2020春高中化学第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练习鲁科版.docx

第2课时 化学反应为人类提供能量1有关原电池的下列说法中正确的是()A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中负极发生还原反应C原电池工作时，阳离子向正极方向移动D原电池中正极一定是不活泼金属解析：在原电池中，电子从负极流向正极；原电池中负极发生氧化反应；随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动；原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差，但不一定是不活泼金属，故选C。答案：C2根据国外媒体报道，某公司将推出一种全新的银锌电池，这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强，有望取代锂电池。其放电过程可表示为Ag2OZn=ZnO2Ag，此电池放电时，有关说法正确的是()A电能转化为化学能B电解质溶液是稀硫酸C电子通过外电路从正极流向负极DZn作负极被氧化解析：原电池是化学能转化为电能的装置，A选项错误；从总反应方程式可以看出，电池放电后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以电解质溶液一定不是稀硫酸，B选项错误；原电池中，电子通过外电路从负极流向正极，C选项错误；负极发生氧化反应，D选项正确。答案：D3在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()AHClNaOH=NaClH2OB2CH3OH3O22CO24H2OC4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3D2H2O2=2H2O解析：原电池的化学反应原理是自发的氧化还原反应，有电子的转移，而A项中的反应是中和反应，没有电子的转移。答案：A4等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是()解析：等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有：ZnCu2=Zn2Cu，Zn2H=Zn2H2，由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以，a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但Cu2消耗了少量的Zn，a中产生的H2比b中产生的H2少。b中只发生如下反应：Zn2H=Zn2H2。答案：A5现有纯锌片、纯铜片、500 mL 0.2 molL1的H2SO4溶液、导线、1 000 mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。(1)如图所示，装置气密性良好，且1 000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要_。(2)a电极的反应式为_，b电极的反应式为_。(3)当量筒中收集到672 mL气体时，(标准状况下)通过导线的电子的物质的量是_。(4)如果将a、b两电极的电极材料对调，U形管中将出现的现象是_。解析：(1)要形成原电池，需要闭合线路，故首先要用导线把a、b两电极连接起来。(2)正极上有气体生成，即b是正极，a为负极，锌比铜活泼，锌是负极、铜是正极，故a电极的反应式为Zn2e=Zn2；b电极的反应式为2H2e=H2。(3)672 mL气体为H2，其物质的量为n(H2)0.03 mol，根据2H2e=H2可知，n(e)2n(H2)20.03 mol0.06 mol。(4)如果将a、b两电极的电极材料对调，则a极产生气体，故U形管中将出现的现象是U形管左端液面下降，右端液面上升。答案：(1)用导线把a、b两电极连接起来(2)Zn2e=Zn22H2e=H2(3)0.06 mol(4)左端液面下降，右端液面上升时间：40分钟A级基础巩固基础题1.将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，如图所示。该装置在工作时，下列叙述正确的是 ()A镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2B铝是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成C该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流D该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理解析：Mg与NaOH溶液不反应，Al与NaOH溶液反应，故Al做负极、Mg做正极。答案：D2将纯锌片和纯铜片按如图方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()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SO均向铜片移动D产生气泡的速率甲比乙快解析：甲池中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中，形成原电池，乙池中仅发生锌与稀H2SO4的反应，不构成原电池。所以甲池中铜片表面有气泡产生，且气泡产生速率比乙快。乙池中铜片、锌片都不是电极，甲池中SO移向负极(即锌片)。答案：D3为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采取如图所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用()A铜 B钠C锌 D石墨解析：铁闸门和铁闸门上的固体导电材料R在水库中可以形成原电池，要降低铁闸门被腐蚀的速率，则铁应作原电池的正极，导电材料R应作原电池的负极，所以应该选择活动性比铁更活泼的锌。答案：C4燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的基本反应是X极：O2(g)H2O(l)2e=2OH；Y极：H2(g)2OH2e=2H2O(l)。下列说法正确的是()AX是负极 BY是正极CY极上发生还原反应 DY极上发生氧化反应解析：由电极反应式可知：X极上发生得到电子的还原反应，是原电池的正极，Y极上发生失去电子的氧化反应，是原电池的负极。答案：D5(20194月浙江卷)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是()A甲：Zn2向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H浓度增加B乙：正极的电极反应式为Ag2O2eH2O=2Ag2OHC丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄D丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降解析：本题以铜锌原电池，纽扣式银锌电池，锌锰干电池和铅蓄电池为背景考查原电池的基本概念、工作原理以及电极反应式的书写。铜锌原电池(电解质溶液为硫酸)中铜作正极，电极反应为2H2e=H2，故铜电极附近H浓度降低，A项错误。答案：A基础题6最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ()A右边吸附层中发生了还原反应B负极的电极反应是H22e2OH=2H2OC电池的总反应是2H2O2=2H2OD电解质溶液中Na向右移动，ClO向左移动解析：本题考查有关原电池的反应原理，意在考查考生对原电池原理的理解及对相关原理的运用能力。由图可知，左边电极有电子流出，所以该电极应该为负极，电极上物质的主要变化为H2转变成H2O，发生氧化反应，右边电极为正极，电极上物质的主要变化为H转变为H2，发生还原反应。由上述分析可知，右边电极为正极，发生还原反应，A项正确；负极的电极反应为H22e2OH=2H2O，B项正确；电池的总反应为消耗H2，生成H2，C项错误；由于右边电极为正极，左边电极为负极，在电解质溶液中，阳离子往正极移动，阴离子则向负极移动，D项正确。答案：CB级能力提升7如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。(1)锌片上的现象是_，电极反应为_。(2)铜片上的现象是_，电极反应为_。(3)电子由_经导线流向_。(4)若反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为_。解析：CuZn稀H2SO4形成的原电池中，Zn做负极：Zn2e=Zn2，现象是锌片逐渐溶解，Cu做正极：2H2e=H2，铜片表面有气泡产生。电子由负极(Zn)经导线流向正极(Cu)。由电极反应式可知当有0.2 mol电子发生转移时，可生成0.1 mol H2。即标准状况2.24 L H2。答案：(1)锌片逐渐溶解Zn2e=Zn2 (2)铜片上有气泡产生2H2e=H2(3)锌片铜片 (4)2.24 LB级能力提升8用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置现象A不断溶解形成二价金属离子C的质量增大A上有气泡产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的反应式是_。(2)装置乙中正极的反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属的活泼性由强到弱的顺序是_。解析：题中装置甲、乙、丙均为原电池。甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性：AB；乙中C的质量增大，即C电极上析出Cu，则B为负极，活泼性：BC；丙中A上有气泡产生，则A为正极，活泼性：DA，随着溶液中H的消耗，溶液的pH变大。答案：(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC9微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH，总反应为Ag2OZn=ZnO2Ag。根据反应式回答问题：(1)Zn是_极，Ag2O发生_反应。(2)电子由_极流向_极(填“Zn”或“Ag2O”)，当通过电路1 mol电子时，负极消耗物质的质量是_g。(3)在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量_(填“增大”“减小