1、第2章 化学键 化学反应与能量第3节 化学反应的利用第2课时 化学反应为人类提供能量1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：在原电池中，电子从负极流向正极；原电池中负极发生氧化反应；随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动；原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差，但不一定是不活泼金属，故选C。答案：C2已知空气锌电池的电极反应如下：锌电极：Zn2OH2e=ZnOH2O；石墨电极：O2H2O2e=2OH。可以判断石墨电极是()A负极，发生还原
2、反应B正极，发生氧化反应C负极，发生氧化反应D正极，发生还原反应解析：空气锌电池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极，发生还原反应。答案：D3根据国外媒体报道，某公司将推出一种全新的银锌电池，这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强，有望取代锂电池。其放电过程可表示为Ag2OZn=ZnO2Ag，此电池放电时，有关说法正确的是()A电能转化为化学能B电解质溶液是稀硫酸C电子通过外电路从正极流向负极DZn作负极被氧化解析：原电池是化学能转化为电能的装置，A选项错误；从总反应方程式可以看出，电池放电后生成了ZnO，ZnO在酸性溶液中不能存在，所以电解质溶液一定不是稀硫酸，B选项
3、错误；原电池中，电子通过外电路从负极流向正极，C选项错误；负极发生氧化反应，D选项正确。答案：D4下列各组电极材料和电解质溶液中，不能组成原电池的是()A铜片、石墨棒、稀硫酸B铜片、石墨棒、硝酸银溶液C锌片、铜片、稀盐酸D铜片、铁片、FeCl3溶液解析：原电池的电极材料是活泼性不同的金属或能导电的非金属，同时负极金属要与电解质溶液能发生自发的氧化还原反应，A项中铜与稀硫酸不发生反应，故选A。答案：A5等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是()解析：等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度
4、且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有：ZnCu2=Zn2Cu，Zn2H=Zn2H2，由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以，a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但Cu2消耗了少量的Zn，a中产生的H2比b中产生的H2少。b中只发生如下反应：Zn2H=Zn2H2。答案：A6现有纯锌片、纯铜片、500 mL 0.2 molL1的H2SO4溶液、导线、1 000 mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。(1)如图所示，装置气密性良好，且1 000 mL量筒中已充满了水，则开始实验时，首先要_
5、。(2)a电极的反应式为_，b电极的反应式为_。(3)如果将a、b两电极的电极材料对调，U形管中将出现的现象是_。(4)当量筒中收集到672 mL气体时，(标准状况下)通过导线的电子的物质的量是_。解析：(1)要形成原电池，需要闭合线路，故首先要用导线把a、b两电极连接起来。(2)正极上有气体生成，即b是正极，a为负极，锌比铜活泼，锌是负极、铜是正极，故a电极的反应式为Zn2e=Zn2；b电极的反应式为2H2e=H2。(3)如果将a、b两电极的电极材料对调，则a极产生气体，故U形管中将出现的现象是U形管左端液面下降，右端液面上升。(4)672 mL气体为H2，其物质的量为n(H2)0.03 m
6、ol，根据2H2e=H2可知，n(e)2n(H2)20.03 mol0.06 mol。答案：(1)用导线把a、b两电极连接起来(2)Zn2e=Zn22H2e=H2(3)左端液面下降，右端液面上升(4)0.06 mol (时间：40分钟分值：100分)A级基础巩固基础题1下列有关电池的叙述不正确的是()A水果电池是方便实用的家用电池B铅蓄电池是一种常用的二次电池C氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置D锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳逐渐变薄解析：水果电池不是方便使用的家用电池，A错误；铅蓄电池是可进行充、放电的二次电池；氢氧燃料电池工作的产物是水，故不会造成环境污染；锌锰干电池中Zn作负极不
7、断溶解，故外壳逐渐变薄。答案：A2将纯锌片和纯铜片按如图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SO均向铜片移动D产生气泡的速率甲比乙快解析：甲池中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中，形成原电池，乙池中仅发生锌与稀H2SO4的反应，不构成原电池。所以甲池中铜片表面有气泡产生，且气泡产生速率比乙快。乙池中铜片、锌片都不是电极，甲池中SO移向负极(即锌片)。答案：D3为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采取如图所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用()A铜 B钠C锌 D石墨解析：铁闸门和铁闸门上
8、的固体导电材料R在水库中可以形成原电池，要降低铁闸门被腐蚀的速率，则铁应作原电池的正极，导电材料R应作原电池的负极，所以应该选择活动性比铁更活泼的锌。答案：C4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(1)2e=2OH；Y极：H2(g)2OH2e=2H2O(1)。下列说法正确的是()AX是负极BY是正极CY极上发生还原反应DY极上发生氧化反应解析：由电极反应式可知：X极上发生得到电子的还原反应，是原电池的正极，Y极上发生失去电子的氧化反应，是原电池的负极。答案：D5有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分
9、实验现象如下：实验装置装置一装置二装置三装置四 部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析：装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成离子，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三形成原电池，易知d比c活泼；装置四中，电流从a极流向d极，则电子是从d极流向a极，知d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为dabc。答案：C基础题6某原电池的总反应的离子方程式是ZnCu2=Zn
10、2Cu，则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CuCl2CuSO4H2SO4ZnCl2解析：根据原电池中发生的化学反应，负极反应为：Zn2e=Zn2，正极反应为：Cu22e=Cu。故选项B符合题意。答案：B7 (1)下列装置属于原电池的是_。(2)在选出的原电池中，_是负极，发生_反应，_是正极，该极的现象是_。(3)此原电池反应的化学方程式为_。解析：(1)依据构成原电池的基本条件，只有符合。(2)在装置中，较为活泼的金属铁作负极，发生氧化反应：Fe2e=Fe2；不活泼的金属铜作正极，正极上发生还原反应：2H2e=H2，所以看到的现象是
11、正极产生气泡。(3)由上述分析，可确定此原电池的总反应式是：FeH2SO4=FeSO4H2。答案：(1)(2)Fe氧化Cu电极上产生气泡(3)FeH2SO4=FeSO4H2B级能力提升8如图所示，将锌、铜通过导线相连，置于稀硫酸中。(1)锌片上的现象是_，电极反应为_。(2)铜片上的现象是_，电极反应为_。(3)电子由_经导线流向_。(4)若反应过程中有0.2 mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为_。解析：CuZn稀H2SO4形成的原电池中，Zn做负极：Zn2e=Zn2，现象是锌片逐渐溶解，Cu做正极：2H2e=H2，铜片表面有气泡产生。电子由负极(Zn)经导线流向正极(Cu)
12、。由电极反应式可知当有0.2 mol电子发生转移时，可生成0.1 mol H2。即标准状况2.24 L H2。答案：(1)锌片逐渐溶解Zn2e=Zn2 (2)铜片上有气泡产生2H2e=H2(3)锌片铜片(4)2.24 L9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溶液，电极反应为Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH，总反应为Ag2OZn=ZnO2Ag。根据反应式回答问题：(1)Zn是_极，Ag2O发生_反应。(2)电子由_极流向_极(填“Zn”或“Ag2O”)，当通过电路1 mol电子时，负极消耗物质的质量是_g。(3)在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：(1)根据电极反应可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag2O得电子被还原发生还原反应。(2)发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从Zn极经外电路到Ag2O极，当通过电路1 mol电子时，负极消耗Zn的质量是32.5 g。(3)电池中KOH只起到增强导电的作用，不参与反应，故电池使用过程中KOH的量不变。答案：(1)负还原(2)ZnAg2O32.5(3)不变