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
2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)與電能 1.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程,其首要原因是(  )A.利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水源的污染C.防止電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品D.回收其中的石墨電極【答案】 B【解析】 回收電池的主要目的是防止對(duì)環(huán)境的污染。2.下面是有關(guān)各種形式能量的相互轉(zhuǎn)化途徑的敘述,其中錯(cuò)誤的是(  )A.家庭液化氣灶將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?/span>B.燈泡將電能全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?/span>C.光合作用將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能D.太陽能電池將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/span>【答案】 B【解析】 燈泡除了將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽苤?,還轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿绕渌问降哪堋?/span>3儲(chǔ)存在物質(zhì)內(nèi)部的化學(xué)能可通過原電池轉(zhuǎn)化為電能,如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的幾種裝置,其中能構(gòu)成原電池的是(  )A③⑤⑦   B③④⑤C④⑤⑦   D②⑤⑥【答案】 A4.下列關(guān)于原電池的敘述,正確的是(  )A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極材料必須是兩種活動(dòng)性不同的金屬B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C.在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,該電極被還原D.原電池放電時(shí),電流的方向是從負(fù)極到正極【答案】 B【解析】 構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極可以是兩種活動(dòng)性不同的金屬,也可以是導(dǎo)電的非金屬(如石墨棒)和金屬,A錯(cuò)誤;原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,B正確;在原電池中,負(fù)極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),正極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng),所以電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,C錯(cuò)誤;原電池放電時(shí),電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極,則電流的方向是從正極到負(fù)極,D錯(cuò)誤。5.某實(shí)驗(yàn)興趣小組按下圖裝置實(shí)驗(yàn)后,所記錄內(nèi)容合理的是(  )實(shí)驗(yàn)記錄Cu為正極,Zn為負(fù)極;Zn質(zhì)量減少,Cu質(zhì)量增加;SOCu極移動(dòng);電子流向:由Zn經(jīng)導(dǎo)線流入Cu片;Zn電極發(fā)生還原反應(yīng);正極反應(yīng)式:Cu22e===Cu。 A.②③④       B①②④⑥     C①②④⑤   D②③⑤⑥【答案】 B【解析】 ZnCu活潑,Zn為負(fù)極,Cu為正極,故正確;銅為正極,發(fā)生反應(yīng):Cu22e===Cu,銅極質(zhì)量增大,故正確;原電池工作時(shí),陰離子向負(fù)極移動(dòng),故錯(cuò)誤;電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即電子由Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流向Cu電極,故正確;Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng),故錯(cuò)誤;正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)方程式為Cu22e===Cu,故正確。綜上所述,B正確。6.人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池,其電池的電極反應(yīng)式:Zn2OH2e===ZnOH2O,Ag2OH2O2e===2Ag2OH。據(jù)此判斷氧化銀是(  )A.負(fù)極,被氧化   B.正極,被還原C.負(fù)極,被還原   D.正極,被氧化【答案】 B【解析】 電池的電極反應(yīng)式:Zn2OH2e===ZnOH2O,Ag2OH2O2e===2Ag2OH從中可以看出鋅的化合價(jià)升高,所以鋅為負(fù)極,被氧化,而氧化銀中的銀化合價(jià)降低,故氧化銀為正極,被還原。7.如圖是鉛蓄電池構(gòu)造示意圖,下列說法不正確的是(  )A.鉛蓄電池是二次電池,充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.電池工作時(shí),電子由Pb板通過導(dǎo)線流向PbO2C.電池工作時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Pb2e===Pb2D.電池工作時(shí),H移向PbO2【答案】 C【解析】 二次電池是可充電電池,典型的是鉛蓄電池,充電時(shí)是把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置,故A說法正確;依據(jù)原電池的工作原理,電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,Pb作負(fù)極,PbO2作正極, 電子從Pb板通過導(dǎo)線流向PbO2板,故B說法正確;電池的總反應(yīng)式:PbPbO22H2SO4===2PbSO42H2O,負(fù)極上的電極反應(yīng)式:PbSO2e===PbSO4,故C說法錯(cuò)誤;依據(jù)原電池的工作原理,陽離子向正極移動(dòng),故D說法正確。8.如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中,發(fā)生原電池反應(yīng),下列敘述錯(cuò)誤的是(  )A.