2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 3.1 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課時(shí)練蘇教版必修2

1、2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 3.1 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課時(shí)練蘇教版必修22020-2021學(xué)年高中化學(xué) 專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 3.1 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能課時(shí)練蘇教版必修2年級(jí)：姓名：- 10 -化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(40分鐘70分)一、選擇題(本題10小題，每小題5分，共50分)1.(2020溫州高一檢測(cè))小穎同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a.若將圖(1)裝置的zn、cu直接接觸，cu片上能看到氣泡產(chǎn)生b.圖(2)裝置中s向cu片移動(dòng)c.若將圖(2)中的zn片改為mg片，cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快d.圖(2)與圖(3)中正極生成物的質(zhì)量比為

2、132時(shí)，zn片減輕的質(zhì)量相等【解析】選b。zn、cu直接接觸就能構(gòu)成閉合回路而形成原電池，cu片上可看到有氣泡產(chǎn)生，a正確；s向負(fù)極zn片移動(dòng)，b錯(cuò)誤；由于mg的失電子能力強(qiáng)于zn，所以將zn片改為mg片后，電子轉(zhuǎn)移速率加快，生成h2的速率也加快，c正確；設(shè)圖(2)中正極產(chǎn)生2 g h2，則轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗負(fù)極65 g zn，而圖(3)中正極析出64 g cu，也轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗負(fù)極65 g zn，故zn片減輕的質(zhì)量相等，d正確。2.理論上不能設(shè)計(jì)為原電池的化學(xué)反應(yīng)是()a.2h2+o22h2ob.hno3+naohnano3+h2oc.ch4+2o2co2+2h2od.2f

3、ecl3+fe3fecl2【解析】選b。原電池反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)，a、c、d均屬氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池，而b是非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。3.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了能使led燈發(fā)光的裝置，如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()a.鋅片是負(fù)極，電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片b.氫離子在銅片表面被還原c.鋅電極質(zhì)量減少65 g時(shí)，銅電極表面析出氫氣的體積是22.4 ld.裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)化【解析】選c。鋅片作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向正極銅片，a正確；氫離子在銅片上得電子被還原，b正確；沒(méi)有指明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，c錯(cuò)誤；該裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而產(chǎn)生電

4、流，電流通過(guò)led燈時(shí)，led燈發(fā)光，故裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)化，d正確。4.(2019江蘇高考)將鐵粉和活性炭的混合物用nacl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()a.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為fe-3e-fe3+b.鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能c.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕d.以水代替nacl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕【解析】選c。鐵和活性炭構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，鐵失去電子生成fe2+，電極反應(yīng)式為fe-2e-fe2+，a錯(cuò)誤；能量轉(zhuǎn)化形式不是唯一的，化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能外，還有熱能等，b錯(cuò)誤；fe和活性炭構(gòu)成原電池后，反應(yīng)速率變

5、快，c正確；fe和c在水中也可以構(gòu)成原電池，fe失去電子，空氣中的o2得電子，發(fā)生吸氧腐蝕，如果在nacl溶液中，鐵發(fā)生吸氧腐蝕更快，d錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()【解析】選c。a、d均可由fe、cu構(gòu)成原電池而加速鐵的腐蝕；b中，食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境，炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金，易被腐蝕；c中銅鍍層把鐵完全覆蓋，不構(gòu)成原電池而不易被腐蝕。5.一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是zn+cu2+zn2+cu，該原電池的合理組成是()正極負(fù)極電解質(zhì)溶液azncucucl2bcuznh2so4ccuzncuso4dznfecucl2【解析】選c。由總反應(yīng)式知，zn被氧化

6、作原電池的負(fù)極，符合條件的有b、c兩項(xiàng)，正極反應(yīng)為cu2+2e-cu，b選項(xiàng)中是2h+2e-h2，c正確。6.由a、b兩種金屬和稀硫酸組成的原電池，a是正極，則下列推斷正確的是()a.a的金屬性強(qiáng)于bb.a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)c.電子不斷由a電極經(jīng)外電路流向b電極d.a在金屬活動(dòng)性順序表中一定排在氫前面【解析】選b。a、b和稀硫酸組成的原電池中a是正極，金屬性ba，a錯(cuò)誤；a為原電池正極，該極發(fā)生還原反應(yīng)，b為原電池負(fù)極，該極發(fā)生氧化反應(yīng)，電子由b極經(jīng)外電路流向a極，b正確，c錯(cuò)誤；a、b和稀硫酸形成的原電池，a作正極，不能判斷a在金屬活動(dòng)性順序表中是否排在氫之前，d錯(cuò)誤。7.如圖所

