1、第三单元化学能与电能的转化第一课时化学能转化为电能1.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上放出氢气的是()解析:当铜作正极,能与硫酸反应的金属作负极时,铜电极上才会放出氢气。答案:A2.下列各个装置中能组成原电池的是()解析:从组成原电池的四个条件来看,A中为活泼性相同的两个电极,C中为酒精溶液,不是电解质,D中未组成闭合回路。符合条件的只有B。答案:B3.下列事实不能说明Al的金属活动性比Cu的强的是()A.常温下将铝投入CuSO4溶液中B.常温下将铝和铜用导线连接在一起放入到稀盐酸中C.常温下将铝和铜不用导线连接在一起放入到稀盐酸中D.常温下将铝和铜用导线连接在一起放入氢氧化钠溶液中解析
2、:在氢氧化钠溶液中能反应生成气体的金属,其活动性不一定强。答案:D4.下列说法正确的是()A.原电池是把电能转化为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极发生氧化反应C.原电池的两极发生的反应均为氧化反应D.形成原电池后,原电池中的阳离子向正极移动解析:原电池是把化学能转化为电能的装置,电子流出的一极是负极,负极发生氧化反应,电解质溶液中的阴离子向负极移动;电子流进的一极是正极,正极发生还原反应,电解质溶液中的阳离子向正极移动。答案:D5.以锌片和铜片作为两极,以稀硫酸为电解质溶液组成原电池,当导线中通过2 mol电子时,下列说法正确的是()A.锌片溶解了1 mol时,铜片上析出2 mol
3、氢气B.两极上溶解和析出的物质质量相等C.锌片溶解1 g,铜片上析出1 g氢气D.硫酸消耗1 mol,在锌片上产生1 mol H2解析:在涉及原电池的有关计算中,关键是要把握住一点,即两极得、失电子数应相等。利用这一特点,我们从电极反应看,负极:Zn-2e-Zn2+;正极:2H+2e-H2。当溶解1 mol锌失去2 mol电子,铜片上析出1 mol氢气也得到2 mol电子,得失电子守恒。答案:D6.在其他条件相同的情况下,产生氢气速率最快的是()A.纯锌与稀硫酸B.纯锌和浓硫酸C.纯锌与稀盐酸D.粗锌(含铜杂质)与稀硫酸解析:铜、锌、稀硫酸形成原电池。原电池反应可加快化学反应速率。答案:D7.
4、将纯锌片和纯铜片按右图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()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:乙烧杯中锌与铜没有接触,不能构成原电池,但锌可以与稀硫酸直接反应,放出H2。甲烧杯中铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池,由于金属活动性ZnCu,所以锌为负极,铜片上有H2放出,加快了锌的溶解,故只有C项正确。答案:C8.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2+H2,则下列说法正确的是()A.HNO3为电解质溶液B.锌为原电池正极C.铁的质量不变D.铜为原电池正极解析:由原电
5、池反应的离子方程式知,电池的负极为铁,则正极应是比铁不活泼的金属或能导电的非金属;在反应中负极不断被消耗,由于反应中放出了氢气并生成了Fe2+,故知电解质溶液不是HNO3。由以上分析可知正确选项为D。答案:D9.观察图A、B、C,回答下列问题:(1)把一块干净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片上有气泡产生,再平行插入一块铜片,可观察到铜片上(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A),组成一个原电池,正极的电极反应式为。(2)如果烧杯中最初装入的是2 molL-1 500 mL的稀硫酸,构成铜锌原电池(见图B,假设产生的气体没有损失,锌失去的电子完全沿导线流入
6、铜电极),当在标准状况下收集到11.2 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)。(3)如果电极材料分别是铁片和石墨并进行连接,插入氯化钠溶液中(见图C),放置数天后,铁棒上出现的现象是。(4)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池,废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程,其最主要的原因是。A.回收利用电池外壳的金属B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源造成污染C.防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D.回收其中的石墨电极解析:(1)干净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片上有气泡产生,是由于锌和酸反应,产生了氢气。若再平行插入一块铜
7、片,由于铜不和硫酸反应,所以铜片没有气泡产生;若将两者用导线连接起来,如图A所示,组成原电池,铜为正极,发生反应:2H+2e-H2。(2)在图B装置中,发生反应:Zn+H2SO4ZnSO4+H2,生成11.2 L氢气,消耗0.5 mol H2SO4,生成0.5 mol ZnSO4,溶液的体积为500 mL,所以c(H2SO4)=1 molL-1,c(ZnSO4)=1 molL-1。(3)在装置C中,正极为石墨,负极为铁,铁生锈。(4)本题考查了废旧电池的回收,主要原因是防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源造成污染。答案:(1)没有2H+2e-H2(2)c(H2SO4)=1 molL-1,c(ZnSO4)=1 molL-1(3)生锈(4)B