溶液的pH增大B.溶液中的Zn2濃度增大C.溶液中的SO濃度增大D.溶液的密度增大【答案】 C【解析】 A項(xiàng),氫離子濃度降低,溶液的pH增大,正確;B項(xiàng),鋅不斷溶解,溶液中的Zn2濃度增大,正確;C項(xiàng),由于在反應(yīng)過程中溶液中SO沒有參加反應(yīng),所以溶液中c(SO)不變,錯(cuò)誤;D項(xiàng),原電池放電時(shí),溶液由硫酸溶液逐漸變成硫酸鋅溶液,所以溶液的密度增大,正確。9.如圖所示裝置,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(  )AAZn,BCu,C為稀硫酸BACu,BZn,C為稀硫酸CAFeBAg,C為稀AgNO3溶液DAAgBFe,C為稀AgNO3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(jìn)入溶液中。AB兩項(xiàng)中的反應(yīng)為ZnH2SO4===ZnSO4H2,則A項(xiàng)A極變細(xì),B項(xiàng)A極不變;CD兩項(xiàng)中的反應(yīng)為Fe2AgNO3===2AgFe(NO3)2,其中C項(xiàng)A極變細(xì),D項(xiàng)A極變粗。10XY、Z、W四種金屬片浸在稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接,可以組成原電池,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:則四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>(  )AZYXW   BZXYWCZYWX   DYZXW【答案】 A11.下面是四個(gè)化學(xué)反應(yīng),你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是(  )A2Al2NaOH2H2O===2NaAlO23H2B2H2O22H2OCMg3N26H2O===3Mg(OH)22NH3DCH42O2CO22H2O【答案】 C【解析】 只有屬于氧化還原反應(yīng),才能用于設(shè)計(jì)原電池;A、BD屬于氧化還原反應(yīng),均可以設(shè)計(jì)為原電池。C不屬于氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池。12.為將反應(yīng)2Al6H===2Al33H2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)(  )【答案】 B【解析】 A項(xiàng)為原電池,鋁為負(fù)極,但總反應(yīng)為2Al2OH2H2O===2AlO3H2,不符合;C項(xiàng)為原電池,但硝酸是氧化性酸,則總反應(yīng)為Al4HNO===Al3NO↑2H2O,不符合;D項(xiàng)裝置中有外接電源,不屬于原電池,不符合。13.某科學(xué)探究小組為探究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象或相關(guān)結(jié)論的敘述錯(cuò)誤的是(  )Aab不連接時(shí),該裝置不能形成原電池,鐵片上有紅色的銅析出Bab用導(dǎo)線連接時(shí),銅片為負(fù)極,發(fā)生的反應(yīng)為Cu22e===CuC.無論ab是否連接,鐵片均會(huì)被氧化,溶液中均有Fe2生成Dab用導(dǎo)線連接時(shí),溶液中的Cu2向銅電極移動(dòng)【答案】 B【解析】 ab不連接時(shí),沒有形成閉合回路,沒有構(gòu)成原電池,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),鐵把銅置換出來,A項(xiàng)正確;導(dǎo)線連接后,構(gòu)成原電池,鐵比銅活潑,鐵作負(fù)極,發(fā)生的反應(yīng)為Fe2e===Fe2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)選項(xiàng)A、B分析可知,無論ab是否連接,鐵片均會(huì)被氧化,溶液中均有Fe2生成,C項(xiàng)正確;構(gòu)成原電池時(shí),陽離子向正極移動(dòng),銅作正極,D項(xiàng)正確。14.小穎同學(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直接接觸,Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生B.圖2裝置中SOCu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132時(shí),Zn片減輕的質(zhì)量相等【答案】 B【解析】 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項(xiàng)正確;SO帶負(fù)電荷,應(yīng)該向負(fù)極Zn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;假設(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項(xiàng)正確。15.按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可以表示(  )c(Ag) c(NO) a棒的質(zhì)量 b棒的質(zhì)量 溶液的質(zhì)量A①③   B②④C①③⑤   D②④⑥【答案】 A【解析】 根據(jù)圖中裝置可判斷,FeAg、AgNO3構(gòu)成的原電池中,活潑金屬Fe為負(fù)極,Ag為正極,Fe和硝酸銀之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以銀離子濃度減小,硝酸根濃度不變,正確、錯(cuò)誤;在負(fù)極上金屬鐵本身失電子,即a棒質(zhì)量減輕,正確;正極b棒上析出金屬銀,即b棒質(zhì)量增加,錯(cuò)誤;負(fù)極上金屬鐵本身失電子,正極Ag上析出金屬銀,所以溶液的質(zhì)量是增加了Fe,但是析出了Ag,在轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等情況下,析出的金屬質(zhì)量多,所以溶液質(zhì)量減輕,但不能為零,錯(cuò)誤。16.某同學(xué)為了探究原電池產(chǎn)生電流的過程,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)。(1)打開K,觀察到的現(xiàn)象為________________________________。(2)關(guān)閉K,觀察到的現(xiàn)象是____________________________________。此電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________________________________。