鲁科版必修2 第2章第3节 化学反应的利用（第2课时） 作业 (2).doc

第2课时化学反应为人类提供能量1下列图示的装置不能构成原电池的是()答案c解析c选项中两种金属都不能和稀h2so4发生自发的氧化还原反应，故c选项中装置不能构成原电池。2关于原电池的下列说法正确的是()a在正极上发生氧化反应b化学性质较活泼的金属为负极c在外电路电子流出的是正极d原电池是由电能转化为化学能的装置答案b解析原电池中相对较活泼的金属作负极，负极本身参与反应，失去电子被氧化，是电子流出的一极。相对不活泼的金属或非金属作正极，正极上电解质溶液中的阳离子得到电子被还原，是电子流入的一极。因此，原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。3在盛装稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片。下列叙述不正确的是()a负极附近so的浓度逐渐增大b电子由铜片通过导线流向锌片c反应一段时间后，溶液中c(h)减小d铜片上有h2逸出答案b解析该原电池中锌片为负极，铜片为正极，锌片失电子被氧化为zn2进入溶液，电子沿导线流向铜片，溶液中的h从铜片上得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上逸出。溶液中的so向负极zn片方向移动。故a、c、d正确。4如图所示，电流表指针发生偏转，同时a极质量减少，b极上有气泡产生，c为电解质溶液。下列说法中错误的是()ab极为原电池的正极ba、b、c可能分别为zn、cu、稀盐酸cc中阳离子向a极移动da极发生氧化反应答案c5某实验兴趣小组以zn和cu为电极，稀硫酸为电解质溶液研究原电池，并对实验进行了拓展，以下实验记录错误的是 ()a铜片上有气泡产生，锌片逐渐溶解b电子在溶液中从cu电极流向zn电极c把锌片换成石墨，电流表指针没有明显偏转d把稀硫酸换成硫酸铜溶液，电流表指针依然偏转答案b解析cuzn稀硫酸原电池中，zn作负极失去电子而被溶解，电子从zn极经导线流向cu极，而若将zn换成石墨，则就不能构成原电池。故b项错误。6如图所示，在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为_极，电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_。锌片上观察到的现象为_；铜为_极，电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式是_；铜片上观察到的现象是_，原电池总反应的离子方程式为_。答案负氧化zn2e=zn2锌片溶解正还原cu22e=cu铜极变粗zncu2=zn2cu解析cuso4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为zn2e=zn2，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为cu22e=cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为zncu2=zn2cu。分层训练基础过关题组1原电池的构成与工作原理1下面关于原电池的说法正确的是()a原电池电解质溶液中的阳离子向负极移动b在负极上发生氧化反应c在外电路中电子流出的一极为正极d原电池是把电能转变为化学能的装置答案b解析原电池是将化学能转变为电能的装置，电子流出或发生氧化反应的电极为负极，电子流入或发生还原反应的电极为正极；电解质溶液中阳离子向正极移动。2下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气体的是()答案b解析a装置中，铜和银都不与稀硫酸反应，不能形成原电池；b装置中能形成原电池，铜为正极，铜片上2h2e=h2；c装置中，铜不与稀硫酸反应，不能形成原电池；d装置中不能形成闭合回路，不能形成原电池。3下列关于实验现象的描述不正确的是()a把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀h2so4中，铜片表面出现气泡b把铜插入agno3溶液中，铜片表面出现一层银c把铜片插入fecl3溶液中，铜片表面出现一层铁d把锌粒放入装有盐酸的试管中，加几滴cuso4溶液，产生h2速率加快答案c解析a形成原电池，铜片为正极，h在正极被还原为h2，a正确；铜能从agno3溶液中置换出ag, b正确；2fe3cu=2fe2cu2 ，cu不能置换出fe，c不正确；锌能从cuso4溶液中置换出铜，构成原电池，反应速率加快，d正确。