
第2課時化學(xué)反應(yīng)與電能
(時間:40分鐘)
1.下列我國科技創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)備在工作時由化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的是()
【答案】D
【解析】A.液氧煤油發(fā)動機將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和機械能,而沒有把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,故A錯誤;B.太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,而沒有把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,故B錯誤;C.風力發(fā)電機廠將風能轉(zhuǎn)化為電能,而沒有把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,故C錯誤;D.由橙子制成的簡易電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故D正確;答案選D。
2.下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是()
A.正極和負極必須是兩種不同的金屬
B.原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置
C.原電池工作時,正極和負極上發(fā)生的都是氧化還原反應(yīng)
D.鋅、銅和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時,鋅片上有6.5g鋅溶解,正極就有0.1g氫氣生成
【答案】B
【解析】A.正極和負極必須是兩種不同的金屬或金屬和非金屬,A錯誤;B.原電池是利用氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,B正確;C.原電池工作時,正極發(fā)生的是還原反應(yīng),負極上發(fā)生的是氧化反應(yīng),C錯誤;D.鋅、銅和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時,鋅片上有6.5g鋅溶解,轉(zhuǎn)移0.2ml電子,正極就有0.2g氫氣生成,D錯誤;故選B。
3.如圖所示,下列對于該原電池的敘述正確的是()
A.銅是負極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B.銅片質(zhì)量逐漸減小
C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D.氫離子在銅片表面被還原
【答案】D
【解析】A.Zn比Cu活潑,Zn為原電池負極,Cu是正極,A項錯誤;B.銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:,銅片質(zhì)量不變,B項錯誤;C.電流經(jīng)導(dǎo)線從正極(銅電極)流向負極(鋅電極),C項錯誤;D.溶液中的氫離子在正極(銅片)得到電子而被還原為H2,D項正確;答案選D。
4.(2020·湖北省武漢市外國語學(xué)校美加分校高一期中)如圖為鋅、銅水果電池裝置示意圖,下列說法正確的是()
A.銅片為負極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.鋅片上發(fā)生還原反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+
C.電流由鋅片沿導(dǎo)線流向銅極
D.電子由鋅片沿導(dǎo)線流向銅極
【答案】D
【解析】A.鋅的金屬性強于銅,鋅是負極,銅是正極,故A錯誤;B.鋅極是負極,發(fā)生氧化反應(yīng):Zn-2e-=Zn2+,故B錯誤;C.該裝置是原電池,電流由正極銅沿導(dǎo)線流向鋅,故C錯誤;D.電子由負極鋅極沿導(dǎo)線流向正極銅極,故D正確;故選:D。
5.(2020·泗洪縣洪翔中學(xué)高一月考)在如右圖所示的裝置中,a的金屬活潑性比氫要強,b為碳棒,下列關(guān)于此裝置的敘述不正確的是( )
A.碳棒上有氣體放出,溶液pH變大B.a(chǎn)是正極,b是負極
C.導(dǎo)線中有電子流動,電子從a極到b極D.a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應(yīng)
【答案】B
【解析】A.碳棒是正極,在正極發(fā)生的反應(yīng)是:2H++2e-=H2↑,溶液中的氫離子濃度減少,溶液的pH變大,故A正確;B.a(chǎn)的金屬性比氫要強,b為碳棒,所以a是負極,b碳棒是正極,故B錯誤;C.在原電池的外電路中,電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即電子從a極經(jīng)導(dǎo)線到b極,故C正確;D.a(chǎn)的金屬性比氫要強,b為碳棒,所以a是負極,負極上發(fā)生金屬失電子的氧化反應(yīng),故D正確;答案選B。
6.(2020·新絳縣第二中學(xué)高一月考)把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時,a為負極;c、d相連時,外電路的電流由d到c;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡;b、d相連時,d極逐漸溶解,則四種金屬的活動性由強到弱的順序為( )
A.a(chǎn)>b>c>dB.a(chǎn)>c>d>bC.c>a>d>bD.b>d>c>a
【答案】B
