1、课后作业(九)基础巩固一、能源的分类1下列有关能源的说法错误的是()A风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料D原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源解析风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获得的，属于二次能源，A正确，D错误；随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B、C正确。答案D二、原电池工作原理及其应用2下面是四个化学反应，你
2、认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B2H2O22H2OCZnCuSO4=CuZnSO4DNa2CO32HCl=2NaClH2OCO2解析D项中的反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池。答案D3有关原电池的下列说法中正确的是()A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中负极发生还原反应C原电池工作时，阳离子向正极方向移动D原电池中正极一定是不活泼金属解析在外电路中电子由负极流向正极；负极发生氧化反应；MgAl原电池，NaOH作电解质溶液，镁作正极，属于活泼金属。答案C4.如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置，下列叙述正确的是()A锌片
3、上有气泡产生B锌片为负极，铜片发生氧化反应C电解质溶液中的H向铜极移动D电子流动方向：锌极导线铜极电解质溶液锌极解析该原电池中，锌易失电子作负极，铜作正极，稀硫酸是电解质溶液，氢离子在正极得到电子生成氢气，铜电极有气泡产生，故A错误；铜锌原电池中，Zn易失电子作负极，Cu作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应生成氢气，故B错误；原电池中阳离子移向正极，电解质溶液中的H向铜极移动，故C正确；原电池中，负极失电子，则电子从负极流向正极，即电子从锌片流入铜片，不能通过电解质溶液，故D错误。答案C5.如图将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中，发生原电池反应，下列叙述错误的是()A溶液的pH增大 B溶液
4、中的Zn2浓度增大C溶液中的SO浓度增大D溶液的密度增大解析A项，氢离子浓度降低，溶液的pH增大，正确；B项，锌不断溶解，溶液中的Zn2浓度增大，正确；C项，由于在反应过程中溶液中SO没有参加反应，所以溶液中c(SO)不变，错误；D项，原电池放电时，溶液由硫酸溶液逐渐变成硫酸锌溶液，所以溶液的密度增大，正确。答案C6.如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 ()AA是Zn，B是Cu，C为稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C为稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液解析A极逐渐变粗
5、，说明A极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极逐渐变细，说明B极为原电池的负极，失去电子后变成离子进入溶液中。A和B两项中的反应为ZnH2SO4=ZnSO4H2，则A项A极变细，B项A极不变；C和D两项中的反应为Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，其中C项A极变细，D项A极变粗。答案D7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项为原电池，铝为负极，但总反应为2Al2OH2H2O=2AlO3H2，不符合；C项为原电池，但硝酸是氧化性酸，则总反应为Al4HNO=Al3NO2H2O，不符合；D项装置
6、中有外接电源，不属于原电池，不符合。答案B8X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示：则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为()AZYXW BZXYWCZYWX DYZXW解析甲中，Z为负极，Y为正极，活泼性ZY；乙中，X上有气泡生成，所以X为正极，Y为负极，活泼性：YX；丙中，电子由负极流向正极，所以Z为负极，W为正极，活泼性：ZW；丁中，正极发生氧化反应，所以X为负极，W为正极，活泼性：XW，根据传递性可知活泼性为ZYXW。答案A能力提升9小颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是()A若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到气泡产
7、生B图2装置中SO向Cu片移动C若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快D图2与图3中正极生成物的质量比为132时，Zn片减轻的质量相等解析Zn、Cu直接接触就能构成闭合回路而形成原电池，Cu片上可看到有气泡产生，A项正确；SO带负电荷，应该向负极Zn片移动，B项错误；由于Mg的失电子能力强于Zn，所以将Zn片改为Mg片后，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，C项正确；假设图2中正极产生2 g H2，则转移2 mol电子，消耗负极65 g Zn，而图3中正极析出64 g Cu，也转移2 mol电子，消耗负极65 g Zn，故Zn片减轻的质量相等，D项正确。答案B10把金属A
8、放入盐B(NO3)2的溶液中，发生反应AB2=A2B，以下叙述正确的是 ()A常温下金属A一定能与水反应，B定不能与水反应BA与B用导线连接后放入酒精中，一定形成原电池CA与B用导线连接后放入B(NO3)2的溶液中，一定有电流产生D由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A一定是正极，B一定是负极解析AB2=A2B说明A比B活泼，但A、B有可能都在金属活动性顺序H之后，因此，A、B都有可能不与水反应，故A项错；酒精是非电解质，不能形成原电池，故B项错；由A、B和B(NO3)2溶液构成的原电池，A一定是负极，B一定是正极，故D项错。答案C11下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由
9、慢到快的顺序是()A BC D解析中的锌作负极，腐蚀速率最快；中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢；中的锌作正极，腐蚀速率比中的锌要慢；因此腐蚀速率由慢到快的顺序为，故B正确。答案B12按下图装置进行实验，若x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示()c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的质量A B C D解析根据图中装置可判断，Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中，活泼金属Fe为负极，Ag为正极，Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应，所以银离子浓度减小，硝酸根浓度不变，正确、错误；在负极上金属铁本身失电子，即a棒质量减轻，正确；正极b棒上析出金属银，即b棒质量增加，错误；负极上金属铁