4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，以下叙述正确的是()两烧杯中铜片表面均无气泡产生甲中铜片是正极，乙中铜片是负极两烧杯中溶液的c(h)均减小产生气泡的速率甲比乙慢甲中so向zn片移动，h向cu片移动乙中电流从cu片流向zn片甲乙两烧杯中cu片的质量均不变abcd答案b解析装置甲构成cuzn原电池，装置乙未形成闭合回路，不能构成原电池，只发生zn与稀h2so4的反应，不能产生电流。甲中zn为负极，cu为正极，h向正极移动，在cu片表面得电子被还原为h2逸出，so向负极移动。甲、乙两烧杯中都发生反应：zn2h=zn2h2，故c(h)减小，铜片均不发生反应，故质量不变。5如图，a的金属活动性在氢以前，b为碳棒。关于该装置的说法中，正确的是()aa极上发生还原反应，b极上发生氧化反应b碳棒上有气体逸出，溶液中c(h)增大c导线上有电流，电流方向abd反应后a极质量减小答案d解析a金属可与稀硫酸反应，a为原电池的负极，a极失电子发生氧化反应，b为正极，发生还原反应，a不正确，d正确；溶液中的h在b极上得电子生成氢气，c(h)减小，b不正确；导线中电子流向为ab，所以导线中电流方向为ba。题组2原电池正极和负极的判定6如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转， 且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是()选项a电极名称a电极材料烧杯溶液a负极fe稀硫酸b负极fe硫酸铜溶液c正极碳棒稀硫酸d正极碳棒硫酸铜溶液答案c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，电极反应式：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。7如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时a极逐渐变粗，b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的()选项abcazncu稀硫酸bcufe稀盐酸cfeagfe(no3)3溶液dagfeagno3溶液答案d解析a极逐渐变粗，说明a极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在a极上析出；b极逐渐变细，说明b极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。a选项的原电池反应为znh2so4=znso4h2，b选项的原电池反应为fe2hcl=fecl2h2，a选项中a极为原电池负极，变细，b极不变。b选项中a极为原电池正极，不变，b极变细。c选项中的原电池反应为fe2fe(no3)3=3fe(no3)2，则a极为原电池负极，电极反应式为fe2e=fe2，a极变细，b极电极反应式为2fe32e=2fe2，b极不变。d选项中的原电池反应为fe2agno3=2agfe(no3)2, a极为正极，电极反应为2ag2e=2ag，a极变粗，b极为原电池负极，电极反应为fe2e=fe2，b极变细。题组3原电池的应用8某原电池的总反应的离子方程式为2fe3fe=3fe2，不能实现该反应的原电池是()选项正极负极电解质溶液acufefecl3溶液bcfefe(no3)3溶液cfeznfe2(so4)3溶液dagfefe2(so4)3溶液答案c解析根据原电池的电池反应为fe2fe3=3fe2可知，fe为负极，比fe不活泼的金属或非金属导体作正极，含fe3的溶液为电解质溶液。9将等质量的两份锌粉a和b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量cuso4溶液，下图中产生h2的体积v(l)与时间t(min)的关系，其中正确的是()答案a解析a中加入少量cuso4溶液，被置换出的cu覆盖在zn的表面，形成原电池，产生h2的速率加快，反应所需时间变短，但置换铜时消耗了一部分锌，故与稀硫酸反应的锌的量比b少，产生的h2量比b少。10酸性条件下氢氧燃料电池的构造如图所示，下列关于该电池的说法不正确的是()aa极是负极b正极h2被氧化c电流由b极通过灯泡流向a极d氢氧燃料电池是环保型电池答案b解析原电池电解质溶液中，阳离子向正极移动，根据图示h移动方向知a为原电池的负极，b为原电池的正极，a正确；通o2的电极为正极，o元素化合价降低，所以o2得电子被还原，负极通h2，h元素失电子被氧化，b不正确；电流方向与电子流向相反，外电路中电子由负极沿导线流向正极，即由a极通过灯泡流向b极，电流则由b极通过灯泡流向a极，c正确；氢氧燃料电池对环境无污染，d正确。能力提升11原电池原理应用广泛，试回答下列问题：(1)100 ml浓度为2 moll1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是_(填字母，下同)。