2018版高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用第2课时学业分层测评鲁科版必修220.wps

第 2 2 章 化学键化学反应与能量 第 3 3 节 化学反应的利用（第 2 2 课 时） (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】 B 2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：55102111】 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】 C 3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】 C 4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 1 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】 C 5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：55102112】 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】 C 6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 SO24 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 ZnH2SO4=ZnSO4H2。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】 D 1 7已知空气锌电池的电极反应为锌片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳 棒： O2H2O2e 2 =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】 D 8为将反应 2Al6H=2Al33H2的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝 2 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 2Al2OH 6H2O=2Al(OH)43H2，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】 B 9某电池总反应为 Fe2Fe3=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 Fe3e =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】 C 10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：55102113】 (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 FeAg 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 FeAg 原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2 3 在银圈上得电子，生成 Cu沉积在其上，质量增加 (3)FeCuSO4=FeSO4Cu 11由 A、B、C、D 四种金属按下表中装置进行实验。 装置 () () () 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 中负极的电极反应式是_。 (2)装置 中正极的电极反应式是_。 (3)装置中溶液的 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 知活泼性：AB，A 作负极，B 作正极，A 极反应：A2e=A2；据图 知活泼性：BC，正极反应为：Cu22e=Cu；据图知活泼性：DA，正极反应为：2H2e =H2，因此 c(H)减小，pH 变大。综合 、 、知活泼性：DABC。 【答案】 (1)A2e=A2 (2)Cu22e=Cu (3)变大 (4)DABC 12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：Fe2H=Fe2H2。 (2)实验用品：电极(_、_)、稀硫酸、_、_、耳机(或电流 计)。 (3) 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。 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。 4 【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) 电能 电能 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：55102114】 Aa 为负极，是铁片，水槽中的溶液为稀硫酸 Bb 为负极，是铁片，水槽中的溶液为硫酸铜溶液 Ca 为正极，是碳棒，水槽中的溶液为稀硫酸 Db 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】 C 14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( ) AN 上有气体放出 BM 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】 D 15对于锌铜稀硫酸组成的原电池，当电路中有 1 mol电子通过时，理论上两极的变化 是( ) 锌片减轻 32.5 g 锌片增重 32.5 g 铜片上产生 1 g H2 铜片上产生 1 mol H2 5 A和 B. 和 C和 D和 【解析】 由原电池的负极反应式：Zn2e=Zn2及正极反应式：2H2e=H2可 知，当电路中有 1 mol电子通过时，锌片减轻 32.5 g，铜片上产生 1 g H2，则 A 项正确。 【答案】 A 16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 1 Al、Mg 稀盐酸 偏向 Al 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向 Cu 3 Al、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨 4 Al、Mg 氢氧化钠溶液 偏向 Mg 5 Al、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： 铝为_极，电极反应式：_。 石墨为_极，电极反应式：_。 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MgAl、 AlCu。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 AlMg，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，即在浓硝酸中活动性 ZnAl，Zn是负极，Al是正 极，所以在实验 5 中检流计指针偏向铝。 【答案】 (1)否 (2)负 2Al6e=2Al3 正 6H6e=3H2 2Al6HCl=2AlCl33H2 (3)负极 在 NaOH 溶液中，活 动性 AlMg Al3e4OH=Al(OH)4 (4)Al 在浓硝酸中发生钝化，Zn 在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性 6 ZnAl，Al是原电池的正极 (5) 另一个电极材料的活动性；电解质溶液 7