10、本身失电子，正极Ag上析出金属银，所以溶液的质量是增加了Fe，但是析出了Ag，在转移电子数相等情况下，析出的金属质量多，所以溶液质量减轻，但不能为零，错误。A正确。答案A13分别按下图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中A为电流表。请回答下列问题：(1)以下叙述中，正确的是_(填字母)。A甲中锌片是负极，乙中铜片是正极B两烧杯中铜片表面均有气泡产生C两烧杯中溶液pH均增大D产生气泡的速度甲中比乙中慢E乙的外电路中电流方向ZnCuF乙溶液中SO向铜片方向移动(2)变化过程中能量转化的主要形式：甲为_；乙为_。(3)在乙实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在
11、锌片上也产生了气体，分析原因可能是_。(4)在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：铜电极：_，总反应：_。当电路中转移0.25 mol电子时，消耗负极材料的质量为_g(Zn的相对原子质量65)。解析甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生，烧杯中氢离子参加反应，浓度减小，溶液的pH增大。乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率甲中比乙中慢；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以电流方向CuZn，溶液中的H向铜片方向移动，SO向锌片方向移动。乙中负极反应式为Zn2e=Zn2，转移0.25 mol电子
12、时，消耗Zn 0.125 mol，质量为0.125 mol65 gmol18.125 g。答案(1)CD(2)化学能转化为热能化学能转化为电能(3)锌片不纯，在锌片上就形成原电池(4)Cu22e=CuZnCu2=Zn2Cu8.12514由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。解析甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性AB；乙中C极增重，即析出Cu，
13、则B为负极，活动性BC；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性DA，随着H的消耗，pH变大。答案(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC15.依据氧化还原反应：2AgCu=Cu22Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_。(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为_(填“氧化”或“还原”)反应。(3)外电路中的电子_(填“流出”或“流向”)Ag电极。(4)当有1.6 g铜溶解时，银电极增重_g。解析(1)由原电池反应：2AgCu=Cu22Ag知，铜失电子，发生氧化反应，作负极，比铜不活泼的金属或
14、石墨作正极，电解质溶液用可溶性的硝酸银溶液，则电极X的材料是铜，电解质溶液Y是AgNO3溶液。(2)由(1)知，银电极为电池的正极，发生的电极反应为Age=Ag，X电极上发生氧化反应。(3)外电路中，Cu是负极，银是正极，Cu失去的电子沿导线经电流计流向正极(Ag电极)。(4)1.6 g铜的物质的量为1.6640.025 mol，根据反应2AgCu=Cu22Ag，银电极增重实际上是生成金属银的质量，为0.025 mol2108 gmol1 5.4 g。答案(1)CuAgNO3溶液(2)正Age=Ag氧化(3)流向(4)5.416某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行
15、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表指针偏转方向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)由实验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中电流表指针偏向铝的原因：_。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中
16、作正极或负极的因素：_。解析在稀盐酸中的活动性MgAl、AlCu。由实验1和2可知，原电池中电流表指针是偏向正极。在实验3中电流表指针偏向石墨，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中电流表指针偏向铝。答案(1)否(2)负2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)负极在NaOH溶液中，活动性AlMgAl3e4OH=AlO2
17、H2O(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；电解质溶液拓展拔高17如图所示是原电池的装置图。请回答：(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为_；反应进行一段时间后溶液C的pH将_(填“升高”“降低”或“基本不变”)。(2)若需将反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成如上图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为_，B(正极)极材料为_，溶液C为_。(3)若C为CuCl2溶液，Zn是_极，Cu极发生_反应，电极反应为_。反应过程中溶液
18、中c(Cu2)_(填“变大”“变小”或“不变”)。解析(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H2e=H2；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，pH升高。(2)将反应Cu2Fe3=Cu22Fe2设计成原电池装置，根据化学方程式中物质发生的反应类型判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A极材料是Cu，B极材料是活泼性比Cu差的金属或非金属导体如石墨、Ag等。溶液C中含有Fe3，如FeCl3溶液。(3)Zn比较活泼，在原电池中作负极，Cu作正极，正极发生还原反应，Cu2在正极得到电子变成Cu，电极反应为Cu22e=Cu，Cu2发生了反应，则c(Cu2)变小。答案(1)2H2e=H2升高(2)Cu石墨FeCl3溶液(3)负还原Cu22e=Cu变小