a加入适量6 moll1的盐酸b滴入数滴cucl2溶液c加入适量蒸馏水d加入适量nacl溶液e加入nahso4固体(2)银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它作为原电池工作时发生反应ag2oznh2o=2agzn(oh)2。此原电池放电时负极上发生反应的物质是_。已知空气锌电池的两个电极发生的反应为锌片：2zn4oh4e=2zno2h2o，石墨棒：o22h2o4e=4oh，据此判断石墨是_(填“正极”或“负极”)，发生_(填“氧化”或“还原”)反应。(3)根据原电池原理可设计成化学电源，下列关于原电池的说法不正确的是_。a手机上用的锂离子电池属于二次电池b甲醇燃料电池可将化学能转化为电能c锌锰干电池中，锌电极为负极d所有释放能量的反应都能通过原电池实现(4)如图为氢氧燃料电池原理示意图，根据此图的提示，下列叙述不正确的是_。aa电极是负极bb电极的电极反应为4oh4e=2h2oo2c氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源d氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部贮存在电池内的新型发电装置答案(1)b(2)zn正极还原(3)d(4)b解析(1) a项和e项，c(h)增大，n(h)增大，生成氢气的速率增大，同时产生氢气的总量增多； b项，锌置换出铜，形成原电池，n(h)不变，生成氢气的速率增大，同时产生氢气的总量不变；c项和d项，c(h)减小，n(h)不变，生成氢气的速率减小，同时产生氢气的总量不变。(2) 原电池负极上的物质失电子，发生氧化反应，由方程式知锌发生氧化反应；在反应中锌化合价升高，被氧化，作负极。正极为石墨，正极发生还原反应。(3)只有释放能量的氧化还原反应才能通过原电池实现化学能与电能的转化，d不正确。(4)氢氧燃料电池的总反应为2h2o2=2h2o，因此a电极上发生反应2h24e=4h，a电极是负极；b电极上发生反应o22h2o4e=4oh，b电极是正极，以上电极反应式，适用于电解质溶液为na2so4溶液等；氢氧燃料电池的能量转化率较高，且产物是h2o，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源；氢氧燃料电池通入h2、o2就能工作，无需将h2、o2 贮存在电池内部。12利用原电池原理可以探究金属的活动性。(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个检流计。锌片作_(填“正”或“负”)极，锌片上发生的电极反应式是_；银片上发生的电极反应式是_。(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g。此时产生标准状况下氢气的体积为_l，通过导线的电子的物质的量为_mol。(3)为了证明铁的金属活动性比铜强，某同学设计了如下一些方案。其中能证明铁的金属活动性比铜强的方案是_(填序号)。方案现象或产物将铁片置于cuso4溶液中铁片上有亮红色物质析出将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧生成物分别为fecl3和cucl2将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中铁片上有气泡产生，铜片上无气泡产生将铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接铁片溶解，铜片上有气泡产生答案(1)负zn2e=zn22h2e=h2(2)4.480.4(3)解析(2)溶解的n(zn)0.2 mol负极：zn2e=zn2 0.2 mol 0.4 mol正极： 2h 2e = h2 0.4 mol 0.2 mol所以v(h2)4.48 l，n(e)0.4 mol。13某校化学研究性学习小组欲设计实验验证fe、cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案：有人利用fe、cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：_；负极反应式：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证fe、cu活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。答案方案：fe2h=fe2h2方案： 如图所示2h2e=h2fe2e=fe2(答案合理即可) 方案：将铁片置于cuso4溶液中，一段时间后观察fe表面是否有金属铜析出fecu2=fe2cu(答案合理即可)拓展探究14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