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2020_2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第2课时化学反应与电能练习含解析新人教版必修第二册20201028334.docx
2020_2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量课件+练习+测评打包12套新人教版必修第二册
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2020_2021学年新教材高中化学第六章化学反应与能量课件+练习+测评打包12套新人教版必修第二册,文本
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第2课时化学反应与电能夯实基础轻松达标1.对于原电池的电极名称叙述有错误的是()a.发生氧化反应的一极为负极b.正极为电子流入的一极c.比较不活泼的金属为负极d.电流的方向由正极到负极答案c解析原电池中相对活泼的金属一般为负极,不活泼的一般为正极,c项错误;负极发生氧化反应,正极发生还原反应,a项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极流出,由正极流入,电流方向与电子流动方向相反,b、d两项正确。2.下列有关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.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极c.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能d.锌锰干电池中,锌电极是负极答案b解析手机用的电池是可充电电池,a项正确。铜锌原电池中,cu为正极,zn为负极,外电路中电子由负极流向正极,b项错误。燃料电池将化学能转化为电能,c项正确。锌锰干电池中,zn为负极,d项正确。3.为将反应2al+6h+2al3+3h2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)()答案b解析a、b、c三项中的装置均能将化学能转化为电能,a项中反应为2al+2oh-+2h2o2al+3h2,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。4.如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,m棒变粗,n棒变细。下表所列m、n、p物质中,可以组合成该装置的是()选项mnpa锌铜稀硫酸b铜铁稀盐酸c银锌硝酸银溶液d锌铁硝酸铁溶液答案c解析m棒变粗,n棒变细,说明n棒是负极,金属活动性相对于m棒较强。m棒变粗说明m棒上有金属析出。5.汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如下图所示,放电时的电池反应如下:pbo2+pb+2h2so42pbso4+2h2o。根据此反应判断下列叙述中正确的是()a.pbo2是电池的负极b.pb是负极c.pbo2得电子,被氧化d.电池放电时,溶液酸性增强答案b解析根据电池反应知放电过程中铅失去电子,因此它是原电池的负极,其电极反应式为pb+s-2e-pbso4,故b项正确;pbo2在放电过程中得到电子被还原,所以它是原电池的正极,因此a、c两项错误;由于原电池放电的过程中消耗硫酸,所以溶液的酸性减弱,故d项错误。6.如图所示的8个装置属于原电池的是()a.b.c.d.答案c解析构成原电池要有四个基本条件:a.电解质溶液;b.两个电极,其中一个相对较活泼,另一个相对较不活泼,两个电极直接或间接地连接在一起,并插入电解质溶液中;c.能自发进行氧化还原反应;d.形成闭合电路。综上可知c项符合题意。7.市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。(1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生反应放出热量。(2)炭粉的主要作用是。(3)加入氯化钠的主要作用是。(4)木屑的作用是。答案(1)氧化(2)与铁、nacl溶液构成原电池,并作为正极,加速铁的氧化(3)溶于水形成电解质溶液(4)让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递解析日常生活中铁生锈过于缓慢,热量的释放也非常缓慢,难以觉察到。倘若提供适当的条件(如电解质溶液、导电且不活泼的固体物质)让铁成为原电池的负极材料,铁的氧化速率就会增大。木屑作用是让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递。提升能力跨越等级1.如图是某课外活动小组设计的用化学电源使耳机发声的装置。下列说法错误的是()a.铜片表面有气泡生成b.装置中存在化学能电能声能的能量转化关系c.如果将铜片换成铁片,电路中的电流方向将改变d.如果将锌片换成铁片,耳机还能发声答案c解析锌为负极,铜片上的反应为2h+2e-h2,a项正确;耳机中存在着电能转化为声能的能量转化关系,b项正确;铜片换为铁片后,锌片仍为负极,电流方向不变,c项错误;锌片换为铁片后,铁片也可作为原电池的负极,d项正确。2.(双选)如图,在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极x、y,外电路中电子流向如图所示,下列关于该装置的说法正确的是()a.外电路的电流方向为x外电路yb.若两电极分别为fe和石墨棒,则x为fe,y为石墨棒c.x极上发生的是还原反应,y极上发生的是氧化反应d.若两电极材料都是金属,则它们的活动性顺序为xy答案bd解析外电路的电子流向与电流方向相反,a项错误;由电子流向可知,x极为负极,y极为正极,则x应为fe,y为石墨棒,b项正确;x极发生氧化反应,y极发生还原反应,c项错误;x极的金属应比y极的金属活泼,d项正确。3.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述正确的是()a.a和b不连接时,铁片上会有h2产生b.a和b用导线连接时,铁片上发生的反应为cu2+2e-cuc.a和b用导线连接时,电子由a流向bd.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色答案d解析a和b不连接时,铁和cu2+发生置换反应而析出铜,没有氢气生成,错误;b项,a和b用导线连接时构成原电池,铁是负极,铁片上发生氧化反应:fe-2e-fe2+,错误;c项,fe比铜活泼,形成原电池时fe为负极,则电子由b流向a,错误;d项,无论a和b是否连接,铁片均会溶解,都生成亚铁离子,溶液由蓝色变为浅绿色,d正确。