【解析】a、b相連時,a為負極,活潑金屬作負極,所以金屬活動性a>b;c、a相連時,c上產(chǎn)生大量氣泡,c上發(fā)生得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以a上發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故金屬活動性a>c;c、d相連時,電流由d經(jīng)導(dǎo)線流向c,電流由正極流向負極,所以c作負極d作正極,金屬活動性c>d,b、d相連時,d極逐漸溶解,,即b是正極,d是負極,活潑性d>b,所以a、b、c、d4塊金屬的活動性由強到弱的順序為a>c>d>b,
故選:B。
7.(2020·河北保定市·高碑店一中高一月考)用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,下列措施不能使氫氣生成速率加快的是( )
A.滴加少量CuSO4溶液B.不用稀硫酸,改用98%的濃硫酸
C.對該反應(yīng)體系加熱D.不用鐵片,改用鐵粉
【答案】B
【解析】A、滴加少量CuSO4溶液,鐵置換出Cu,構(gòu)成Fe、Cu原電池,從而加快了生成氫氣的反應(yīng)速率,故A不符合題意;B、因濃硫酸具有強氧化性,鐵與濃硫酸常溫下會印化,不能生成氫氣,故B符合題意;C、因加熱時反應(yīng)體系的溫度升高,則化學(xué)反應(yīng)速率加快,故C不符合題意;D、改用鐵粉,增大了鐵與硫酸反應(yīng)的接觸面積,則反應(yīng)速率加快,故D不符合題意;故選B。
8.航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt—Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中()
①鋁合金是負極②海水是電解質(zhì)溶液③鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)
A.①②B.②③
C.①③D.①②③
【答案】A
【解析】①其中活潑的一極為負極,即為鋁合金,故①對;②電極在海水中,海水中含有大量的電解質(zhì),故②對;③鋁合金為負極,則發(fā)生氧化反應(yīng),故③錯;綜上所述,故選A。
9.(2020·海南海口市·瓊山中學(xué)高一月考)某原電池工作時總的反應(yīng)為Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該原電池的組成可能是()
【答案】C
【解析】根據(jù)電池反應(yīng)式知,Zn失電子化合價升高作負極,不如鋅活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),則可溶性銅鹽溶液作電解質(zhì)溶液,只有C項:Zn作負極、Cu作正極、硫酸銅溶液作電解質(zhì)溶液可以實現(xiàn)該原電池反應(yīng),故C正確;答案為C。
10.(2020·師宗縣第二中學(xué)高二期末)X、Y、Z、M、N代表五種金屬,有以下反應(yīng):
①Y與M用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中,M上冒氣泡;②M、N為電極,與N的鹽溶液組成原電池,電子從M極流出,經(jīng)過外電路,流入N極;③Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑;④水溶液中,X+Y2+=X2++Y。
則這五種金屬的活動性由強到弱的順序為( )
A.Z>X>Y>M>NB.Z>Y>X>M>N
C.Z>X>Y>N>MD.X>Y>M>N>Z
【答案】A
【解析】
①Y與M用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中,M上冒氣泡,說明M作為原電池的正極,活潑性MN;③Z+2H2O(冷水)=Z(OH)2+H2↑,Z的化學(xué)性質(zhì)非常活潑;④水溶液中,X+Y2+=X2++Y,X可以置換出Y的鹽溶液中的Y,所以活潑性X>Y,所以五種金屬活動性由強到弱的順序為:Z>X>Y>M>N,答案選A。
11.“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極,向極板上滴加食鹽水后電池便可工作,電池反應(yīng)為2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2。下列關(guān)于該電池的說法錯誤的是()
A.鎂片作為正極
B.食鹽水作為電解質(zhì)溶液
C.電池工作時鎂片逐漸被消耗
D.電池工作時實現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化
【答案】A
【解析】A.從電池反應(yīng)看,Mg由0價升高到+2價,則鎂片失電子,作負極,A錯誤;B.食鹽水中含有Na+和Cl-,具有導(dǎo)電性,可作為電解質(zhì)溶液,B正確;C.電池工作時,鎂片不斷失電子生成Mg2+進入溶液,所以鎂片逐漸被消耗,C正確;D.電池工作時,通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,從而實現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化,D正確;故選A。
12.(2020·山東煙臺市·煙臺三中高一月考)利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能,裝置如圖所示。下列說法不正確的是
A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極
B.A電極上發(fā)生氧化反應(yīng),B為正極
C.電極A極反應(yīng)式為2NH3-6e-=N2+6H+
D.當有2.24LNO2(標準狀況)被處理時,轉(zhuǎn)移電子為0.4ml
【答案】C
