2019-2020学年新教材高中化学 第二章 化学键 化学反应规律 第二节 化学反应与能量转化 第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池等级性测试 鲁科版必修第二册.doc

第2课时化学反应能量转化的重要应用化学电池等级性测试1.暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当()a负极b正极c阴极 d阳极解析：选a。铁被氧化，负极发生氧化反应，铁粉在原电池中充当负极，故a正确。2.如图是某课外活动小组设计的用化学电源使led灯发光的装置。下列说法错误的是()a铜极反应式为2h2e=h2b电子从锌片通过溶液流向铜片c装置中存在化学能电能光能的转化d如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变解析：选b。铜锌原电池中，cu做正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以cu上有气体生成，电极反应式为2h2e=h2，故a正确；锌比铜活泼，形成原电池时，锌为负极，失去电子，电子沿外电路由锌流向铜，电子不能通过溶液，溶液中是离子做定向移动，故b错误；原电池中化学能转化为电能，led灯发光时，电能转化为光能，故c正确；金属性cu比zn、fe弱，将锌片换成铁片后，cu仍做正极，所以电路中的电流方向不变，故d正确。3某原电池反应的离子方程式为2fe3fe=3fe2。下列不能实现该反应原理的原电池是()a正极为cu，负极为fe，电解质溶液为fecl3溶液b正极为c，负极为fe，电解质溶液为fe(no3)3溶液c正极为cu，负极为fe，电解质溶液为fe2(so4)3溶液d正极为ag，负极为fe，电解质溶液为cuso4溶液解析：选d。由2fe3fe=3fe2和原电池的构成条件可知，原电池的电解质溶液为含fe3的盐溶液，负极为fe，正极为活动性比fe弱的金属或能导电的非金属。4如图是fe和cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录的下列内容正确的是()fe为正极，cu为负极h向负极移动电子是由fe电极经外电路流向cu电极cu电极上有h2产生若有1 mol电子流过导线，则产生的h2为11.2 l负极的电极反应式为fe3e=fe3abc d解析：选b。fe为负极，cu为正极，错误；h向正极移动，错误；电子由fe电极经外电路流向cu电极，正确；cu电极上发生反应：2h2e=h2，正确；由2h2e=h2可知，若有1 mol电子流过导线，则产生氢气0.5 mol，但未注明条件，不能计算h2的体积，错误；负极的电极反应式为fe2e=fe2，错误。5将铂电极放置在koh溶液中，然后分别向两极通入ch4和o2，即产生电流，称为甲烷燃料电池。下列有关说法中错误的是()ach4在负极上反应，o2在正极上反应b放电过程中电解质溶液的碱性减弱c此电池属于环境友好型电池d此电池中化学能100%转化为电能解析：选d。a项，甲烷燃料电池中，燃料失电子发生氧化反应，所以ch4在负极上反应，o2得电子发生还原反应，所以o2在正极上反应，正确；b项，根据电池总反应ch42o22oh=co3h2o知，oh参加反应，所以溶液中oh浓度降低，溶液的碱性减弱，正确；c项，该电池放电时不产生对环境有污染的物质，所以属于环境友好型电池，正确；d项，此电池中化学能转化为电能和少量热能，错误。6有a、b、c、d四块金属片，进行如下实验：a、b用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，a为负极；c、d用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流方向为d导线c；a、c相连后，同时浸入稀硫酸中，c极产生大量气泡；b、d用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，d极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活泼性顺序是()aacdb bdcbacadcb dcabd解析：选a。中，a为负极，b为正极，可知金属活泼性：ab；中，外电路电流方向为d导线c，则d是正极，c是负极，金属活泼性：cd；中，c极产生大量气泡，说明该极发生了还原反应：2h2e=h2，则c是正极，a是负极，金属活泼性：ac；中，d极发生氧化反应，则d是负极，b是正极，金属活泼性：db。综上所述可得几种金属的活泼性顺序为acdb。7.如图所示，电流表的指针发生偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是()a正极为cu，负极为zn，s为稀h2so4b正极为zn，负极为cu，s为cuso4溶液c正极为ag，负极为zn，s为agno3溶液d正极为fe，负极为cu，s为agno3溶液解析：选c。原电池中，负极失去电子，根据题意负极变细，即金属单质失电子，负极应该是活泼金属，故b、d错误；又因为正极变粗，即该电池的总反应应该是金属与盐溶液之间的置换反应，故a错误，c正确。8.有如图所示的装置，当电流表中显示产生持续电流时，下列说法正确的是()acu是原电池的负极bal是原电池的负极c电子由铝沿导线流向铜d铝片上的电极反应式为al3e=al3解析：选a。铜、铝、浓硝酸构成的原电池中，常温下，金属铝遇到浓硝酸会发生钝化，所以金属铜是负极，金属铝是正极，负极上发生金属失电子的氧化反应，正极上发生得电子的还原反应，a正确，b错误；电子从负极(铜)沿导线流向正极(铝)，c错误；铝是正极，该电极上金属不反应，而是硝酸中的硝酸根离子发生得电子的还原反应，d错误。9由a、b、c、d四种金属按下表中装置进行实验。装置现象金属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)装置甲中负极的电极反应式是_(生成二价阳离子)。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的酸性_(填“增强”“减弱”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，装置甲中金属a不断溶解，则a为负极、b为正极，活泼性ab；装置乙中c的质量增加，即析出cu，则c为正极、b为负极，活泼性bc；装置丙中a上有气体即h2产生，则a为正极、d为负极，活泼性da，随着h的消耗，溶液的酸性减弱。答案：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)减弱(4)dabc10利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：(1)实验原理：fe2h=fe2h2。(2)实验用品：电极(_、_)、稀硫酸、烧杯、_、耳机、电流计(填写所缺的实验用品)。 (3)实验装置如图。(4)原电池设计及注意的问题按如图所示连接好实验仪器，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是在原电池中，化学能转化为_。 如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的_极，电极反应式为_；另一极接电流计的_极，电极上发生了_(填“氧化”或“还原”)反应。 解析：原电池的构成条件是电极、导线、电解质溶液。负极应用铁钉或铁条，正极可选铜棒、铜钉或石墨(如铅笔芯)等，电解质溶液盛放在烧杯中；原电池是将化学能转化为电能的装置，电流计的负极应与电源负极相连，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。答案：(2)铁钉(或铁条)铜钉(或铅笔芯)导线(4)电能负fe2e=fe2正还原11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电流计指针偏转方向1mg、al稀盐酸偏向al2al、cu稀盐酸偏向cu3al、c(石墨)稀盐酸偏向石墨4mg、al氢氧化钠溶液偏向mg5al、zn浓硝酸偏向al根据表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2中al所做的电极(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，电极反应式为_。石墨为_极，电极反应式为_。电池总反应化学方程式：_。(3)实验4中铝做负极还是正极？_，理由是_。写出铝电极的电极反应式：_。(4)解释实验5中电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做正极或负极的因素：_。解析：在原电池中，一般相对较活泼的金属材料做负极。在稀盐酸中的活泼性mgalcu。由实验1和2可知，在题中原电池中电流计指针偏向正极。在实验3中电流计指针偏向石墨，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，al与naoh能自发反应，而mg不能，则al是负极，mg是正极。al在浓硝酸中被钝化，zn能与浓硝酸持续反应，zn被氧化，zn