魯科版必修2 第2章第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用（第2課時） 作業(yè) (2).doc

第2課時化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量1下列圖示的裝置不能構(gòu)成原電池的是()答案c解析c選項中兩種金屬都不能和稀h2so4發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，故c選項中裝置不能構(gòu)成原電池。2關(guān)于原電池的下列說法正確的是()a在正極上發(fā)生氧化反應(yīng)b化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬為負(fù)極c在外電路電子流出的是正極d原電池是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置答案b解析原電池中相對較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極本身參與反應(yīng)，失去電子被氧化，是電子流出的一極。相對不活潑的金屬或非金屬作正極，正極上電解質(zhì)溶液中的陽離子得到電子被還原，是電子流入的一極。因此，原電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3在盛裝稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片。下列敘述不正確的是()a負(fù)極附近so的濃度逐漸增大b電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片c反應(yīng)一段時間后，溶液中c(h)減小d銅片上有h2逸出答案b解析該原電池中鋅片為負(fù)極，銅片為正極，鋅片失電子被氧化為zn2進入溶液，電子沿導(dǎo)線流向銅片，溶液中的h從銅片上得電子被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。溶液中的so向負(fù)極zn片方向移動。故a、c、d正確。4如圖所示，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時a極質(zhì)量減少，b極上有氣泡產(chǎn)生，c為電解質(zhì)溶液。下列說法中錯誤的是()ab極為原電池的正極ba、b、c可能分別為zn、cu、稀鹽酸cc中陽離子向a極移動da極發(fā)生氧化反應(yīng)答案c5某實驗興趣小組以zn和cu為電極，稀硫酸為電解質(zhì)溶液研究原電池，并對實驗進行了拓展，以下實驗記錄錯誤的是 ()a銅片上有氣泡產(chǎn)生，鋅片逐漸溶解b電子在溶液中從cu電極流向zn電極c把鋅片換成石墨，電流表指針沒有明顯偏轉(zhuǎn)d把稀硫酸換成硫酸銅溶液，電流表指針依然偏轉(zhuǎn)答案b解析cuzn稀硫酸原電池中，zn作負(fù)極失去電子而被溶解，電子從zn極經(jīng)導(dǎo)線流向cu極，而若將zn換成石墨，則就不能構(gòu)成原電池。故b項錯誤。6如圖所示，在銅鋅原電池中，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式是_；銅片上觀察到的現(xiàn)象是_，原電池總反應(yīng)的離子方程式為_。答案負(fù)氧化zn2e=zn2鋅片溶解正還原cu22e=cu銅極變粗zncu2=zn2cu解析cuso4為電解質(zhì)溶液時，銅鋅原電池的負(fù)極為鋅，電極反應(yīng)式為zn2e=zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應(yīng)式為cu22e=cu，所以銅極不斷變粗，電池總反應(yīng)式為zncu2=zn2cu。分層訓(xùn)練基礎(chǔ)過關(guān)題組1原電池的構(gòu)成與工作原理1下面關(guān)于原電池的說法正確的是()a原電池電解質(zhì)溶液中的陽離子向負(fù)極移動b在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)c在外電路中電子流出的一極為正極d原電池是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置答案b解析原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，電子流出或發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極，電子流入或發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極；電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動。2下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣體的是()答案b解析a裝置中，銅和銀都不與稀硫酸反應(yīng)，不能形成原電池；b裝置中能形成原電池，銅為正極，銅片上2h2e=h2；c裝置中，銅不與稀硫酸反應(yīng)，不能形成原電池；d裝置中不能形成閉合回路，不能形成原電池。3下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是()a把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀h2so4中，銅片表面出現(xiàn)氣泡b把銅插入agno3溶液中，銅片表面出現(xiàn)一層銀c把銅片插入fecl3溶液中，銅片表面出現(xiàn)一層鐵d把鋅粒放入裝有鹽酸的試管中，加幾滴cuso4溶液，產(chǎn)生h2速率加快答案c解析a形成原電池，銅片為正極，h在正極被還原為h2，a正確；銅能從agno3溶液中置換出ag, b正確；2fe3cu=2fe2cu2 ，cu不能置換出fe，c不正確；鋅能從cuso4溶液中置換出銅，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，d正確。