了铁与硝酸的反应,铜失电子发生氧化反应作负极,铁作正极,C项错误;D项,会发生反应:KCl+AgNO3AgCl↓+KNO3,生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱,所以不能使用KCl溶液,可换成KNO3溶液,D项错误。‎ 答案B ‎6.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(　　)‎ A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.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,所以d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。‎ 答案C ‎7.根据下列实验事实:(1)X+Y2+X2++Y;(2)Z+2H2OZ(OH)2+H2↑;(3)Z2+的氧化性比X2+弱;(4)由Y、W电极组成原电池,电极反应为W2++2e-W,Y-2e-Y2+,可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是(　　)‎ A.X>Z>Y>W B.Z>W>X>Y 5‎ C.Z>X>Y>W D.Z>Y>X>W 解析由(1)知X>Y;由(2)(3)知Z>X,由(4)知Y>W,故答案为C。‎ 答案C ‎8.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+Fe2++H2↑。‎ ‎(2)实验用品:电极(　　　　、　　　　)、稀硫酸、烧杯、　　　　、耳机、电流计(填写所缺的实验用品)。 ‎ ‎(3)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,这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是:在原电池中,由化学能转化为　　　　　。 ‎ ‎②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的　　　　极,电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;另一极接电流计的　　　　　极,电极上发生了　　　　　(填“氧化”或“还原”)反应。 ‎ 解析原电池的构成条件是:电极、导线、电解质溶液。负极应用铁钉或铁条,正极可选铜棒、铜钉或石墨(如铅笔芯)等,电解质溶液盛放在烧杯中;原电池是将化学能转化为电能的装置,电流计的负极应与电源负极相连,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。‎ 答案(2)铁钉(或铁条)　铜钉(或铅笔芯)　导线 ‎(4)①电能　②负　Fe-2e-Fe2+　正　还原 B组 ‎1.我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如下图所示。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A.电池工作时,锂离子向正极移动 B.有机电解质可用水溶液代替 C.电池总反应为2Li+2H2O2LiOH+H2↑‎ D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气 解析该电池工作时,电解质中的阳离子即锂离子会移向正极,故A项正确;由于金属Li可以与水反应生成氢氧化锂和氢气,但与有机电解质不反应,所以有机电解质不可用水溶液代替,故B项错误;金属Li和水反应生成氢氧化锂和氢气的反应是自发的氧化还原反应,即为2Li+2H2O2LiOH+H2↑,故C项正确;该原电池是将化学能转化为电能的装置,可以提供电能,并且反应产物中有氢气,因此还可得到清洁的氢气,故D项正确。‎ 5‎ 答案B ‎2.如图所示,杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其保持平衡,小心地向水槽中滴入CuSO4浓溶液。(该过程中不考虑两球浮力的变化)下列说法正确的是(　　)‎ A.若杠杆由绝缘体材料制成,一段时间后,杠杆一定B端高A端低 B.若杠杆由导体材料制成,一段时间后,杠杆一定B端高A端低 C.若杠杆由导体材料制成,一段时间后,杠杆一定A端高B端低 D.无论杠杆由绝缘体材料还是由导体材料制成,一段时间后,杠杆一定A端高B端低 解析若杠杆由绝缘体材料制成,则铁球会与硫酸铜溶液发生置换反应,质量增加,B端低A端高;若杠杆由导体材料制成,这就形成一个原电池,铁球为负极,质量减轻,铜球为正极,反应后质量增加,A端低B端高。‎ 答案B ‎3.如下图所示,烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜棒上能产生气泡的是(　　)‎ 解析A构成了原电池,B、C、D不能构成原电池。其中B、C中Ag、Cu均不与稀硫酸反应,D中没有构成闭合回路,因此B、C、D中铜电极上无法产生气泡。A中Zn电极反应为Zn-2e-Zn2+,Cu电极反应为2H++2e-H2↑。‎ 答案A ‎4.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 5‎ 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)装置丙中溶液中c(H+)　　　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。 ‎ ‎(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是　　　　　　。 ‎ 解析根据装置甲知活泼性:A>B,A作负极,电极反应为A-2e-A2+;根据装置乙知活泼性:B>C,正极反应为Cu2++2e-Cu;根据装置丙知活泼性:D>A,正极反应为2H++2e-H2↑,故c(H+)减小,由以上分析可知活泼性:D>A>B>C。‎ 答案(1)A-2e-A2+　(2)Cu2++2e-Cu ‎(3)变小　(4)D>A>B>C ‎5.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0.2 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-稀硫酸形成的原电池中,Zn为负极:Zn-2e-Zn2+,现象是锌片逐渐溶解,Cu为正极: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0.2 mol电子发生转移时,可生成0.1 mol H2,0.1 mol H2在标准状况下的体积为‎2.24 L。‎ 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)2.24 L 5‎