1、双基限时练(十一)化学能转化为电能基 础 强 化1.将纯锌与纯铜按下图所示的方法插入同浓度稀盐酸中，一段时间后，以下叙述正确的是()A两烧杯中铜片表面均无气泡B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液pH均增大D产生气泡的速率甲比乙慢解析甲中构成了原电池，锌作负极，失电子，铜作正极，H在铜上得电子，生成H2，总反应式为Zn2HCl=ZnCl2H2，原电池的构成加快了反应速率；乙中仅发生置换反应：Zn2HCl=ZnCl2H2，所以C项正确。答案C2利用金属A(活泼性比氢强)和石墨棒B构成原电池，电解质溶液为稀硫酸，关于此装置的下列说法中正确的是()AA为正极，B为负极B导线上有电流通过，电流
2、的方向从ABC反应后，A极质量减小DB极上发生氧化反应解析A为负极，B为正极，电流方向从BA，A失去电子，A极质量减小，在B极上氢离子得电子成为氢气，发生还原反应。答案C3铜板上铁铆钉处的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法不正确的是()A正极的电极反应式为：2H2e=H2B此过程中还涉及反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此过程中铜并不被腐蚀D此过程中电子从Fe移向Cu解析正极反应式为：O22H2O4e=4OH，A项错；电化学腐蚀过程中生成的Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，B项正确；该装置中铜为正极，被保护起来，C项正确；此过程中电子从负极Fe流向正极Cu，D项正确
3、。答案A450 mL 2 molL1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是()A加入适量蒸馏水B加入适量的氯化钠溶液C加入适量的6 molL1的盐酸D加入数滴氯化铜溶液解析加入蒸馏水或NaCl溶液，相当于稀释盐酸，反应速率应减慢；加入盐酸，生成H2的总量增加；加入CuCl2溶液，因发生反应ZnCu2=Zn2Cu，形成CuZn原电池，使反应速率加快。答案D5现有M、N、P、E 4种元素的单质，能发生以下反应：在水溶液中，MN2=M2NP2H2O(冷)=P(OH)2H2N、E相连浸入稀H2SO4中，电极反应为：N2e=N2，2H2e=H2。判断它们的还原性由
4、强到弱的顺序是()AM、N、P、E BP、M、N、ECM、N、E、P DE、P、M、N解析由可知还原性：MN；由可知还原性：NE；而P能与冷水直接反应，故P的还原性最强，由此可得还原性：PMNE。答案B6所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗；N棒变细。由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPAZnCu稀H2SO4溶液BCuFe稀HCl溶液CAgZnAgNO3溶液DZnFeFeSO4溶液 解析由题意可知，M棒为正极，N棒为负极。C中Ag(M棒)为正极，Zn(N棒)为负极，发生的反应为：Zn2Ag=2AgZn2符合题意。答案C7将两极质量相同的铜棒和锌棒，用导线相连接后
5、插入CuSO4溶液中，经过一段时间后，取出洗净后干燥并称重，两棒质量相差6.45 g，导线中通过的电子的物质的量为()A0.1 mol B0.2 molC0.3 mol D0.4 mol解析负极：Zn2e=Zn2，Zn失去2 mol e减重65 g；正极：Cu22e=Cu，Cu2得到2 mol e增重64 g。两极质量相差：65 g64 g129 g，现在两棒质量相差6.45 g，应转移0.1 mol e。答案A8四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A BC
6、 D解析相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时，上有气泡，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为，B项正确。答案B9如图所示。(1)在银圈和铁圈(用细塑料棒连接)的连接处吊着一个绝缘的细丝，使之平衡，然后小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是_。(2)将(1)中细塑料棒取下，使银圈和铁圈接触，连接处吊着一个绝缘的细丝，调整圈的大小，使之平衡，然后小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是_，其原因是_。解析(1)滴入CuSO4溶液，FeCu2=CuFe2，生成的Cu的质量大于消耗的Fe
7、的质量，故铁圈向下倾斜；而Ag不与CuSO4溶液反应，其质量不变。答案(1)铁圈向下倾斜(2)银圈向下倾斜银圈和铁圈形成原电池，银圈做正极，铁圈做负极质量减轻，在银圈上析出铜增重10实验是研究化学的基础，试回答以下问题：(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察锌片上有气泡，再平行插入一块铜片(见图A)，可观察到铜片_(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图B)，组成一个原电池，负极为_，正极的电极反应式为_；(2)如果烧杯中最初装入的是500 mL 2 molL1的稀硫酸溶液，构成铜锌原电池(见图C，假设产生的气体没有损失)，当在标准状况下收集到11.2
8、L的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)c(H2SO4)_molL1，c(ZnSO4)_molL1。解析(1)铜金属活动性排在氢的后面，与稀硫酸不反应。用锌铜构成原电池，锌作负极，铜作正极，溶液中的H放电生成氢气。(2)发生总反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2，已知生成氢气0.5 mol，消耗H2SO40.5 mol，生成ZnSO4 0.5 mol，c(H2SO4)1 molL1，c(ZnSO4)1 molL1答案(1)没有锌2H2e=H2(2)11能 力 提 升1.市场上出售的“热敷袋”主要成分是铁屑、碳粉和少量氯化钠、水等。在“热敷袋”使用前，用塑料
9、袋使之与空气隔绝；使用时打开塑料袋轻轻揉搓，就会放出热量；使用完后，会发现袋内有许多铁锈生成。(1)“热敷袋”放出的热量是利用了铁发生了_反应放出热量。(2)碳粉的作用是_。(3)氯化钠的作用是_。(4)写出有关的电极反应式：正极：_；负极：_。解析铁屑、碳粉与NaCl溶液形成了原电池，铁屑作原电池的负极，发生氧化反应，碳粉作电池的正极，O2在正极上发生还原反应。答案(1)氧化(2)作原电池的正极(3)电解质(4)正极：O22H2O4e=4OH负极：2Fe4e=2Fe22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电流计指针
10、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中电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：_。解析在原电池中，相对较活泼的金属材料作负极。在稀盐酸
11、中的活动性MgAl、AlCu。由实验1和2可知，原电池中电流计指针是偏向正极。 在实验3中电流计指针偏向石墨，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中电流计指针偏向铝。答案(1)否(2)负2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)负极在NaOH溶液中，活动性AlMgAl3e4OH=AlO2H2O(4)Al在浓硝酸中发生钝化
12、，Zn在浓硝酸中发生反应被氧化，即在浓硝酸中活动性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3某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_。(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_(答两种)。(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的
13、混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。请完成此实验设计，其中：V1_，V6_，V9_；反应一段时间后，实验A中的金属呈_色，实验E中的金属呈_色；该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：_。解析稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜，是利用锌置换出铜，构成CuZnH2SO4原电池，加快锌的反应速率；Ag2SO4也可以达到同样效果。由于是CuSO4的量对氢气生成速率的影响，所以硫酸的浓度要相同，一是所加硫酸
14、的量相同，二是混合溶液的体积相同，所以V1V5均为30 mL，由F组数据可知，CuSO4溶液的体积加水的体积为20 mL，故V620 mL10 mL10 mL，V920 mL2.5 mL17.5 mL。A组中无铜生成，反应后锌呈灰黑色，E组中生成较多的铜，呈暗红色。有较多的铜生成时，其覆盖在锌表面，降低了锌与溶液的接触面积。答案(1)ZnCuSO4=ZnSO4CuZnH2SO4=ZnSO4H2(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池，加快了氢气产生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等(任写两种即可)(5)301017.5灰黑暗红当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积