4將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極兩燒杯中溶液的c(h)均減小產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢甲中so向zn片移動，h向cu片移動乙中電流從cu片流向zn片甲乙兩燒杯中cu片的質(zhì)量均不變abcd答案b解析裝置甲構(gòu)成cuzn原電池，裝置乙未形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，只發(fā)生zn與稀h2so4的反應(yīng)，不能產(chǎn)生電流。甲中zn為負(fù)極，cu為正極，h向正極移動，在cu片表面得電子被還原為h2逸出，so向負(fù)極移動。甲、乙兩燒杯中都發(fā)生反應(yīng)：zn2h=zn2h2，故c(h)減小，銅片均不發(fā)生反應(yīng)，故質(zhì)量不變。5如圖，a的金屬活動性在氫以前，b為碳棒。關(guān)于該裝置的說法中，正確的是()aa極上發(fā)生還原反應(yīng)，b極上發(fā)生氧化反應(yīng)b碳棒上有氣體逸出，溶液中c(h)增大c導(dǎo)線上有電流，電流方向abd反應(yīng)后a極質(zhì)量減小答案d解析a金屬可與稀硫酸反應(yīng)，a為原電池的負(fù)極，a極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，a不正確，d正確；溶液中的h在b極上得電子生成氫氣，c(h)減小，b不正確；導(dǎo)線中電子流向為ab，所以導(dǎo)線中電流方向為ba。題組2原電池正極和負(fù)極的判定6如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)， 且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()選項a電極名稱a電極材料燒杯溶液a負(fù)極fe稀硫酸b負(fù)極fe硫酸銅溶液c正極碳棒稀硫酸d正極碳棒硫酸銅溶液答案c解析fe、c形成的原電池中，負(fù)極鐵失去電子，變成2價的亞鐵離子，由于a極上有大量氣泡產(chǎn)生，所以為正極，電極反應(yīng)式：2h2e=h2，a為正極，是碳棒；b為負(fù)極，是鐵片；電解質(zhì)溶液為硫酸溶液。7如圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時a極逐漸變粗，b極逐漸變細(xì)，c為電解質(zhì)溶液，則a、b、c應(yīng)是下列各組中的()選項abcazncu稀硫酸bcufe稀鹽酸cfeagfe(no3)3溶液dagfeagno3溶液答案d解析a極逐漸變粗，說明a極為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在a極上析出；b極逐漸變細(xì)，說明b極為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進入溶液中。a選項的原電池反應(yīng)為znh2so4=znso4h2，b選項的原電池反應(yīng)為fe2hcl=fecl2h2，a選項中a極為原電池負(fù)極，變細(xì)，b極不變。b選項中a極為原電池正極，不變，b極變細(xì)。c選項中的原電池反應(yīng)為fe2fe(no3)3=3fe(no3)2，則a極為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為fe2e=fe2，a極變細(xì)，b極電極反應(yīng)式為2fe32e=2fe2，b極不變。d選項中的原電池反應(yīng)為fe2agno3=2agfe(no3)2, a極為正極，電極反應(yīng)為2ag2e=2ag，a極變粗，b極為原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為fe2e=fe2，b極變細(xì)。題組3原電池的應(yīng)用8某原電池的總反應(yīng)的離子方程式為2fe3fe=3fe2，不能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()選項正極負(fù)極電解質(zhì)溶液acufefecl3溶液bcfefe(no3)3溶液cfeznfe2(so4)3溶液dagfefe2(so4)3溶液答案c解析根據(jù)原電池的電池反應(yīng)為fe2fe3=3fe2可知，fe為負(fù)極，比fe不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極，含fe3的溶液為電解質(zhì)溶液。9將等質(zhì)量的兩份鋅粉a和b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加少量cuso4溶液，下圖中產(chǎn)生h2的體積v(l)與時間t(min)的關(guān)系，其中正確的是()答案a解析a中加入少量cuso4溶液，被置換出的cu覆蓋在zn的表面，形成原電池，產(chǎn)生h2的速率加快，反應(yīng)所需時間變短，但置換銅時消耗了一部分鋅，故與稀硫酸反應(yīng)的鋅的量比b少，產(chǎn)生的h2量比b少。10酸性條件下氫氧燃料電池的構(gòu)造如圖所示，下列關(guān)于該電池的說法不正確的是()aa極是負(fù)極b正極h2被氧化c電流由b極通過燈泡流向a極d氫氧燃料電池是環(huán)保型電池答案b解析原電池電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動，根據(jù)圖示h移動方向知a為原電池的負(fù)極，b為原電池的正極，a正確；通o2的電極為正極，o元素化合價降低，所以o2得電子被還原，負(fù)極通h2，h元素失電子被氧化，b不正確；電流方向與電子流向相反，外電路中電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，即由a極通過燈泡流向b極，電流則由b極通過燈泡流向a極，c正確；氫氧燃料電池對環(huán)境無污染，d正確。能力提升11原電池原理應(yīng)用廣泛，試回答下列問題：(1)100 ml濃度為2 moll1的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的量，可采用的方法是_(填字母，下同)。a加入適量6 moll1的鹽酸b滴入數(shù)滴cucl2溶液c加入適量蒸餾水d加入適量nacl溶液e加入nahso4固體(2)銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它作為原電池工作時發(fā)生反應(yīng)ag2oznh2o=2agzn(oh)2。