2016_2017学年高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用第2课时化学反应为人类提供能量学业分层测评鲁科版.docx

化学反应为人类提供能量(建议用时：45分钟)学业达标1下列对能量转化的认识中，不正确的是()A原电池工作时，化学能转变为电能B白炽灯工作时，电能全部转化为光能C煤燃烧时，化学能主要转化为热能D风力发电时，风能主要转化为电能【答案】B2(2016合肥高一期末)某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起，再将两个电极同时插入某种电解质溶液中，能观察到有电流产生的是()A用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中B用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中C用锌片、铜片作电极插入番茄中D用铜片、铁片作电极插入酒精中【解析】要构成原电池，除要形成闭合回路外，还需要有两个活动性不同的电极材料，其中一个电极要能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。A项，铜和石墨与稀硫酸均不反应；B项，电极材料相同；D项，酒精是非电解质；C项，一些水果中含有有机酸，可作电解质溶液。【答案】C3(2016滨州高一检测)某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为()A铝 B铜 C锡 D硅【解析】能和盐酸反应生成氢气，则该金属活动性排在H之前，与锌组成原电池时锌为负极，则该金属活泼性比锌弱。【答案】C4在实验室制取氢气时，最好的方法是()A纯锌与稀硫酸反应B纯锌与浓硫酸反应C纯锌与稀盐酸反应D粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应【解析】含有铜或银的锌与稀硫酸反应时，由于发生原电池反应，生成氢气的速率加快。【答案】D5(2016烟台高一检测)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，下列叙述正确的是()甲乙A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D产生气泡的速率甲比乙慢【解析】甲烧杯中铜片表面有H2产生(原电池)，乙烧杯中锌片表面有气泡产生；甲中铜片是正极，乙不是原电池(置换反应)；两烧杯中溶液的pH均增大；原电池的形成使产生气泡的速率甲比乙快。【答案】C6如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若检流计的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是()Aa为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸Bb为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液Ca为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸Db为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液【解析】Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成2价的亚铁离子，由于a极上有大量气泡产生，所以为正极(C)：2H2e=H2，a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片，电解质溶液为硫酸溶液。【答案】C7(2016保定高一期末)已知空气锌电池的电极反应为锌片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：O2H2O2e=2OH，据此判断，锌片是()A正极并被还原B正极并被氧化C负极并被还原 D负极并被氧化【解析】Zn失电子作负极，被氧化。【答案】D8(2016郑州高一检测)为将反应2Al6H=2Al33H2的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()【解析】A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能，A中反应为2Al2OH6H2O=Al(OH)43H2，A项错误；B项符合题目的要求，正确；C项中反应为Al和硝酸反应生成NO，故C项达不到目的；D项中两电极全是Al，因而不能构成原电池，即不能将化学能转化为电能。【答案】B9把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池；若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种金属的活泼性顺序由大到小为()Aabcd BacdbCcabd Dbdca【解析】a、b相连，a为负极，说明活泼性a强于b；c、d相连时，c为负极，说明活泼性c强于d；a、c相连时，c为正极，说明活泼性a强于c；b、d相连时，b为正极说明活泼性d强于b，所以活泼性acdb。【答案】B10如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。 【导学号：96680043】(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)_。A铁圈和银圈左右摇摆不定B保持平衡状态不变C铁圈向下倾斜D银圈向下倾斜(2)产生上述现象的原因是_。(3)写出该池反应的总化学方程式：_。【解析】加入CuSO4溶液后，构成FeAg原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。【答案】(1)D(2)加入CuSO4溶液后，构成FeAg原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2在银圈上得电子，生成Cu沉积在其上，质量增加(3)FeCuSO4=FeSO4Cu11由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置()()()现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置中负极的电极反应式是_。(2)装置中正极的电极反应式是_。(3)装置中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。【解析】据图知活泼性：AB，A作负极，B作正极，A极反应：A2e=A2；据图知活泼性：BC，正极反应为：Cu22e=Cu；据图知活泼性：DA，正极反应为：2H2e=H2，因此c(H)减小，pH变大。综合、知活泼性：DABC。【答案】(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC12(1)某研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他们设计了如下几种方案，其中合理的是_(填序号)。A铁片置于硫酸铜溶液中置换出铜B铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2C铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解D铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡E常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解(2)请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：a此方案的原理不同于上述任一合理方案；b绘出实验装置图并注明所需的药品；c写出实验过程中的主要实验现象。实验装置：实验现象：_。【解析】(1)A中铁置换铜可说明铁的金属性比铜强；B中元素单质在化学反应中失去电子数目的多少与金属性无关；C只能说明还原剂铜的还原性比还原产物Fe2的还原性强，不能说明金属性铜比铁强；D中铁片能置换氢气，而铜片不能，可说明金属性铁比铜强；E中铁与浓硫酸发生钝化，与金属性强弱无关。(2)可利用原电池中负极金属性比正极强说明。【答案】(1)AD(2)铁棒溶解，铜棒变粗能力提升13(2016济南山师附中月考)如图所示的装置中铁棒上析出铜，而铁的质量不变，符合要求的原电池是()A铁棒作负极，铜棒作正极，电解质溶液是CuSO4溶液B镁棒作负极，铁棒作正极，电解质溶液是CuSO4溶液C镁棒作负极，铁棒作正极，电解质溶液是FeCl3溶液D铁棒作负极，铜棒作正极，电解质溶液是H2SO4溶液【解析】A中铁棒作负极，铁棒溶解，质量减小，铁棒上不会析出铜；同理，D中铁棒作负极，质量减小。B中铁棒作正极，电极反应式为Cu22e=Cu，铁棒上析出Cu，但Fe的质量不变。C中发生反应2Fe3Mg=2Fe2Mg2，铁棒上不会析出铜。【答案】B14(2016哈尔滨高一期末)如图所示的装置中，M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是()AN上有气体放出BM为负极，N为正极C是化学能转变为电能的装置D导线中有电流通过，电流方向是由M到N【解析】原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极；溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为H2，则N为正极。电流方向应由正极(N)流向负极(M)。【答案】D15将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液里，当电池中有0.2 mol电子通过时，负极质量的变化是()A增加5.6 g B减小0.1 gC减少6.5 g D增加6.4 g【解析】法一：依据电极反应式计算，负极：Zn2e=Zn2 65 g 2 mol m(Zn) 0.2 molm(Zn)6.5 g。法二：依据原电池总反应式计算，总反应： 65 g 电子转移2 mol m(Zn) 0.2 molm(Zn)6.5 g。【答案】C16某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。编号电极材料电解质溶液检流计指针偏转方向1Al、Mg稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Al、Mg氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据上表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)？_。(2)对实验3完成下列填空：铝为_极，电极反应式：_。石墨为_极，电极反应式：_。电池总反应式： _。(3)实验4中铝作负极还是正极_，理由是_。写出铝电极的电极反应式： _。(4)解释实验5中检流计指针偏向铝的原因：_。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。【解析】在这样的原电池中，相对较活泼的金属材料作负极。在稀盐酸中的活动性MgAl、AlCu。由实验1和2可知，原电池中检流计指针是偏向正极。在实验3中检流计指针偏向石墨，由上述规律可知，Al是负极，石墨是正极。化学反应是Al失去电子被氧化为Al3，盐酸中的H得到电子被还原为H2。在NaOH溶液中活动性AlMg，则Al是负极，Mg是正极。Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中