人教版 (2019)必修 第二冊(cè)第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化當(dāng)堂檢測(cè)題

這是一份人教版 (2019)必修 第二冊(cè)第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量變化當(dāng)堂檢測(cè)題，共13頁。試卷主要包含了選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

(40分鐘 70分)
一、選擇題(本題包括8小題,每小題5分,共40分)
1.下列電池中不易造成環(huán)境污染的是( )
A.鎳鎘電池 B.鋅錳電池
C.鉛蓄電池D.氫氧燃料電池
【解析】選D。鎳鎘電池、鋅錳電池、鉛蓄電池中都有重金屬,使用時(shí)容易造成環(huán)境污染;氫氧燃料電池的原料分別是氫氣、氧氣,最終產(chǎn)物為水,使用時(shí)對(duì)環(huán)境不易造成污染。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
下列關(guān)于充電電池的敘述,不正確的是( )
A.充電電池的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)
B.理論上充電電池可以被多次充放電
C.充電和放電屬于可逆反應(yīng)
D.較長(zhǎng)時(shí)間不使用電池時(shí),最好將電池取出并妥善存放
【解析】選C。充電電池中充電和放電屬于可逆過程,但是不屬于可逆反應(yīng)。因?yàn)榭赡娣磻?yīng)要求在同
一條件下向兩個(gè)反應(yīng)方向同時(shí)進(jìn)行,而充電過程和放電過程的反應(yīng)條件不同,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2019·周口高一檢測(cè))下列裝置能形成原電池的是 ( )
A.①②③⑦B.①②⑤⑥
C.①②③④D.①②③⑥⑦
【解析】選A。根據(jù)構(gòu)成原電池的“兩極一液一線一反應(yīng)”判斷,裝置④不能形成閉合回路;裝置⑤不具有兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極,只能發(fā)生氧化還原反應(yīng);裝置⑥中酒精不是電解質(zhì)溶液。
3.(2019·泰安高一檢測(cè))如圖,在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y,外電路中電子流向如圖所示,關(guān)于該裝置的下列說法正確的是( )
A.外電路的電流方向?yàn)閄→外電路→Y
B.若兩電極分別為Fe和碳棒,則X為碳棒,Y為Fe
C.X極上發(fā)生的是還原反應(yīng),Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)
D.若兩電極都是金屬,則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄>Y
【解析】選D。外電路的電子流向?yàn)閄→外電路→Y,電流方向與其相反,A錯(cuò)誤;X極失電子,作負(fù)極,Y極上發(fā)生的是還原反應(yīng),X極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)。若兩電極分別為Fe和碳棒,則Y為碳棒,X為Fe,B、C錯(cuò)誤,D正確。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
1.下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是( )
A.正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬
B.電子流入的一極為正極
C.原電池工作時(shí),正極和負(fù)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(shí),鋅片上有6.5 g鋅溶解,正極上就有0.1 g氫氣生成
【解析】選B。原電池中電子從負(fù)極流出,從正極流入;它的正、負(fù)極可以是兩種活潑性不同的金屬,也可以是金屬與非金屬;原電池工作時(shí)負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),正極上發(fā)生還原反應(yīng);當(dāng)鋅片上有6.5 g鋅溶解時(shí),正極上生成0.2 g氫氣。
2.為將反應(yīng)2Al+6H+2Al3++3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜) ( )
【解析】選B。A、B、C三項(xiàng)中的裝置均能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,A項(xiàng)中反應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)Al與H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生鋁鹽和H2,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中反應(yīng)為Al和硝酸反應(yīng)生成NO,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中兩電極全是Al,因而不能構(gòu)成原電池,即不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2017·隨州高一檢測(cè))如圖所示裝置中,觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細(xì),由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì),其中可以成立的是( )
【解析】選C。該原電池中M棒變粗,N棒變細(xì)。說明原電池反應(yīng)時(shí)N棒溶解作負(fù)極,溶液中有金屬析出在M棒上。M棒作正極,A、B選項(xiàng)中,電解質(zhì)溶液分別為稀硫酸和稀鹽酸,原電池工作時(shí),不會(huì)有金屬析出且A中M棒變細(xì),C選項(xiàng)正極反應(yīng)為Ag++e-Ag。而D選項(xiàng)正極反應(yīng)為Fe3++e-Fe2+,不會(huì)有金屬析出,是M棒鋅溶解變細(xì)。
【易錯(cuò)提醒】判斷原電池的正負(fù)極的特例
(1)Al、Mg和氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池,Al作負(fù)極,Mg作正極。
(2)Fe(或Al)、Cu和濃硝酸構(gòu)成的原電池,Cu作負(fù)極,Fe(或Al)作正極。
5.(2019·日照高一檢測(cè))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CuSO4溶液,一段時(shí)間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過程中不考慮鐵絲反應(yīng)及兩邊浮力的變化)( )
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。根據(jù)題意,若杠桿為絕緣體,滴入CuSO4溶液后,在鐵球表面析出Cu,鐵球質(zhì)量增大,B端下沉;若杠桿為導(dǎo)體,滴入CuSO4溶液后,形成原電池,在銅球表面析出Cu,A端下沉。
【互動(dòng)探究】(1)杠桿為導(dǎo)體時(shí),若轉(zhuǎn)移2 ml電子,兩極的質(zhì)量差是多少?
