1、自我小测第1课时 化学能转化为电能夯基达标1.下列说法中正确的是( )A.原电池是把电能转变为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应C.原电池两极均发生氧化还原反应D.原电池中的阳离子向正极移动2.关于右图所示装置的叙述,正确的是( )A.铜是阳极,铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原3.如下图所示,烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜棒上能产生气泡的是( )4.下列装置中,导线中的电子由左边一极流向右边一极的是( )5.将银片和锡片用导线相连后，一起浸入稀硫酸中，则下列说法正确的是( )A.锡片上有气泡，银片上无气泡B.形成原
2、电池，锡为正极，银为负极C.电流方向是自锡片通过外电路导线流向银片D.锡极处发生氧化反应，银极表面发生还原反应6.根据反应：2AgCuCu22Ag，设计如右图所示原电池，下列说法错误的是( )A.X可以是银或石墨B.Y是硫酸铜溶液C.电子从铜电极经外电路流向X电极D.X极上的电极反应式为：AgeAg7.锌铜原电池产生电流时，阴离子( )A.移向Zn极，阳离子移向Cu极 B.移向Cu极，阳离子移向Zn极C.和阳离子都移向Zn极 D.和阳离子都移向Cu极8.表明金属甲比金属乙活动性强的叙述正确的是( )A.在氧化还原反应中，甲失电子数比乙多B.同价态阳离子甲比乙氧化性强C.甲能与盐酸反应放出H2而
3、乙不能D.将甲、乙与H2SO4溶液形成原电池，乙上冒气泡9.下列各变化，属于原电池反应的是 ( )A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B.白铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色的保护层D.铁与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液，可使反应加速10.各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )A. B. C. D.能力提升11.根据下列事实：AB2A2B; D2H2OD(OH)2H2；以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E22eE,B2eB2,由此可知A2、B2、D2、E2的氧化性强弱关系是_。12.在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成
4、的原电池中，若锌片只发生化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L(标准状况)H2时，H2SO4恰好用完，则产生这些气体消耗的Zn为_g，在导线上有_mol电子通过，原稀硫酸的物质的量浓度是_。13.某同学进行如右图所示的CuZn原电池实验:(1)从理论上讲,应该能预期看到的现象是_;负极反应: _,正极反应: _。(2)实验过程中,观察到锌片上有少量气泡逸出,试解释原因: _。14.我国首创的铝空气海水电池为能源的新型海洋标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。该电源负极材料为_，负极反应为_；正极材料可用_，电池反应为_。拓展探
5、究15.利用生活中或实验室中常见的物品,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:Fe2HFe2H2。(2)实验用品:电极(_、_)_、_、_、稀硫酸、电流计。(请在空格中填写所缺的实验用品)(3)实验装置。(4)原电池设计及注意的问题:按如右图所示连接好实验仪器,注意观察电流计指针是否偏转,如果电流计指针偏转,其原因是:在原电池中,由化学能转化为_。铁钉应该接电流计的_极,负极反应是_,发生了反应。参考答案1解析:原电池是将化学能转变为电能的装置,电子流出的一极是负极,发生氧化反应,电子流入的一极是正极,发生还原反应。答案:D2解析:铜锌原电池
6、中锌为负极,Cu为正极,锌片逐渐溶解,电流由正极流向负极,即由铜片经导线流向锌片,H在Cu片表面上得到电子被还原生成H2,故A、B、C均错。答案:D3解析:A、B、C均形成原电池,D不能构成原电池。其中B、C中Ag、Cu均不与稀硫酸反应,因此铜电极上无法产生气泡。A中Zn电极反应为Zn2eZn2,Cu电极反应为2H2eH2。答案:A4解析:C中Zn作负极,C作正极;D中Fe作负极,C作正极;CD都符合题意。答案:CD5解析:Sn与Ag构成原电池，根据金属活动性顺序，其中较活泼的Sn为负极，Ag为正极；Sn极发生的是氧化反应，Ag极表面发生还原反应；电子从Sn流向Ag，电流与电子的流向正好相反，
