魯科版必修2 第2章第3節(jié) 化學反應的利用（第2課時） 作業(yè) (2).doc

第2課時化學反應為人類提供能量1下列圖示的裝置不能構成原電池的是()答案c解析c選項中兩種金屬都不能和稀h2so4發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，故c選項中裝置不能構成原電池。2關于原電池的下列說法正確的是()a在正極上發(fā)生氧化反應b化學性質較活潑的金屬為負極c在外電路電子流出的是正極d原電池是由電能轉化為化學能的裝置答案b解析原電池中相對較活潑的金屬作負極，負極本身參與反應，失去電子被氧化，是電子流出的一極。相對不活潑的金屬或非金屬作正極，正極上電解質溶液中的陽離子得到電子被還原，是電子流入的一極。因此，原電池是利用氧化還原反應將化學能轉化為電能的裝置。3在盛裝稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片。下列敘述不正確的是()a負極附近so的濃度逐漸增大b電子由銅片通過導線流向鋅片c反應一段時間后，溶液中c(h)減小d銅片上有h2逸出答案b解析該原電池中鋅片為負極，銅片為正極，鋅片失電子被氧化為zn2進入溶液，電子沿導線流向銅片，溶液中的h從銅片上得電子被還原成氫原子，氫原子結合成氫分子從銅片上逸出。溶液中的so向負極zn片方向移動。故a、c、d正確。4如圖所示，電流表指針發(fā)生偏轉，同時a極質量減少，b極上有氣泡產生，c為電解質溶液。下列說法中錯誤的是()ab極為原電池的正極ba、b、c可能分別為zn、cu、稀鹽酸cc中陽離子向a極移動da極發(fā)生氧化反應答案c5某實驗興趣小組以zn和cu為電極，稀硫酸為電解質溶液研究原電池，并對實驗進行了拓展，以下實驗記錄錯誤的是 ()a銅片上有氣泡產生，鋅片逐漸溶解b電子在溶液中從cu電極流向zn電極c把鋅片換成石墨，電流表指針沒有明顯偏轉d把稀硫酸換成硫酸銅溶液，電流表指針依然偏轉答案b解析cuzn稀硫酸原電池中，zn作負極失去電子而被溶解，電子從zn極經導線流向cu極，而若將zn換成石墨，則就不能構成原電池。故b項錯誤。6如圖所示，在銅鋅原電池中，以硫酸銅為電解質溶液，鋅為_極，電極上發(fā)生的是_反應(填“氧化”或“還原”)，電極反應式為_。鋅片上觀察到的現(xiàn)象為_；銅為_極，電極上發(fā)生的是_反應(填“氧化”或“還原”)，電極反應式是_；銅片上觀察到的現(xiàn)象是_，原電池總反應的離子方程式為_。答案負氧化zn2e=zn2鋅片溶解正還原cu22e=cu銅極變粗zncu2=zn2cu解析cuso4為電解質溶液時，銅鋅原電池的負極為鋅，電極反應式為zn2e=zn2，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應式為cu22e=cu，所以銅極不斷變粗，電池總反應式為zncu2=zn2cu。分層訓練基礎過關題組1原電池的構成與工作原理1下面關于原電池的說法正確的是()a原電池電解質溶液中的陽離子向負極移動b在負極上發(fā)生氧化反應c在外電路中電子流出的一極為正極d原電池是把電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置答案b解析原電池是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，電子流出或發(fā)生氧化反應的電極為負極，電子流入或發(fā)生還原反應的電極為正極；電解質溶液中陽離子向正極移動。2下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產生氣體的是()答案b解析a裝置中，銅和銀都不與稀硫酸反應，不能形成原電池；b裝置中能形成原電池，銅為正極，銅片上2h2e=h2；c裝置中，銅不與稀硫酸反應，不能形成原電池；d裝置中不能形成閉合回路，不能形成原電池。3下列關于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是()a把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀h2so4中，銅片表面出現(xiàn)氣泡b把銅插入agno3溶液中，銅片表面出現(xiàn)一層銀c把銅片插入fecl3溶液中，銅片表面出現(xiàn)一層鐵d把鋅粒放入裝有鹽酸的試管中，加幾滴cuso4溶液，產生h2速率加快答案c解析a形成原電池，銅片為正極，h在正極被還原為h2，a正確；銅能從agno3溶液中置換出ag, b正確；2fe3cu=2fe2cu2 ，cu不能置換出fe，c不正確；鋅能從cuso4溶液中置換出銅，構成原電池，反應速率加快，d正確。4將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是()兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生甲中銅片是正極，乙中銅片是負極兩燒杯中溶液的c(h)均減小產生氣泡的速率甲比乙慢甲中so向zn片移動，h向cu片移動乙中電流從cu片流向zn片甲乙兩燒杯中cu片的質量均不變abcd答案b解析裝置甲構成cuzn原電池，裝置乙未形成閉合回路，不能構成原電池，只發(fā)生zn與稀h2so4的反應，不能產生電流。