提示:轉(zhuǎn)移2 ml電子時(shí),鐵電極溶解1 ml Fe,質(zhì)量減少56 g,銅電極析出1 ml Cu,質(zhì)量增加64 g,故兩極質(zhì)量差為120 g。
(2)若將上題CuSO4溶液改為硫酸,應(yīng)選哪個(gè)選項(xiàng)?
提示:選B。若杠桿為絕緣體,滴入硫酸后,鐵球溶解,質(zhì)量減小,A端下沉;若杠桿為導(dǎo)體,滴入硫酸后,形成原電池,鐵球溶解,質(zhì)量減小,銅球質(zhì)量不變,A端下沉。
6.鉛蓄電池的兩極分別為Pb、PbO2,電解液為硫酸,工作時(shí)的反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。已知PbSO4難溶于水。下列結(jié)論正確的是( )
A.Pb為正極,被氧化
B.溶液的pH不斷減小
C.S只向PbO2處移動(dòng)
D.電解液密度不斷減小
【解析】選D。分析化學(xué)反應(yīng)可知,反應(yīng)中Pb失去電子,作負(fù)極;PbO2得電子,作正極,反應(yīng)不斷消耗硫酸,溶液的pH不斷增大;無論P(yáng)b還是PbO2最終都生成PbSO4,所以S既向Pb處移動(dòng)也向PbO2處移動(dòng);PbSO4在電解液中的溶解度很小,所以電解液的密度不斷減小。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
目前,科學(xué)家提出了一種理想而且經(jīng)濟(jì)的獲得氫能源的循環(huán)體系(如圖)。關(guān)于此循環(huán)體系,下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.燃料電池能夠使化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能
B.燃料電池中通入H2的一極作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
C.在此循環(huán)中發(fā)生了反應(yīng):2H2O2H2↑+O2↑
D.目前化學(xué)家急需解決的問題是尋找合適的光照條件下分解水的催化劑
【解析】選C。此循環(huán)過程中利用太陽能將H2O分解為H2和O2,然后利用氫氧燃料電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,循環(huán)過程中并沒有發(fā)生電解水的反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.(2019·廣州高一檢測(cè))某小組為研究原電池原理,設(shè)計(jì)如圖裝置,下列敘述正確的是( )
A.若X為Fe,Y為Cu,鐵為正極
B.若X為Fe,Y為Cu,電子由銅片流向鐵片
C.若X為Fe,Y為石墨,石墨棒上有紅色固體析出
D.若X為Cu,Y為Zn,鋅片發(fā)生還原反應(yīng)
【解析】選C。Fe比Cu活潑,Fe作負(fù)極,電子從Fe流向Cu,故A、B錯(cuò)誤;若X為Fe,Y為C,電解質(zhì)為硫酸銅,則正極石墨棒上析出Cu,故C正確;Zn比Cu活潑,Zn作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
8.將兩極質(zhì)量相同的銅棒和鋅棒,用導(dǎo)線相連接后插入CuSO4溶液中,經(jīng)過一段時(shí)間后,取出洗凈后干燥并稱重,兩棒質(zhì)量相差6.45 g,導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為( )
A.0.1 ml B.0.2 ml
C.0.3 mlD.0.4 ml
【解析】選A。負(fù)極:Zn-2e-Zn2+,Zn失去2 ml電子減重65 g;正極:Cu2++2e-
Cu,Cu2+得到2 ml電子增重64 g。兩極質(zhì)量相差:65 g+64 g=129 g,現(xiàn)在兩棒質(zhì)量相差6.45 g,應(yīng)轉(zhuǎn)移0.1 ml電子。
【方法規(guī)律】解答原電池計(jì)算題的方法
(1)根據(jù)守恒法計(jì)算:其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。
(2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算:先寫出電極反應(yīng)式,再寫出總反應(yīng)式,最后根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算。
(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算:根據(jù)得失電子守恒關(guān)系,在已知量與未知量之間,建立計(jì)算所需的關(guān)系式。
二、非選擇題(本題包括2小題,共30分)
9.(15分)銅鋅合金是一種記憶合金,顏色為金黃色 , 俗稱黃銅。因其極像黃金 ,不法商販用來牟取暴利。銅鋅也能設(shè)計(jì)成原電池(如圖),該電池以硫酸銅為電解質(zhì)溶液,
(1)負(fù)極材料是什么?發(fā)生反應(yīng)的類型是什么?寫出電極反應(yīng)式。鋅片上的現(xiàn)象有哪些?