7、应该是从银片流向锡片，应选择D。答案:D6解析:当其中一极为铜时且铜失电子作负极，则另一极的活泼性必须比铜弱，故A项正确，C项也正确；X极为正极，故AgeAg，D项也正确；根据题意，Y应是银盐溶液，B项错误。答案:B7解析:锌铜原电池中，锌作负极，铜作正极。在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。答案:A8解析:判断金属相对活泼性的方法有多种：置换反应；和水或酸反应的剧烈程度；两金属组成原电池后由正负极确定等等。答案:CD9解析:A项只是铝被空气中的O2氧化；B项中白铁是镀锌的铁板，锌比铁活泼，在构成原电池时，锌作负极，失去电子，阻止铁进一步被氧化；C项是铁与水蒸气在高温下发生氧化还原反
8、应，不具备形成原电池的条件；D项中FeCuSO4CuFeSO4，析出的Cu覆盖于Fe表面，相互接触，构成原电池，所以B、D两项中构成了原电池。答案:BD10解析:实质均为原电池装置。中Fe为正极，被保护；中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说，Fe和Cu的金属活动性差别较Fe和Sn的差别大，故FeCu原电池中的Fe被腐蚀得更快；中因铁不纯而发生微电池反应。答案:C11解析:由金属活泼性的判断条件，中AB；D是很活泼的金属；中BE,所以金属性为DABE，对应阳离子的氧化性恰好相反。答案:E2B2A2D212解析:原电池反应H2SO4ZnZnSO4H2，由反应可知m(Zn)65 gmol1n(Zn)6
9、5 gmol1n(H2)65 gmol19.75 g，c(H2SO4)0.2 L0.75 molL1；氧化还原反应中转移电子的量同导线中电子流动的量相等，所以，导线上通过的电子为() mol0.3 mol。答案:9.75 0.3 0.75 molL113解析:锌片不纯,锌片表面形成了微小的原电池。答案:(1)Zn片上无气泡,Cu片上有大量气泡,电流计指针发生偏转,锌不断溶解 Zn2eZn2 2H2eH2 (2)Zn片不纯,Zn片与杂质构成许多微小原电池所导致的14解析:根据题意,在这个原电池中，失去电子发生氧化反应的应是Al，而在正极得电子的是O2，海水为电解质溶液，因此正极可用能导电且性质稳
10、定的石墨作电极。答案:铝 4Al12e4Al3石墨 3O24Al6H2O4Al(OH)315解析:根据电池反应:Fe2HFe2H2,可知,正极必须是比铁的活动性弱的金属或石墨等。电流计指针偏转,说明电路中有电流产生。由于铁为负极,因此应接电流计的负极。答案:(2)铁钉或铁条 铜片等 烧杯 导线(4)电能负 Fe2eFe2 氧化第2课时 发展中的化学电源夯基达标1.对化学电源的叙述正确的是( )A.化学电源比火力发电对化学能的利用率高B.化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C.化学电源均是安全、无污染的D.化学电源即为可充电电池2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放
11、电过程可以表示为2AgZn(OH)2Ag2OZnH2O此电池放电时，负极上发生反应的物质是( )A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn3.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应是:X极:O2(g)H2O(l)2e2OHY极:H2(g)2OH2e2H2O(l)下列说法正确的是( )A.X是正极 B.Y是正极C.Y极发生还原反应 D.Y极发生氧化反应4.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为Zn2OH2eZnOH2O；Ag2OH2O2e2Ag2OH，根据上述
12、反应式，判断下列叙述中正确的是( )A.在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小B.使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C.Zn是负极，Ag2O是正极D.Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应5.如下图，锌锰干电池在放电时总反应方程式可表示为：Zn(s)2MnO2Zn2Mn2O3(s)2NH3H2O，在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是( )A.Zn B.碳 C.MnO2和 D.Zn2和NH36.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时反应为PbPbO22H2SO42PbSO42H2O，下列结论正确的是( )A.Pb为正极被氧化B. 向PbO2极
