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.doc

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） (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：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】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：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】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SO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】D7已知空气锌电池的电极反应为锌片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：O2H2O2e=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2Al6H=2Al33H2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2Al2OH6H2O=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】B9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】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：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在银圈上得电子，生成Cu沉积在其上，质量增加(3)FeCuSO4=FeSO4Cu11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：A>B，A作负极，B作正极，A极反应：A2e=A2；据图知活泼性：B>C，正极反应为：Cu22e=Cu；据图知活泼性：D>A，正极反应为：2H2e=H2，因此c(H)减小，pH变大。综合、知活泼性：D>A>B>C。【答案】(1)A2e=A2(2)Cu22e=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：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。【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】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()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】D15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 H2A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】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：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，即在浓硝酸中活动性Zn>Al，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=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)负极在NaOH溶液中，活动性Al>MgAl3e4OH=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Zn>Al，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