提示:CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液時(shí),銅鋅原電池的負(fù)極為鋅,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e-Zn2+,所以鋅片不斷溶解。
(2)正極材料是什么?發(fā)生反應(yīng)的類型是什么?如何書寫電極反應(yīng)式?銅片上的現(xiàn)象有哪些?該原電池總反應(yīng)的離子方程式是什么?
提示:正極為銅,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,所以銅極不斷變粗,原電池總反應(yīng)式為Zn+Cu2+Zn2++Cu。
(3)1 ml Zn完全反應(yīng)時(shí),通過電解質(zhì)溶液的電子的數(shù)目是多少?通過導(dǎo)線的電子的數(shù)目是多少?
提示:0;2NA。電子不經(jīng)過內(nèi)電路,故通過電解質(zhì)溶液的電子的數(shù)目是0。1 ml Zn失去2NA個(gè)電子,故通過導(dǎo)線的電子的數(shù)目是2NA。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等?！盁岱蟠眴⒂弥坝盟芰洗蛊渑c空氣隔絕,啟用時(shí),打開塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后,會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。
(1)“熱敷袋”放出的熱量是利用鐵發(fā)生了________反應(yīng)放出熱量。
(2)炭粉的主要作用是____________________。
(3)加入氯化鈉的主要作用是________________。
(4)木屑的作用是________________________。
【解析】由鐵屑能在氧氣中燃燒同時(shí)迅速放出大量的熱,可推知鐵在潮濕的情況下生銹時(shí)也會(huì)放出熱量,只是比燃燒緩慢一些。日常生活中鐵生銹過于緩慢,熱量的釋放也非常緩慢,難以察覺到。倘若提供適當(dāng)?shù)臈l件(如較濃的電解質(zhì)溶液、導(dǎo)電且不活潑的固體物質(zhì))讓鐵成為原電池的負(fù)極材料,鐵的氧化速率就會(huì)增大。木屑作用是讓“熱敷袋”產(chǎn)生的熱量均勻地向外散失、傳遞。
答案:(1) 氧化
(2)作為導(dǎo)電的固體物質(zhì),讓鐵成為原電池的負(fù)極材料,鐵的氧化速率就會(huì)增大
(3)提供較濃的電解質(zhì)溶液,讓鐵成為原電池的負(fù)極材料,鐵的氧化速率就會(huì)增大
(4)讓“熱敷袋”產(chǎn)生的熱量均勻地向外散失、傳遞
10.(15分)氫氣是未來最理想的能源之一,科學(xué)家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光,并在二氧化鈦(TiO2)表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù):2H2O2H2↑+O2↑。制得的氫氣可用于燃料電池。試回答下列問題:
(1)海水分解生成的氫氣用于燃料電池時(shí),實(shí)現(xiàn)________能轉(zhuǎn)變?yōu)開_______能。水分解時(shí),斷裂的化學(xué)鍵為________鍵,分解海水的反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)。以30% KOH溶液為電解質(zhì)溶液的這種電池在使用時(shí)的電極反應(yīng)如下:2H2+4OH--4e-4H2O,O2+2H2O+4e-4OH-,據(jù)此作出判斷,下列說法中錯(cuò)誤的是________。
A. 供電時(shí)的總反應(yīng)是2H2+O22H2O
B. 產(chǎn)物為無污染的水,屬于環(huán)境友好型電池
C. 燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%
D. H2在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)
(3)有人以化學(xué)反應(yīng):2Zn+O2+4H+2Zn2++2H2O為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出一種原電池,移入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源,它靠人體內(nèi)血液中溶有一定濃度的O2、H+進(jìn)行工作。則原電池的負(fù)極材料是________,負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為______
__________________________________。
【解析】(1)海水分解生成的氫氣用于燃料電池時(shí),實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｋ纸鈺r(shí),斷裂的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵,分解海水的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。
(2)A、兩個(gè)電極反應(yīng)式相加,總電極反應(yīng)式為2H2+O22H2O,故說法正確;B、根據(jù)A選項(xiàng)分析,產(chǎn)物是H2O,對(duì)環(huán)境無污染,屬于環(huán)境友好型電池,故說法正確;C、能量轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100%,故說法錯(cuò)誤;D、氫氣在負(fù)極被氧化,故說法正確。
(3)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以該原電池的負(fù)極材料是Zn,電極反應(yīng)式為Zn-2e-Zn2+。
答案:(1)化學(xué) 電 共價(jià) 吸熱
(2)C
(3)Zn Zn-2e-Zn2+
(20分鐘 30分)
一、選擇題(本題包括2小題,每小題6分,共12分)
11.(原創(chuàng)題)實(shí)驗(yàn)探究是提高學(xué)習(xí)效果的有力手段。陳穎同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.若將圖1裝置的Zn、Cu下端接觸,Zn片逐漸溶解,Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生