13、移动C.电池溶液密度不断减小D.溶液的pH不断减小7.原电池总反应的离子方程式是ZnCu2Zn2Cu,该反应的原电池组成正确的是( )选项ABCD正极ZnCuAgCu负极CuZnCuFe电解质溶液CuCl2CuSO4H2SO4ZnCl28.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池。该电池的负极反应为( )A.H22OH2e2H2OB.O24H4e2H2OC.H22e2HD.O22H2O4e4OH9.有铝、铁、铜和稀硫酸,可以组成原电池的种数是( )A.2种 B.3种 C.4种 D.6种10.写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学方程
14、式。组别负极正极电解质溶液(1)铁铜稀硫酸(2)铜银硝酸银溶液(3)氢气氧气氢氧化钾溶液(1)负极：_；正极：_；总反应式_。(2)负极：_；正极：_；总反应式_。(3)负极：_；正极：_；总反应式_。能力提升11.将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,正确的是( )12.20世纪70年代研制出的锂电池是一种高能电池，能量密度已达到430 Whkg1，理论值可达到2 520 Whkg1。根据所学知识说明锂电池的以下特点：(1)金属锂在电池中锂应作为_极，该电池具有很大能量密度的原因是_。(2)该电
15、池的电解液特点是_，原因是_。(3)LiI2电池常作为心脏起搏器电源，原因是_，其原电池总反应式为_。13.将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如右图所示)。在每次实验时,记录图中电压表指针的移动方向和电压表的读数如下:金属电子流动方向电压/VAACu0.78BCuB0.15CCCu1.35DDCu0.30已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大。请根据表中数据回答下列问题。(1)_金属可能是最强的还原剂; _金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。(2)若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH溶液浸润,则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的金属是_ (填字母)
16、。其对应电池的电极反应式为:负极: _;正极: _。14.化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池总反应式可以表示为：Cd2NiO(OH)2H2O2Ni(OH)2Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是( )以上反应是可逆反应 以上反应是不可逆反应 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能A. B. C. D.(2)废弃的镍镉电池已成为严重的环境污染物，有资料表明一节废弃的镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为_。(3)另一种常用的电池是锂电池(锂的
17、相对原子质量为7)，由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极用金属锂制成，电池总反应表达式为LiMnO2LiMnO2试回答：锂电池比容量特别大的原因是_。拓展探究15.某同学在做原电池原理的实验时,有如下实验步骤:(1)用导线将灵敏电流表的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接(如下左图);(2)把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中;(3)把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中;(4)用导线把锌片和铜片连接起来后,再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中(如下右图)。回答下列问题:(1)实验步骤(1)中应观察到的现象是_。(2)实验步骤(