總反應(yīng)式為____________________________________。(3)關(guān)閉K,溶液中陽離子向________(“Zn”“C”)極移動(dòng),外電路中,電子流動(dòng)方向是___________________________________________________________。【答案】 (1)鋅棒上附著有紅色固體(2)碳棒上附著有紅色固體Zn2e===Zn2ZnCu2===Zn2Cu(3)C Zn→C(或負(fù)極正極)【解析】 (1)打開K,鋅與硫酸銅接觸,置換出銅,所以可以看到鋅棒上附著有紅色固體。(2)關(guān)閉K,形成原電池,鋅作負(fù)極,碳作正極,溶液中的銅離子在碳棒上得到電子生成銅,看到碳棒上附著有紅色固體;其正極反應(yīng)為Cu22e===Cu;負(fù)極反應(yīng)為Zn2e===Zn2;總反應(yīng)為ZnCu2===Zn2Cu(3)關(guān)閉K,溶液中的陽離子向正極移動(dòng),即向碳棒移動(dòng),電子從鋅出來經(jīng)過導(dǎo)線流向碳。16.在盛有水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲,使之平衡(如圖所示)。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)____(填字母)。A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定    B.保持平衡狀態(tài)不變C.鐵圈向下傾斜    D.銀圈向下傾斜(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________________。(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________。【答案】 (1)D (2)加入CuSO4溶液后,構(gòu)成FeAg原電池,鐵溶解,質(zhì)量減輕,Cu2在銀圈上得電子,生成的Cu沉積在銀圈上,質(zhì)量增加 (3)FeCuSO4===FeSO4Cu【解析】 加入CuSO4溶液后,構(gòu)成FeAg原電池,Fe失電子作負(fù)極,質(zhì)量減輕,Cu2在正極銀圈上得電子,生成的金屬銅沉積在上面使其質(zhì)量增加。17.將Fe片和石墨用導(dǎo)線相連,一組插入稀H2SO4中,一組插入FeCl3溶液中,分別形成了原電池。(1)這兩個(gè)原電池中,正極分別是________(填字母)。A.石墨、石墨  B.石墨、FeCFe片、Fe  DFe片、石墨(2)寫出插入稀H2SO4中形成原電池的正極反應(yīng)式:______________________________________________________________(用離子方程式表示,下同)。(3)寫出插入FeCl3溶液中形成原電池的總反應(yīng)式:____________________________________。【答案】 (1)A (2)2H2e===H2 (3)2Fe3Fe===3Fe2【解析】 當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時(shí),總反應(yīng)為FeH2SO4===FeSO4H2,則負(fù)極為Fe,正極為石墨,正極反應(yīng)式為2H2e===H2;當(dāng)電解質(zhì)溶液為FeCl3時(shí),總反應(yīng)為Fe2FeCl3===3FeCl2,離子方程式為Fe2Fe3===3Fe2,負(fù)極為Fe,正極為石墨。18.鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用于催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?/span>(1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式:_________________________________。(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出原電池的裝置圖,標(biāo)出正、負(fù)極,并寫出電極反應(yīng)式。        正極反應(yīng):______________________________________________負(fù)極反應(yīng):_______________________________________________。【答案】 (1)2Fe3Cu===2Fe2Cu2(2)2Fe32e===2Fe2Cu2e===Cu2【解析】 (1)Fe3有強(qiáng)氧化性,能把銅氧化成銅離子,自身被還原成Fe2,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3Cu===Cu22Fe2。(2)設(shè)計(jì)原電池時(shí),負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),正極上發(fā)生還原反應(yīng),該電池反應(yīng)中Fe3得電子發(fā)生還原反應(yīng),所以正極電極反應(yīng):Fe3e===Fe2,銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),所以負(fù)極上電極反應(yīng):Cu2e===Cu2,電池反應(yīng)中發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬作負(fù)極,所以銅作負(fù)極,不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O,可選石墨作正極,發(fā)生還原反應(yīng)的電解質(zhì)溶液作原電池的電解質(zhì)溶液,所以原電池圖為19.目前汽車上使用的鉛蓄電池如圖所示,根據(jù)圖示回答下列問題:(1)鉛蓄電池的負(fù)極是____________,鉛蓄電池的正極是__________。(2)鉛蓄電池的總反應(yīng)式為PbPbO22H2SO4===2PbSO42H2O,則負(fù)極發(fā)生________(氧化還原”)反應(yīng),由__________生成________;正極發(fā)生______(氧化還原”)反應(yīng),由______________生成__________________________________________(3)電解質(zhì)溶液是H2SO4,那么在鉛蓄電池中H__________(負(fù)”)極移動(dòng),SO______(負(fù)”)極移動(dòng)。【答案】 (1)Pb PbO2(2)氧化 Pb PbSO4 還原 PbO2 PbSO4(3)正 負(fù)

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實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2 鐵及其化合物的性質(zhì)

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