B.圖2中H+向Zn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,Zn片減輕的質(zhì)量相等時(shí),正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為1∶32
【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,Zn片逐漸溶解,Cu片上可看到有氣泡產(chǎn)生,A項(xiàng)正確;H+帶正電荷,應(yīng)該向正極Cu片移動(dòng),B項(xiàng)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項(xiàng)正確;圖2中假設(shè)負(fù)極消耗65 g Zn,則轉(zhuǎn)移2 ml電子,正極產(chǎn)生2 g H2,而圖3中負(fù)極消耗65 g Zn,也轉(zhuǎn)移2 ml電子,則正極析出64 g Cu,正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為1∶32,D項(xiàng)正確。
12.某原電池結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)該原電池的說法正確的是( )
A.電池反應(yīng)為Mg+2H+Mg2++H2↑
B.鎂棒發(fā)生還原反應(yīng)
C.電子從銅棒經(jīng)外電路流向鎂棒
D.銅棒為負(fù)極
【解析】選A。A項(xiàng),鎂比銅活潑,鎂作負(fù)極,其總電極反應(yīng)式為Mg+2H+Mg2++
H2↑,故正確;B項(xiàng),鎂失去電子,化合價(jià)升高,被氧化,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),根據(jù)原電池工作原理,電子從鎂流向銅,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),鎂化合價(jià)升高,作負(fù)極,故錯(cuò)誤。
二、非選擇題(本題包括1小題,共18分)
13.(2019·揭陽高一檢測(cè))某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究鋁電極在電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
試根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)
(填“相同”或“不相同”)。
(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空:
①鋁為__________極,電極反應(yīng)式:__ ________________。
②石墨為__________極,電極反應(yīng)式:__ ________________。
③電池總反應(yīng)方程式:_ _______________。
(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作__________,理由是__________________________。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式:____________________。
(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因_________________________。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素:________
______________。
【解析】在稀鹽酸中,Mg比Al活潑,Mg作原電池的負(fù)極,Al作原電池的正極,電流計(jì)指針偏向Al;在稀鹽酸中,Al比Cu活潑,Al作原電池的負(fù)極,Cu作原電池的正極,電流計(jì)指針偏向Cu。由此可知,原電池中電流計(jì)指針偏向正極。在實(shí)驗(yàn)3中電流計(jì)指針偏向石墨,由上述規(guī)律可知,在該原電池中鋁作負(fù)極,石墨作正極。鋁失去電子被氧化成鋁離子,鹽酸中的氫離子得到電子被還原為氫氣。該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)運(yùn)用比較法探究鋁電極在原電池中的作用。實(shí)驗(yàn)1、2、3中電解質(zhì)溶液相同,電極材料不同;實(shí)驗(yàn)1和4比較的是電極材料相同,電解質(zhì)溶液不同;實(shí)驗(yàn)5與其他實(shí)驗(yàn)比較的是電極材料和電解質(zhì)溶液都不同。通過這些結(jié)果可以總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素。根據(jù)電極材料及電解質(zhì)溶液的不同以及反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作判斷,應(yīng)注意Al可與NaOH溶液反應(yīng),Al在濃HNO3中鈍化等情況。
答案:(1)不相同
(2)①負(fù) 2Al-6e-2Al3+;②正 6H++6e-3H2↑
③2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
(3)負(fù)極 鋁可以與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),而鎂不與氫氧化鈉溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng) Al-3e-+4OH-Al+2H2O
(4)鋁在濃硝酸中被鈍化,鋅在濃硝酸中被氧化,即在濃硝酸中Zn比Al活潑,Zn作原電池的負(fù)極,Al作原電池的正極,所以電流計(jì)指針偏向鋁
(5)另一個(gè)電極材料的活潑性和電解質(zhì)溶液的氧化性
關(guān)閉Wrd文檔返回原板塊選項(xiàng)
M
N
P
A
鋅
銅
稀硫酸溶液
B
銅
鐵
稀鹽酸
C
銀
鋅
硝酸銀溶液
D
鋅
鐵
硝酸鐵溶液
編號(hào)
電極材料
電解質(zhì)溶液
電流計(jì)指針
偏轉(zhuǎn)方向
1
Mg、Al
稀鹽酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀鹽酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
稀鹽酸
偏向石墨
4
Mg、Al
氫氧化鈉溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
濃硝酸
偏向Al