4.将两根质量相同的铜棒和锌棒,用导线相连接后插入cuso4溶液中,经过一段时间后,取出洗净后干燥并称重,两棒质量相差6.45 g,导线中通过的电子的物质的量为()a.0.1 molb.0.2 molc.0.3 mold.0.4 mol答案a解析负极:zn-2e-zn2+,zn失去2mole-减重65g;正极:cu2+2e-cu,cu2+得到2mole-增重64g。此时两极质量相差:65g+64g=129g,而已知两棒质量相差6.45g,计算可得应转移0.1mole-。5.如图所示,杠杆a、b两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球,调节杠杆使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓cuso4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)()a.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为a端高b端低b.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为a端低b端高c.当杠杆为绝缘体时,a端低b端高;为导体时,a端高b端低d.当杠杆为绝缘体时,a端高b端低;为导体时,a端低b端高答案d解析根据题意,若杠杆为绝缘体,滴入cuso4溶液后,在铁球表面析出cu,铁球质量增大,b端下沉;若杠杆为导体,滴入cuso4溶液后,形成原电池,在铜球表面析出cu,a端下沉。6.固体氧化物燃料电池是由美国西屋(westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆-氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(o2-)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示,其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是()a.有o2放电的a极为电池的负极b.o2-移向电池的正极c.b极对应的电极反应为2h2-4e-+2o2-2h2od.a极对应的电极反应为o2+2h2o+4e-4oh-答案c解析在该燃料电池中,有o2放电的a极为原电池的正极,a错误;在该燃料电池中,o2-移向电池的负极,b错误;在该燃料电池中,有h2放电的b极为电池的负极,电极反应为2h2-4e-+2o2-2h2o,c正确;a极是正极,氧气在正极得电子,则对应的电极反应为o2+4e-2o2-,d错误。7.将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100 ml相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:(1)下列说法中正确的是(填序号)。a.甲、乙均为化学能转变为电能的装置b.乙中铜片上没有明显变化c.甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小d.两烧杯中h+的浓度均减小(2)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲乙(填“”“(3)0.1na(或6.021022)(4)1.0 moll-1解析(1)甲符合原电池构成条件,所以属于原电池,乙不能构成闭合回路,所以不能构成原电池,故a项错误;乙不能构成原电池,氢离子在锌片上得电子发生还原反应,所以乙中铜片上没有明显变化,故b项正确;甲中铜片作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,所以铜片质量不变,乙中锌片和氢离子发生置换反应,所以质量减小,故c项错误;两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小,故d项正确。(2)甲能构成原电池,乙不能构成原电池,作原电池负极的金属加速被腐蚀,所以在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲乙。(3)甲中,铜电极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2h+2e-h2,根据电极反应式知,当产生1.12l气体时,通过电子的物质的量=2=0.1mol,通过导线的电子数目为0.1na或6.021022。(4)当乙中产生1.12l(标准状况)即0.05mol氢气气体时,根据2h+h2,则消耗的氢离子物质的量是0.1mol,剩余的氢离子的物质的量是0.1mol,所以原稀硫酸中氢离子的物质的量是0.2mol,硫酸的物质的量是0.1mol,原稀硫酸中c(h2so4)=1.0moll-1。8.(1)原电池原理的应用之一是可以设计原电池装置。请利用反应cu+2fe3+2fe2+cu2+设计一个原电池,在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。正极反应:;负极反应:。若外电路中转移电子的物质的量为1.5 mol,则溶解铜的质量是。(2)实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时,可向反应液中滴加少量硫酸铜溶液,其作用是,这体现了原电池原理的另一个应用。答案(1)2fe3+2e-2fe2+cu-2e-cu2+48 g(2)形成zn-cu原电池,增大化学反应的速率解析(1)分析fe3+与cu的反应中的氧化剂、还原剂,然后依据原电池原理,设计原电池装置。依据反应2fe3+cu2fe2+cu2+,cu失电子,应为原电池的负极,正极选用石墨棒或铂丝等,电解质溶液选用fecl3溶液;由转移2mol电子时溶解64g铜,可计算出转移1.5mol电子时溶解铜的质量为48g。贴近生活拓展创新镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应为cd+2niooh+2h2ocd(oh)2+2ni(oh)2。请回答下列问题:(1)放电时,还原反应在(填“a”或“b”)极进行,负极的电极反应式为,在放电过程中,正极附近的电解质溶液碱性会(填“增强”或“减弱”)。(2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是。答案(1)bcd-2e-+2oh-cd(oh)2增强(2)镍镉废旧电池中残留的cd2+、ni2+等重金属离子易
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