化学（鲁科版）新课堂必修二第2章第3节第2课时学业分层测评12

学业分层测评(十二)(建议用时：45分钟)[达标必做]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．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()【导学号：】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．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．下列说法正确的是()A．镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C．化学电池的反应基础是氧化还原反应D．铅蓄电池放电的时候正极材料是Pb，负极材料是PbO2【解析】碱性锌锰干电池为一次电池，A项错误；燃料电池清洁，高效不污染环境，B项错误；铅蓄电池负极材料是Pb，正极材料是PbO2，D项错误。【答案】C5．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()【导学号：】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．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列说法正确的是()A．正极附近的SOeq\o\al(2－,4)浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出【解析】该电池的工作原理为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。锌为负极，铜为正极，电池工作时阴离子流向负极，电子由负极(Zn)流向正极(Cu)，正极上逸出H2。【答案】D7．已知空气—锌电池的电极反应为锌片：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O；碳棒：eq\f(1,2)O2＋H2O＋2e－=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．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)()【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2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋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。【答案】B9．某电池总反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，下列与此电池总反应不符的原电池是()A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D．银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池【解析】由电池总反应可知，Fe失去电子应作原电池的负极，正极反应为Fe3＋＋e－=Fe2＋，则电解液必为含Fe3＋的盐溶液，且正极的电极材料相对Fe较不活泼，故C项错误。【答案】C10．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：】(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Fe—Ag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Fe—Ag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)Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu11．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)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Ⅰ中负极的电极反应式是___________________________。(2)装置Ⅱ中正极的电极反应式是___________________________。(3)装置Ⅲ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Ⅰ知活泼性：A>B，A作负极，B作正极，A极反应：A－2e－=A2＋；据图Ⅱ知活泼性：B>C，正极反应为：Cu2＋＋2e－=Cu；据图Ⅲ知活泼性：D>A，正极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，因此c(H＋)减小，pH变大。综合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活泼性：D>A>B>C。【答案】(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)变大(4)D>A>B>C12．利用生活中或实验室中的常用物品，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：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)实验用品：电极(________、________)、稀硫酸、________、________、耳机(或电流计)。(3)①按如图所示装置连接好实验仪器，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中化学能转化为________，在耳机中________又转化为声波这种能量。②如果将装置中的耳机改为电流计，则较活泼的电极应该接电流计的________极，发生了________反应；较不活泼的电极应该接电流计的________极，发生了________反应。【解析】原电池是将化学能转化为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼材料作正极，发生还原反应。电流计的正极应接原电池的正极，电流计的负极应接原电池的负极。【答案】(2)铁钉或铁条铜钉(或其他的惰性电极，如铅笔芯等)烧杯导线(3)①电能电能②负氧化正还原[自我挑战]13．如图所示，a、b电极为碳棒或铁片，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()【导学号：】A．a为负极，是铁片，水槽中的溶液为稀硫酸B．b为负极，是铁片，水槽中的溶液为硫酸铜溶液C．a为正极，是碳棒，水槽中的溶液为稀硫酸D．b为正极，是碳棒，水槽中的溶液为硫酸铜溶液【解析】a极上有大量气泡生成，说明a为正极，是碳棒，则b为负极，是铁片，水槽中的溶液可以为稀硫酸，但不能为硫酸铜溶液，否则正极上会析出金属铜而不能产生气泡，故C项正确。【答案】C14．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()A．N上有气体放出B．M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．对于锌­铜­稀硫酸组成的原电池，当电路中有1mol电子通过时，理论上两极的变化是()①锌片减轻32.5g②锌片增重32.5g③铜片上产生1gH2④铜片上产生1molH2A．①和③ B.①和④C．②和③ D．②和④【解析】由原电池的负极反应式：Zn－2e－=Zn2＋及正极反应式：2H＋＋2e－=H2↑可知，当电路中有1mol电子通过时，锌片减轻32.5g，铜片上产生1gH2，则A项正确。【答案】A16．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：①铝为________极，电极反应式：________。②石墨为________极，电极反应式：________。③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Mg>Al、Al>Cu。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Al>Mg，则Al是负极，Mg是正极。Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中被氧化，即在浓