此原電池放電時負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是_。已知空氣鋅電池的兩個電極發(fā)生的反應(yīng)為鋅片：2zn4oh4e=2zno2h2o，石墨棒：o22h2o4e=4oh，據(jù)此判斷石墨是_(填“正極”或“負(fù)極”)，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(3)根據(jù)原電池原理可設(shè)計成化學(xué)電源，下列關(guān)于原電池的說法不正確的是_。a手機上用的鋰離子電池屬于二次電池b甲醇燃料電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能c鋅錳干電池中，鋅電極為負(fù)極d所有釋放能量的反應(yīng)都能通過原電池實現(xiàn)(4)如圖為氫氧燃料電池原理示意圖，根據(jù)此圖的提示，下列敘述不正確的是_。aa電極是負(fù)極bb電極的電極反應(yīng)為4oh4e=2h2oo2c氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源d氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部貯存在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置答案(1)b(2)zn正極還原(3)d(4)b解析(1) a項和e項，c(h)增大，n(h)增大，生成氫氣的速率增大，同時產(chǎn)生氫氣的總量增多； b項，鋅置換出銅，形成原電池，n(h)不變，生成氫氣的速率增大，同時產(chǎn)生氫氣的總量不變；c項和d項，c(h)減小，n(h)不變，生成氫氣的速率減小，同時產(chǎn)生氫氣的總量不變。(2) 原電池負(fù)極上的物質(zhì)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，由方程式知鋅發(fā)生氧化反應(yīng)；在反應(yīng)中鋅化合價升高，被氧化，作負(fù)極。正極為石墨，正極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)只有釋放能量的氧化還原反應(yīng)才能通過原電池實現(xiàn)化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化，d不正確。(4)氫氧燃料電池的總反應(yīng)為2h2o2=2h2o，因此a電極上發(fā)生反應(yīng)2h24e=4h，a電極是負(fù)極；b電極上發(fā)生反應(yīng)o22h2o4e=4oh，b電極是正極，以上電極反應(yīng)式，適用于電解質(zhì)溶液為na2so4溶液等；氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率較高，且產(chǎn)物是h2o，無污染，是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源；氫氧燃料電池通入h2、o2就能工作，無需將h2、o2 貯存在電池內(nèi)部。12利用原電池原理可以探究金屬的活動性。(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個檢流計。鋅片作_(填“正”或“負(fù)”)極，鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)式是_。(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47 g。此時產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為_l，通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為_mol。(3)為了證明鐵的金屬活動性比銅強，某同學(xué)設(shè)計了如下一些方案。其中能證明鐵的金屬活動性比銅強的方案是_(填序號)。方案現(xiàn)象或產(chǎn)物將鐵片置于cuso4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒生成物分別為fecl3和cucl2將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中鐵片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上無氣泡產(chǎn)生將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接鐵片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生答案(1)負(fù)zn2e=zn22h2e=h2(2)4.480.4(3)解析(2)溶解的n(zn)0.2 mol負(fù)極：zn2e=zn2 0.2 mol 0.4 mol正極： 2h 2e = h2 0.4 mol 0.2 mol所以v(h2)4.48 l，n(e)0.4 mol。13某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計實驗驗證fe、cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實驗項目：方案：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為_。方案：有人利用fe、cu作電極設(shè)計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：_；負(fù)極反應(yīng)式：_。方案：結(jié)合你所學(xué)的知識，幫助他們再設(shè)計一個驗證fe、cu活動性的簡單實驗方案(與方案、不能雷同)：_，用離子方程式表示其反應(yīng)原理：_。答案方案：fe2h=fe2h2方案： 如圖所示2h2e=h2fe2e=fe2(答案合理即可) 方案：將鐵片置于cuso4溶液中，一段時間后觀察fe表面是否有金屬銅析出fecu2=fe2cu(答案合理即可)拓展探究14某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下。編號電極材料電解質(zhì)溶液檢流計指針偏轉(zhuǎn)方向1al、mg稀鹽酸偏向al2al、cu稀鹽酸偏向cu3al、c(石墨)稀鹽酸偏向石墨4al、mg氫氧化鈉溶