甲中zn為負極，cu為正極，h向正極移動，在cu片表面得電子被還原為h2逸出，so向負極移動。甲、乙兩燒杯中都發(fā)生反應：zn2h=zn2h2，故c(h)減小，銅片均不發(fā)生反應，故質量不變。5如圖，a的金屬活動性在氫以前，b為碳棒。關于該裝置的說法中，正確的是()aa極上發(fā)生還原反應，b極上發(fā)生氧化反應b碳棒上有氣體逸出，溶液中c(h)增大c導線上有電流，電流方向abd反應后a極質量減小答案d解析a金屬可與稀硫酸反應，a為原電池的負極，a極失電子發(fā)生氧化反應，b為正極，發(fā)生還原反應，a不正確，d正確；溶液中的h在b極上得電子生成氫氣，c(h)減小，b不正確；導線中電子流向為ab，所以導線中電流方向為ba。題組2原電池正極和負極的判定6如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉， 且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()選項a電極名稱a電極材料燒杯溶液a負極fe稀硫酸b負極fe硫酸銅溶液c正極碳棒稀硫酸d正極碳棒硫酸銅溶液答案c解析fe、c形成的原電池中，負極鐵失去電子，變成2價的亞鐵離子，由于a極上有大量氣泡產生，所以為正極，電極反應式：2h2e=h2，a為正極，是碳棒；b為負極，是鐵片；電解質溶液為硫酸溶液。7如圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉，同時a極逐漸變粗，b極逐漸變細，c為電解質溶液，則a、b、c應是下列各組中的()選項abcazncu稀硫酸bcufe稀鹽酸cfeagfe(no3)3溶液dagfeagno3溶液答案d解析a極逐漸變粗，說明a極為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在a極上析出；b極逐漸變細，說明b極為原電池的負極，失去電子后變成離子進入溶液中。a選項的原電池反應為znh2so4=znso4h2，b選項的原電池反應為fe2hcl=fecl2h2，a選項中a極為原電池負極，變細，b極不變。b選項中a極為原電池正極，不變，b極變細。c選項中的原電池反應為fe2fe(no3)3=3fe(no3)2，則a極為原電池負極，電極反應式為fe2e=fe2，a極變細，b極電極反應式為2fe32e=2fe2，b極不變。d選項中的原電池反應為fe2agno3=2agfe(no3)2, a極為正極，電極反應為2ag2e=2ag，a極變粗，b極為原電池負極，電極反應為fe2e=fe2，b極變細。題組3原電池的應用8某原電池的總反應的離子方程式為2fe3fe=3fe2，不能實現(xiàn)該反應的原電池是()選項正極負極電解質溶液acufefecl3溶液bcfefe(no3)3溶液cfeznfe2(so4)3溶液dagfefe2(so4)3溶液答案c解析根據(jù)原電池的電池反應為fe2fe3=3fe2可知，fe為負極，比fe不活潑的金屬或非金屬導體作正極，含fe3的溶液為電解質溶液。9將等質量的兩份鋅粉a和b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加少量cuso4溶液，下圖中產生h2的體積v(l)與時間t(min)的關系，其中正確的是()答案a解析a中加入少量cuso4溶液，被置換出的cu覆蓋在zn的表面，形成原電池，產生h2的速率加快，反應所需時間變短，但置換銅時消耗了一部分鋅，故與稀硫酸反應的鋅的量比b少，產生的h2量比b少。10酸性條件下氫氧燃料電池的構造如圖所示，下列關于該電池的說法不正確的是()aa極是負極b正極h2被氧化c電流由b極通過燈泡流向a極d氫氧燃料電池是環(huán)保型電池答案b解析原電池電解質溶液中，陽離子向正極移動，根據(jù)圖示h移動方向知a為原電池的負極，b為原電池的正極，a正確；通o2的電極為正極，o元素化合價降低，所以o2得電子被還原，負極通h2，h元素失電子被氧化，b不正確；電流方向與電子流向相反，外電路中電子由負極沿導線流向正極，即由a極通過燈泡流向b極，電流則由b極通過燈泡流向a極，c正確；氫氧燃料電池對環(huán)境無污染，d正確。能力提升11原電池原理應用廣泛，試回答下列問題：(1)100 ml濃度為2 moll1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的量，可采用的方法是_(填字母，下同)。a加入適量6 moll1的鹽酸b滴入數(shù)滴cucl2溶液c加入適量蒸餾水d加入適量nacl溶液e加入nahso4固體(2)銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它作為原電池工作時發(fā)生反應ag2oznh2o=2agzn(oh)2。此原電池放電時負極上發(fā)生反應的物質是_。