18、2)中应观察到的现象是_。(3)实验步骤(3)中应观察到的现象是_。(4)实验步骤(4)中应观察到的现象是_。(5)通过实验步骤(4)该同学头脑中有了一个猜想(或假设),该猜想是_。(6)为了证实该猜想,该同学又设计了一步实验,画出该步实验的装置示意图。参考答案1解析:目前人类生活、生产的主要耗电仍然是火力发电；化学电源中常含有Cd、Hg、Pb、Ni等重金属离子，如果废旧电池随意丢放会造成环境污染；化学电源包括可充电电池，也包括不能进行充电循环使用的一次性电池。答案:A2解析:根据本题的题设信息，此电池的放电反应为失去电子的物质为负极，其化合价在反应中会升高。所以由上式可知在负极上发生反应的物
19、质是Zn。答案:D3解析:从电极反应式可看出,X极发生得电子的还原反应,是正极,Y极上发生失去电子的氧化反应,是负极。答案:AD4解析:由电极反应式可知：Zn极为负极，失电子，发生氧化反应；在负极周围由于消耗了OH，故在负极区溶液pH减小；Zn失电子，电子沿导线流向Ag2O电极。答案:AC5解析:由反应方程式看出，Zn作负极，失去电子被氧化，正极上MnO2得电子被还原转化成Mn2O3,同时和MnO2反应生成NH3和H2O。答案:C6解析:铅蓄电池的负极为Pb，发生氧化反应Pb2ePbSO4，正极为PbO2，发生还原反应：PbO22e4HPbSO42H2O。其中向Pb极移动。电池中溶液密度减小，
20、而溶液的pH不断增大。答案:C7解析:根据原电池中发生的化学反应,负极反应为Zn2eZn2,正极反应为Cu22eCu,故选项B符合题意。答案:B8解析:由题意知氢气作负极被氧化,由于电解质溶液为H3PO4溶液,所以H2转变为H。答案:C9解析:当原电池两极是金属时,要求两种金属的活泼性不同,且至少有一种与电解质溶液反应,故组成可为AlFeH2SO4,AlCuH2SO4和FeCuH2SO4,共计3种。答案:B10答案:(1)Fe2eFe2 2H2eH2FeH2SO4FeSO4H2(2)Cu2eCu2 2Ag2e2AgCu2AgNO3Cu(NO3)22Ag(3)2H24e4OH4H2O O24e2
21、H2O4OH 2H2O22H2O11解析:a中由于加入少量CuSO4溶液,发生反应:ZnCuSO4ZnSO4Cu,由于部分Zn用于置换Cu,因而产生的H2量减少,但同时形成CuZn原电池,因而反应速率加快。答案:A12解析:锂的摩尔质量小，单位质量的锂放电量大。锂作电池的负极，但锂电池的电解质溶液不能是水溶液，因锂与水反应。答案:(1)负 它的单位密度小(0.53 gcm3)，是金属中最小的，所以单位质量锂的物质的量大，放电量也大(2)惰性非水有机溶剂 锂能与水剧烈作用(3)寿命长，质量轻、体积小，持续放电时间长2LiI22LiI13解析:(1)根据题中信息和原电池原理,电子流出的一极是原电池
22、的负极,是相对活泼的金属,所以A、C、D都比Cu活泼,金属活动性差值越大,电压表的示数越大,所以C最活泼,而活泼性比Cu差的是B。(2)滤纸改为用NaOH溶液浸润,若生成蓝色沉淀Cu(OH)2,说明Cu作负极,则B作正极,负极和正极的反应即可写出。答案:(1)C B (2)B 2Cu4OH4e2Cu(OH)2 2H2OO24e4OH14解析:(1)可逆反应是指相同条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应，原电池的充、放电不是在相同条件下进行的，所以不是可逆反应。(2)物质以离子形式存在，植物最容易吸收。从镍镉所对应化合物的水溶性这一角度分析，因在酸性土壤中Ni(OH)2和Cd(OH)2易溶解变成
23、Ni2和Cd2，被植物吸收，造成污染。(3)锂电池的比容量特别大，应从题目所提示的“单位质量电极材料所能转换的电量”和“其相对原子质量为7”去分析。答案:(1)B(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液(3)锂的摩尔质量小，单位质量的锂较其他金属供电量大15解析:(1)没有电解质溶液,不能形成原电池,电流计中没有电流通过,所以电流计指针不偏转。(2)金属锌是一种活泼金属,能跟稀硫酸反应产生氢气,所以锌片上会有气泡产生。(3)金属铜不够活泼,不能跟稀硫酸反应,所以铜片上无气泡。(4)当铜片跟锌片用导线连接在一起后再插入稀硫酸溶液中,可以看到铜片上有气泡。(5)由于有实验(3)中已证明铜不能跟稀硫酸反应,实验(4)中铜片上产生的氢气时所得到的电子只可能来自于锌片,所以可猜测有电子从锌经导线向铜片移动。(6)有电子从导线上流过,导线上应形成电流,可以在线路中接入电流计来证明。答案:(1)电流计指针不偏转(2)锌片上有气泡产生(3)无明显现象(4)铜片上有气泡产生(5)导线上有电子流过(6)