7、示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)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()a.a是zn，b是cu，c為稀硫酸b.a是cu，b是zn，c為稀硫酸c.a是fe，b是ag，c為稀agno3溶液d.a是ag，b是fe，c為稀agno3溶液【解析】選d。a極逐漸變粗，為原電池的正極，溶液中的金屬陽(yáng)離子得到電子后在a極上析出；b極逐漸變細(xì)，為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入溶液中。a和b中的反應(yīng)為zn+h2so4znso4+h2，則a中a極變細(xì)，b中a極不變。c和d兩項(xiàng)中的反應(yīng)為fe+2agno32ag+fe(no3)2，其中c中a極變細(xì)，d中a極變粗。8.(雙選)把

8、金屬a放入鹽b(no3)2的溶液中，發(fā)生反應(yīng)a+b2+a2+b，以下敘述正確的是()a.常溫下金屬a一定能與水反應(yīng)，b-定不能與水反應(yīng)b.a與b用導(dǎo)線連接后放入酒精中，不能形成原電池c.a與b用導(dǎo)線連接后放入b(no3)2的溶液中，一定有電流產(chǎn)生d.由a、b和b(no3)2溶液構(gòu)成的原電池，a一定是正極，b一定是負(fù)極【解析】選b、c。a+b2+a2+b說(shuō)明a比b活潑，但a、b有可能都在金屬活動(dòng)性順序h之后，因此，a、b都有可能不與水反應(yīng)，a錯(cuò)誤；酒精是非電解質(zhì)，不能形成原電池，b正確；由a、b和b(no3)2溶液構(gòu)成的原電池，a一定是負(fù)極，b一定是正極，d錯(cuò)誤。9.現(xiàn)有100 ml濃度為2 m

9、oll-1的鹽酸跟過(guò)量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成h2的總量，可采用的方法是()a.加入適量6 moll-1的鹽酸b.加入幾滴cucl2溶液c.加入適量蒸餾水d.加入適量的nacl溶液【解析】選b。zn置換出cucl2中的cu，cu、zn、稀鹽酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，不影響產(chǎn)生h2的量。10.如圖所示裝置，下列有關(guān)該裝置反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的敘述正確的是()a.鋅極附近滴入酚酞，溶液呈紅色b.鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)為2h2o+o2+4e-4oh-c.鐵極發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成鐵銹d.溶液中的oh-向鐵極移動(dòng)【解析】選b。裝置相當(dāng)于中性溶液中較活潑金屬鋅發(fā)生腐蝕，鋅極發(fā)生反應(yīng)zn-2e-+2oh-

10、zn(oh)2，滴入酚酞，溶液不呈紅色，a錯(cuò)誤；鐵極發(fā)生還原反應(yīng)，而鐵的腐蝕是氧化反應(yīng)，b正確，c錯(cuò)誤；溶液中陰離子向鋅極(負(fù)極)移動(dòng)，d錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題，共20分)11.(10分)某實(shí)驗(yàn)室備有如下實(shí)驗(yàn)用品：鐵片、銅片、鋅片、碳棒、fecl3溶液、zncl2溶液、cucl2溶液、nacl溶液、電流計(jì)以及部分導(dǎo)線。試回答下列問(wèn)題：(1)若選用鐵片、碳棒、fecl3溶液及導(dǎo)線，_(填“能”或“不能”)構(gòu)成原電池。若能，請(qǐng)判斷該電池的正極材料是_，負(fù)極材料是_，正極反應(yīng)式是_，負(fù)極反應(yīng)式是_，電池總反應(yīng)式是_。若不能，請(qǐng)說(shuō)明原因_。(2)若選用銅片、鐵片、nacl溶液及導(dǎo)線并外加電

11、流計(jì)，_(填“能”或“不能”)組成原電池裝置，電流計(jì)現(xiàn)象為_(kāi)。【解析】原電池的構(gòu)成條件注意三個(gè)因素：活潑程度不同的金屬作電極(也可以是金屬和導(dǎo)電非金屬)；要有電解質(zhì)溶液；要形成閉合回路。第(1)、(2)題中所涉及的裝置均符合條件能組成原電池。答案：(1)能碳棒鐵片2fe3+2e-2fe2+fe-2e-fe2+2fe3+fe3fe2+(2)能電流計(jì)指針有明顯變化【加固訓(xùn)練】()下列裝置能組成原電池的是_(填序號(hào))。()如上圖所示，若是原電池，請(qǐng)回答下列問(wèn)題(若不是，則不用回答)。(1)正極材料是_。(2)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)電池工作時(shí)總反應(yīng)的離子方程式是_。(4)陰離子的移動(dòng)方向?yàn)開(kāi)。(

