内容正文:
第六章 化学反应与能量
课时2 化学反应与电能
(30分钟 100分)
班级 姓名 成绩
A级 基础训练题
1.(6分)下列说法正确的是 ( )
A.根据一次能源和二次能源的划分,氢能为一次能源
B.电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种一次能源
C.火力发电是化学能间接转化为电能的过程
D.硅太阳能电池利用了原电池原理
2.(6分)下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上能产生大量气泡的是 ( )
3.(6分)水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发生反应产生电能的一种电池。下图是某兴趣小组设计的水果电池,其中正确的是 ( )
4.(6分,双选)一个化学电池的总反应为Zn+Cu2+Zn2++Cu,该化学电池的组成可能为 ( )
选项
A
B
C
D
正极
Cu
Cu
Zn
Fe
负极
Zn
Zn
Cu
Zn
电解质溶液
H2SO4
CuSO4
ZnCl2
CuCl2
5.(6分)分别按右图甲、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,甲中A为电流表。下列叙述正确的是 ( )
A.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
B.产生气泡的速率甲比乙慢
C.两烧杯中溶液中H+的浓度均减小
D.乙装置中的能量转化形式:化学能转化为电能
6.(15分)从理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以被设计成原电池。某同学利用反应Cu+2Ag+2Ag+Cu2+设计了一个化学电池,如图所示,已知在外电路中,电流从a极流向b极。请回答下列问题:
(1)b极是电池的 极,材料是 ,写出该电极的电极反应式: 。
(2)a可以为 (填字母,下同)。
A.铜 B.银 C.铁 D.石墨
(3)c是 。
A.CuSO4溶液
B.AgNO3溶液
C.酒精溶液
(4)若该反应过程中有0.2 mol电子发生转移,则生成的Ag为 g。
B级 素养提升题
7.(6分)下图是某同学学习原电池后整理的学习笔记,错误的是 ( )
A.①电子流动方向
B.②电流方向
C.③电极反应
D.④溶液中离子移动方向
8.(6分)右图是原电池示意图。当该电池工作时,下列描述不正确的是 ( )
A.溶液由无色逐渐变为蓝色
B.铜片表面有气泡
C.电流表指针发生偏转
D.锌是负极,其质量逐渐减小
9.(6分,双选)“盐水动力”玩具车是不需要任何电池的,它仅需要一点盐水就可以让玩具车动起来。其驱动原理如图所示,下列有关叙述正确的是 ( )
A.加入食盐水后,实现了化学能向电能的转化
B.加入食盐水后,Mg作正极,不断地被消耗
C.加入食盐水后,Na+向活性炭电极移动
D.电子在此闭合回路中从负极流经导线到达正极,再从正极经电解质溶液流回负极
10.(20分)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
偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Mg
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Al
3
Al、C(石墨)
稀盐酸
偏向Al
4
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Al
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Zn
试根据表中的信息回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极 (填“相同”或“不相同”)。
(2)根据实验3完成下列填空:
①铝为 极,电极反应式为 。
②石墨为 极,电极反应式为 。
③原电池总反应的化学方程式为 。
(3)①实验4中铝作 极,理由是 。
②写出铝电极的电极反应式: 。
(4)解释实验5中电流计指针偏向锌的原因: 。
(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: 。
C级 情境创新题
11.(17分)利用生活中或实验室中常用的物品,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。请回答下列问题:
(1)实验原理:Fe+2H+Fe2++H2↑。
(2)实验用品:铁钉、铜钉、稀硫酸、 、烧杯、耳机(或者电流计)。(填写所缺的实验用品)
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示装置连接好实验仪器,可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为 ,在耳机中又由 转化为声能。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计 极,发生 反应;铜钉应该接电流计 极,发生 反应。
参 考 答 案
第六章 化学反应与能量
课时2 化学反应与电能
1.C 解析:氢气不能直接从自然界中获取,为二次能源,A项错误;电能是目前应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源,B项错误;火力发电通过多次能量转化将燃料中的化学能转化为电能,C项正确;硅太阳能电池是直接将太阳能转化成电能,没有利用原电池原理,D项错误。
2.C 解析:A项、B项装置中Cu、Ag均不能与稀硫酸反应生成H2,所以铜电极上没有气泡产生,A、B两项均错误;C项装置构成原电池,铜作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,产生气泡,C项正确;D项没有形成原电池,Zn表面产生气泡,Cu表面无现象,D项错误。
3.C 解析:构成原电池的四个必要条件:有两个活泼性不同的电极、将电极插入电解质溶液中、两电极间构成闭合回路、有能自发进行的氧化还原反应。两电极都为铁电极,活泼性相同,不能构成原电池,A项错误;两电极都为铜电极,活泼性相同,不能构成原电池,B项错误;满足构成原电池的四个必要条件,能构成原电池,C项正确;不能形成闭合回路,不能构成原电池,D项错误。
4.BD 解析:该电池的负极是Zn,正极是比Zn更不活泼的金属或导电的非金属,电解质溶液中应含有Cu2+。
5.C 解析:甲为原电池,乙中没有形成闭合回路,不能构成原电池,A项错误;甲中H+在铜片上得电子被还原为H2,铜片为正极,形成原电池后产生气泡的速率比乙快,B项错误;随着两烧杯中H+不断被消耗,溶液中c(H+)均减小,C项正确;甲形成原电池,是将化学能转化为电能,乙主要是将化学能转化为热能,D项错误。
6.(1)负;Cu;Cu-2e-Cu2+
(2)BD
(3)B
(4)21.6
7.B 解析:锌为负极,铜为正极,电子由锌片流向铜片,A项正确;电流与电子运动方向相反,则电流由铜片经导线流向锌片,B项错误;锌失电子生成锌离子,H+在铜片上得电子被还原生成H2,C项正确;原电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,D项正确。
8.A 解析:Zn的活泼性大于Cu,则Zn为负极,Cu为正极,Cu不能反应生成Cu2+,所以溶液不会变为蓝色,A项错误;Cu为正极,H+在Cu电极上得电子生成氢气,所以铜片表面有气泡产生,B项正确;在该原电池中,Zn失去电子,电子由Zn片经导线流向Cu片,电流表指针发生偏转,C项正确;Zn为负极,Zn失去电子生成Zn2+,其质量逐渐减小,D项正确。
9.AC 解析:原电池是将化学能转化为电能的装置,加入食盐水后,实现了化学能向电能的转化,A项正确;加入食盐水后,Mg作负极,失电子,不断地被消耗,B项错误;原电池中阳离子移向正极,加入食盐水后,Mg作负极,活性炭作正极,Na+向活性炭电极移动,C项正确;原电池中的闭合回路由外电路和内电路两部分构成,外电路是电极和导线,内电路是电极和电解质溶液,电子在外电路中从负极流向正极,而电解质溶液中定向移动的是离子,电子不能通过电解质溶液,D项错误。
10.(1)不相同
(2)①负;Al-3e-Al3+
②正;2H++2e-H2↑
③2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑
(3)①负;铝可与NaOH溶液发生氧化还原反应,而镁不与NaOH溶液发生化学反应
②Al-3e-+4OH-Al+2H2O
(4)铝在浓硝酸中发生钝化,锌在浓硝酸中被氧化,Zn作原电池的负极,Al作原电池的正极,所以电流计指针偏向锌
(5)①另一个电极材料的活泼性,②电解质溶液的性质
11.(2)导线
(4)①电能;电能
②负;氧化;正;还原
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