【解析】A.原電池中電流由正極經(jīng)外電路流向負極,B為正極,A為負極,即電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極,故A正確;B.根據(jù)分析可知A電極上NH3失電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負極,B電極上NO2得電子被還原為正極,故B正確;C.電解質(zhì)溶液呈堿性,所以電極方程式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故C錯誤;D.2.24LNO2(標準狀況)的物質(zhì)的量為0.1ml,該反應(yīng)中NO2中氮元素由+4價變?yōu)?價,所以轉(zhuǎn)移的電子為0.4ml,故D正確;綜上所述答案為C。
13.氨硼烷()電池可在常溫下工作,裝置如圖所示。該電池工作時的總反應(yīng)為。下列說法正確的是()
A.正極附近溶液的pH減小
B.電池工作時,通過質(zhì)子交換膜向負極移動
C.消耗氨硼烷,理論上有電子通過內(nèi)電路
D.電池負極反應(yīng)式為
【答案】D
【解析】A.根據(jù)電池總反應(yīng)可知,正極上發(fā)生還原反應(yīng);,正極附近減小,溶液pH增大,A項錯誤;B.原電池工作時,陽離子向正極移動,故通過質(zhì)子交換膜向正極移動,B項錯誤;C.轉(zhuǎn)化為,N的化合價不變,B的化合價升高,根據(jù),可知,消耗氨硼烷,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子,但電子不通過內(nèi)電路,C項錯誤;D.根據(jù)電池總反應(yīng),負極上氨硼烷發(fā)生氧化反應(yīng):,D項正確;故選D。
14.(2020·山東泰安市·泰安一中高一期中)2018年5月美國研究人員成功實現(xiàn)在常溫常壓下用氮氣和水生產(chǎn)氨,原理如下圖所示:
下列說法正確的是
A.圖中能量轉(zhuǎn)化方式只有2種
B.b極發(fā)生的電極反應(yīng)為:N2+6H++6e-=2NH3
C.H+向a極區(qū)移動
D.a(chǎn)極上每產(chǎn)生22.4LO2流過電極的電子數(shù)為2NA
【答案】B
【解析】A.圖中能量轉(zhuǎn)化方式有風能轉(zhuǎn)化為電能、太陽能轉(zhuǎn)化為電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能等,所以能量轉(zhuǎn)化方式不只是2種,故A錯誤;B.b極氮氣轉(zhuǎn)化為氨氣,氮元素化合價降低被還原為原電池的正極,b極發(fā)生的電極反應(yīng)為:N2+6H++6e-=2NH3,故B正確;C.b極氮氣轉(zhuǎn)化為氨氣,氮元素化合價降低被還原為原電池的正極,故H+向b極區(qū)移動,故C錯誤;D.a極為負極,電極反應(yīng)為,每產(chǎn)生標準狀況下22.4LO2流過電極的電子數(shù)為4NA,但題干沒說明標準狀況,故D錯誤;答案選B。
15.利用原電池原理可比較金屬的活潑性,原電池中,作負極的金屬活動性一般比作正極的金屬活動性強。結(jié)合相關(guān)知識解答下列問題。
由A、B、C三種金屬按表中裝置進行實驗:
(1)在甲中,金屬片___(填“A”或“B”)發(fā)生氧化反應(yīng)。
(2)在乙中,金屬片___(填“B”或“C”)作負極。
(3)如果把B、C用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中,有一電極產(chǎn)生氣泡。則金屬片__(填“B”或“C”)上有氣泡產(chǎn)生。
(4)上述三種金屬的活動性順序是__。
【答案】(1)A
(2)B
(3)C
(4)A>B>C
【解析】(1)A不斷溶解,B上產(chǎn)生氣泡,所以在甲中A是負極,發(fā)生氧化反應(yīng);(2)C的質(zhì)量增加,B的質(zhì)量減輕,所以在乙中,B作負極;(3)把B、C用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸溶液中,正極會產(chǎn)生氣泡。則金屬片C上有氣泡產(chǎn)生;(4)負極失電子,化合價升高,負極金屬更活潑,所以通過題目中的兩個圖片,確定金屬的活動性順序是A>B>C。
16.依據(jù)2Ag++Cu=Cu2++2Ag設(shè)計的原電池如圖所示。
請回答下列問題:
(1)電極X的材料是____;電解質(zhì)溶液Y是____。
(2)銀電極為電池的___極,發(fā)生的電極反應(yīng)為_;X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_。
(3)外電路中的電子是從____電極流向____電極。
【答案】(1)銅;AgNO3
(2)正;2Ag++2e-=2Ag;Cu-2e-=Cu2+
(3)銅;銀
【解析】(1)電極X的材料是銅,電解質(zhì)溶液Y是AgNO3;(2)銀電極為電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為,X電極是負極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為;(3)外電路中的電子是從負極流向正極,所以外電路中的電子是從銅電極流向銀電極。
17.(2021·四川雅安市·雅安中學(xué)高一開學(xué)考試)根據(jù)化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的相關(guān)知識,回答下列問題:
Ⅰ.理論上講,任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。請利用反應(yīng)“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”設(shè)計一個化學(xué)電池(正極材料用碳棒),回答下列問題:
(1)該電池的負極材料是_______,發(fā)生_______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電解質(zhì)溶液是_______。
(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______。
(3)若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1ml,則生成銀_______g。