12、5)導(dǎo)線中電子的流向?yàn)開(kāi)。【解析】()酒精不是電解質(zhì)溶液，不能組成原電池；符合原電池的構(gòu)成條件；未形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池；符合原電池的構(gòu)成條件，所以選。()(1)cu比ag活潑，所以正極是ag。(2)cu是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：cu-2e-cu2+。(3)電池工作時(shí)總反應(yīng)為cu置換ag的反應(yīng)，離子方程式為cu+2ag+cu2+2ag。(4)原電池中陰離子移向負(fù)極。(5)導(dǎo)線中電子從負(fù)極流向正極。答案：()()(1)ag(2)cu-2e-cu2+(3)cu+2ag+cu2+2ag(4)移向負(fù)極(銅極)(5)負(fù)極到正極(或銅到銀)12.(10分)把a(bǔ)、b、c、d四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝

13、置現(xiàn)象二價(jià)金屬a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答問(wèn)題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是 。(3)裝置丙中溶液的酸性_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是_?！窘馕觥繐?jù)圖()知活潑性：ab，a作負(fù)極，電極反應(yīng)為a-2e-a2+；據(jù)圖()知活潑性：bc，正極反應(yīng)為cu2+2e-cu；據(jù)圖()知活潑性：da，正極反應(yīng)為2h+2e-h2，故酸性減小。據(jù)()、()、()知活潑性：dabc。答案：(1)a-2e-a2+(2)cu2+2e-cu(3)變小(4)dabc(20分鐘30分)一、選擇題(本題2小題，每小題5分，

14、共10分)13.如圖所示，杠桿a、b兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃cuso4溶液，若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不考慮鐵絲反應(yīng)及兩邊浮力的變化，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是()a.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為a端高b端低b.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為a端低b端高c.當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，a端低b端高；為導(dǎo)體時(shí)，a端高b端低d.當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，a端高b端低；為導(dǎo)體時(shí)，a端低b端高【解析】選d。當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，fe把cu2+置換附著在fe球上，質(zhì)量增重，下沉，b端低；當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，構(gòu)成原電池，cu球上有cu析出增重，fe球溶解

15、，減輕，b端升高?！炯庸逃?xùn)練】以鋅片和銅片為兩極，以稀硫酸為電解質(zhì)溶液組成原電池，當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)2 mol電子時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()a.鋅片溶解了1 mol，銅片上析出1 mol h2b.兩極上溶解和析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等c.鋅片溶解了31 g，銅片上析出了1 g h2d.鋅片溶解了1 mol，硫酸消耗了0.5 mol【解析】選a。電極反應(yīng)式為負(fù)極：zn-2e-zn2+；正極：2h+2e-h2。當(dāng)溶解1 mol鋅時(shí)失去2 mol電子，銅片上析出1 mol氫氣，得到2 mol電子，得失電子守恒，a正確；鋅溶解65 g時(shí)，正極析出2 g h2，b、c錯(cuò)誤；鋅片溶解了1 mol，硫酸消耗了1 mol，

16、d錯(cuò)誤。14.(雙選)(2020長(zhǎng)沙高一檢測(cè))伏打電堆由幾組鋅和銀的圓板堆積而成，所有的圓板之間夾放著幾張鹽水泡過(guò)的布。如圖所示為最初的伏打電堆模型，由八組鋅和銀串聯(lián)組成的圓板堆積而成，反應(yīng)式為2zn+o2+2h2o2zn(oh)2。下列說(shuō)法正確的是()a.該電池發(fā)生的反應(yīng)時(shí)鋅是負(fù)極b.電池長(zhǎng)時(shí)間工作后，中間的布上會(huì)有白色固體顆粒生成，該固體顆粒為ag2oc.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1 mol電子時(shí)，消耗鋅板的總質(zhì)量為26 gd.該伏打電堆工作時(shí)，在銀板附近會(huì)有cl2放出【解析】選a、c。鋅和銀組成原電池，鋅是負(fù)極，a正確；根據(jù)電池總反應(yīng)2zn+o2+2h2o2zn(oh)2可知電池長(zhǎng)時(shí)間工作后，中間

17、的布上出現(xiàn)白色固體顆粒應(yīng)是zn(oh)2，b錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)為zn-2e-zn2+，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol時(shí)，一組鋅消耗的質(zhì)量為0.1 mol65 gmol-1=6.5 g，八組鋅消耗的總質(zhì)量為6.5 g8=52 g，c正確；銀作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，不會(huì)有氯氣放出，d錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括1小題，共20分)15.(2020杭州高一檢測(cè))某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證fe、ag的金屬活動(dòng)性，他們提出了以下兩種方案。請(qǐng)你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。(1)方案：有人提出將大小相等的鐵片和銀片同時(shí)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(dòng)性。該原理的離子方程式為 。(2)方案：有人利用fe、ag作電極設(shè)計(jì)成原電池，以確定它們的活動(dòng)性。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。 (3)方案：結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，幫助他們?cè)僭O(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證fe、ag活動(dòng)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案(與方案、不能雷同)：_；用離子方程式表示其反應(yīng)原理：_。【解析】(1)方案：金屬的金屬性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)越劇烈，產(chǎn)生h2的速率越快