已知空氣鋅電池的兩個電極發(fā)生的反應為鋅片：2zn4oh4e=2zno2h2o，石墨棒：o22h2o4e=4oh，據(jù)此判斷石墨是_(填“正極”或“負極”)，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應。(3)根據(jù)原電池原理可設計成化學電源，下列關于原電池的說法不正確的是_。a手機上用的鋰離子電池屬于二次電池b甲醇燃料電池可將化學能轉化為電能c鋅錳干電池中，鋅電極為負極d所有釋放能量的反應都能通過原電池實現(xiàn)(4)如圖為氫氧燃料電池原理示意圖，根據(jù)此圖的提示，下列敘述不正確的是_。aa電極是負極bb電極的電極反應為4oh4e=2h2oo2c氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源d氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部貯存在電池內的新型發(fā)電裝置答案(1)b(2)zn正極還原(3)d(4)b解析(1) a項和e項，c(h)增大，n(h)增大，生成氫氣的速率增大，同時產生氫氣的總量增多； b項，鋅置換出銅，形成原電池，n(h)不變，生成氫氣的速率增大，同時產生氫氣的總量不變；c項和d項，c(h)減小，n(h)不變，生成氫氣的速率減小，同時產生氫氣的總量不變。(2) 原電池負極上的物質失電子，發(fā)生氧化反應，由方程式知鋅發(fā)生氧化反應；在反應中鋅化合價升高，被氧化，作負極。正極為石墨，正極發(fā)生還原反應。(3)只有釋放能量的氧化還原反應才能通過原電池實現(xiàn)化學能與電能的轉化，d不正確。(4)氫氧燃料電池的總反應為2h2o2=2h2o，因此a電極上發(fā)生反應2h24e=4h，a電極是負極；b電極上發(fā)生反應o22h2o4e=4oh，b電極是正極，以上電極反應式，適用于電解質溶液為na2so4溶液等；氫氧燃料電池的能量轉化率較高，且產物是h2o，無污染，是一種具有應用前景的綠色電源；氫氧燃料電池通入h2、o2就能工作，無需將h2、o2 貯存在電池內部。12利用原電池原理可以探究金屬的活動性。(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個檢流計。鋅片作_(填“正”或“負”)極，鋅片上發(fā)生的電極反應式是_；銀片上發(fā)生的電極反應式是_。(2)若該電池中兩電極的總質量為60 g，工作一段時間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質量為47 g。此時產生標準狀況下氫氣的體積為_l，通過導線的電子的物質的量為_mol。(3)為了證明鐵的金屬活動性比銅強，某同學設計了如下一些方案。其中能證明鐵的金屬活動性比銅強的方案是_(填序號)。方案現(xiàn)象或產物將鐵片置于cuso4溶液中鐵片上有亮紅色物質析出將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒生成物分別為fecl3和cucl2將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中鐵片上有氣泡產生，銅片上無氣泡產生將鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，并用導線連接鐵片溶解，銅片上有氣泡產生答案(1)負zn2e=zn22h2e=h2(2)4.480.4(3)解析(2)溶解的n(zn)0.2 mol負極：zn2e=zn2 0.2 mol 0.4 mol正極： 2h 2e = h2 0.4 mol 0.2 mol所以v(h2)4.48 l，n(e)0.4 mol。13某校化學研究性學習小組欲設計實驗驗證fe、cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關實驗項目：方案：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為_。方案：有人利用fe、cu作電極設計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質溶液，并寫出電極反應式。正極反應式：_；負極反應式：_。方案：結合你所學的知識，幫助他們再設計一個驗證fe、cu活動性的簡單實驗方案(與方案、不能雷同)：_，用離子方程式表示其反應原理：_。答案方案：fe2h=fe2h2方案： 如圖所示2h2e=h2fe2e=fe2(答案合理即可) 方案：將鐵片置于cuso4溶液中，一段時間后觀察fe表面是否有金屬銅析出fecu2=fe2cu(答案合理即可)拓展探究14某化學興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，設計并進行了以下一系列實驗，實驗結果記錄如下。編號電極材料電解質溶液檢流計指針偏轉方向1al、mg稀鹽酸偏向al2al、cu稀鹽酸偏向cu3al、c(石墨)稀鹽酸偏向石墨4al、mg氫氧化鈉溶