Ⅱ.有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序,兩人均用鎂片和鋁片作電極,但甲同學(xué)將電極放入6ml·L-1的H2SO4溶液中,乙同學(xué)將電極放入6ml·L-1的NaOH溶液中,如圖所示。
(1)寫出甲中正極的電極反應(yīng)式:_______。
(2)乙中負極為_______,總反應(yīng)的離子方程式:_______。
(3)如果甲與乙同學(xué)均認為“構(gòu)成原電池的電極材料都是金屬時,則構(gòu)成負極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”,由此他們會得出不同的實驗結(jié)論,依據(jù)該實驗實驗得出的下列結(jié)論中,正確的有_______。
A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)
B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強
C.該實驗說明金屬活動性順序表已過時,沒有實用價值了
D.該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大,因此具體問題應(yīng)具體分析
【答案】Ⅰ.(1)Cu;氧化;AgNO3溶液
(2)碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)
(3)108
Ⅱ.(1)2H++2e-=H2↑
(2)Al;2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(3)AD
【解析】Ⅰ.(1)在反應(yīng)Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中,Cu失去電子,在負極上發(fā)生氧化反應(yīng):Cu-2e-=Cu2+;正極上,Ag+得到電子生成銀單質(zhì),所以該電池的負極材料為Cu,發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液需要提供Ag+,故可用AgNO3溶液;(2)正極上發(fā)生反應(yīng):Ag++e-=Ag,可看到碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)。
(3)根據(jù)正極反應(yīng):Ag++e-=Ag,轉(zhuǎn)移1ml電子,生成1mlAg,即108gAg。
Ⅱ.(1)甲中鎂比鋁活潑,更容易和硫酸反應(yīng),所以鎂作負極,失去電子,鋁作正極,溶液中的H+得到電子,正極反應(yīng)式為:2H++2e-=H2↑。
(2)乙中鋁能和NaOH溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以鋁作負極,總反應(yīng)離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。
(3)鎂的原子半徑比鋁大,且鎂的核電荷數(shù)比鋁小,所以鎂比鋁容易失去電子,所以鎂比鋁活潑,這是不爭的事實,金屬活動性順序表依然是正確且有實用價值的。在乙中之所以鋁作負極,是因為鋁能和NaOH溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)而鎂不能,所以利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì),同時該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜、反應(yīng)受條件影響較大,因此具體問題應(yīng)具體分析,故AD正確 。A.長征5號火箭使用的液氧煤油發(fā)動機
B.北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的太陽能電池板
C.位于江蘇的海上風力電動機
D.由橙子制成的簡易電池
選項
正極
負極
電解質(zhì)溶液
A
Zn
Cu
CuCl2溶液
B
Cu
Zn
稀H2SO4
C
Cu
Zn
CuSO4溶液
D
Fe
Zn
ZnSO4溶液
裝置
甲
乙
現(xiàn)象
A不斷溶解,B上產(chǎn)生氣泡
C的質(zhì)量增加,B的質(zhì)量減輕
這是一份人教版 (2019)必修 第二冊第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化課后作業(yè)題,文件包含新教材精創(chuàng)612化學(xué)反應(yīng)與電能練習2解析版docx、新教材精創(chuàng)612化學(xué)反應(yīng)與電能練習2原卷版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共15頁, 歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)必修 第二冊第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化同步練習題,文件包含新教材精創(chuàng)612化學(xué)反應(yīng)與電能練習1解析版docx、新教材精創(chuàng)612化學(xué)反應(yīng)與電能練習1原卷版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共17頁, 歡迎下載使用。
這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第一冊第三章 鐵 金屬材料實驗活動2 鐵及其化合物的性質(zhì)當堂檢測題,共7頁。試卷主要包含了下列關(guān)于原電池的敘述,正確的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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