化学必修2第二节 化学能与电能第1课时课后测评

这是一份化学必修2第二节 化学能与电能第1课时课后测评，共13页。试卷主要包含了下列有关能源的说法错误的是，下列装置属于原电池装置的是，下列关于原电池的叙述,正确的是等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 能源的分类与能量转化
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
2.(2019河北辛集中学高三期中)下列装置中,都伴随有能量变化,其中是由化学能转变为电能的是( )
题组二 原电池的工作原理
3.(2019湖北天门、潜江、应城三市高一期中联考)下列装置属于原电池装置的是( )
4.下列关于原电池的叙述,正确的是( )
A.构成原电池的正极和负极材料必须是两种活泼性不同的金属
B.原电池是将化学能转变为电能的装置
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原
D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极
5.(2019甘肃天水第一中学高一月考)如图是Zn和Cu形成的原电池,则下列结论中正确的是( )
①铜为负极,锌为正极
②铜极上有气泡产生
③SO42-向铜极移动
④锌发生还原反应
⑤电子的流向是铜到锌
⑥负极反应式:Zn-2e- Zn2+
A.①②B.①④⑥C.②④⑥D.②⑥
6.(2020山西忻州一中高一检测)如图,电流表的指针会发生偏转,电池工作后,M极变粗,N极变细。下列符合这种现象的是( )
A.M是铜,N是锌,R是硫酸溶液
B.M是锌,N是铜,R是硫酸铜溶液
C.M是银,N是锌,R是硝酸银溶液
D.M是铁,N是铜,R是硝酸铜溶液
题组三 原电池工作原理的应用
7.下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计成原电池的化学反应是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑
B.2H2+O2 2H2O
C.Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
D.CH4+2O2 CO2+2H2O
8.(2020江苏南京高一月考)在实验室制取氢气时,最好的方法是( )
A.纯锌与稀硫酸反应
B.纯锌与浓硫酸反应
C.纯锌与稀盐酸反应
D.粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应
9.为将反应2Al+6H+ 2Al3++3H2↑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)( )
能力提升练
1.(2019安徽黄山高一期中,疑难1、2,★★☆)下列叙述正确的是( )
A.原电池的负极发生还原反应
B.在Fe和稀硫酸反应时加入少量硫酸铜可以加快反应速率
C.原电池的正极由活泼金属构成
D.原电池反应的实质是金属单质失去电子形成阳离子,且电子直接给氧化剂
2.(2019山东师大附中高一下期中,疑难1,★★☆)将纯锌片和纯铜片按图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、乙两装置均将化学能转变为电能
C.两烧杯中溶液均变蓝色
D.一段时间后,两烧杯溶液中的c(H+)均减小
3.(2020山西朔州怀仁第一中学高一月考,疑难2,★★☆)两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响),你认为不能构成原电池的是( )
4.(2019江苏海安高级中学高一月考,疑难1,★★☆)a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,电流由a经导线流向b;c、d相连时,电子由d到c;a、c相连时,a极上产生大量气泡;b、d相连时,H+移向d极,则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A.a>b>c>dB.a>c>d>b
C.c>a>b>dD.b>d>c>a
5.(2019湖南张家界高一期末,★★☆)依据氧化还原反应2Ag++Cu Cu2++2Ag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 。
(2)X电极的电极反应式为 ;银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3.2 g铜溶解时,银电极增重 g。
6.(2019河北张家口高一期中,疑难1,★★☆)将Fe棒和Cu棒用导线连接,放入某电解质溶液中,构成如图所示装置。试回答下列问题:
(1)若电解质溶液为硫酸溶液,则Cu棒上发生的电极反应为 。
(2)若电解质溶液为硫酸铜溶液,则Cu棒上的现象为 。
(3)若电解质溶液为氯化钠溶液,且在Cu棒附近不断通入氧气,则Cu棒上的电极反应为 。
(4)若电解质溶液为浓硝酸,则Fe棒上发生的电极反应为 。
7.(2019浙江丽水四校高一期中,疑难1,★★☆)甲、乙两位同学分别按图1所示装置进行实验,甲同学在虚线框内接一个电流计,乙同学在虚线框内没有做连接,请回答下列问题:
(1)以下叙述正确的是 (填字母,下同)。
A.甲同学实验中,石墨棒上无气泡产生
B.甲、乙两同学实验中的铁片都是负极
C.甲同学实验中,电子在溶液中没有迁移
D.甲、乙同学在实验中都发现有气泡生成,产生气泡的速率甲比乙慢
(2)甲同学观察到电流计指针发生偏转,根据实验中的发现,绘制了图2,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,则y轴可能表示 。
A.石墨棒的质量 B.铁棒的质量
C.c(H+) D.c(SO42-)E.c(Fe2+)
(3)采用甲同学装置,实验时把稀硫酸换成硫酸铜溶液,请写出铁电极的电极反应式: ,石墨电极观察到的现象是 ,发生了 反应(填“氧化”“还原”或“非氧化还原”)。
答案全解全析
基础过关练
1.D 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,D错误。
2.D A项是将电能转化为化学能;B项是将水的势能转化为电能;C项是将太阳能转化为热能;D项是将化学能转化为电能。
3.A A项符合原电池的构成条件;B项乙醇为非电解质,装置中缺少电解质溶液;C项没有构成闭合回路;D项两个电极相同,应换成活性不同的电极。
4.B 构成原电池的正极和负极可以是金属,也可以是导电的非金属(如石墨棒),A错误;原电池是将化学能转变为电能的装置,B正确;在原电池中,负极上发生失去电子的氧化反应,正极上发生得到电子的还原反应,所以电子从负极沿导线流向正极,C错误;原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,则电流的方向是从正极到负极,D错误。
5.D 该原电池中锌为负极,铜为正极,①错误;H+在正极发生还原反应产生H2,②正确;溶液中阴离子向负极移动,即SO42-向锌极移动,③错误;锌为负极发生氧化反应,④错误;电子流向:锌→导线→铜,⑤错误;负极反应式为Zn-2e-Zn2+,⑥正确。故D项正确。
6.C 由题述信息M极变粗,N极变细知,N极是负极,M极是正极,且M极上有金属析出。A项,Cu为正极,Zn为负极,但正极析出H2,不符合题意;B项,Zn为负极,Cu为正极,电池工作后,M极变细,N极变粗,不符合题意;C项,Zn为负极,Ag为正极,正极反应式为Ag++e-Ag,即电极M变粗,N变细,符合题意;D项,Fe为负极,Cu为正极,电池工作后,M极变细,N极变粗,不符合题意。
7.C 只有氧化还原反应才能用于设计原电池。A、B、D属于氧化还原反应,均可以设计为原电池;C不属于氧化还原反应,不能设计成原电池。故选C。
8.D 粗锌中含铜、银等杂质,在稀硫酸中,粗锌的表面会形成无数微小的原电池,可以加快反应速率。
9.B A项为原电池,铝为负极,但总反应为2Al+2OH-+2H2O 2AlO2-+3H2↑,错误;C项为原电池,但硝酸是氧化性酸,则总反应为Al+4H++NO3- Al3++NO↑+2H2O,错误;D项装置中有外接电源,不属于原电池,错误。
能力提升练
1.B 原电池中负极发生氧化反应,A项错误;Fe和稀硫酸反应时加入少量CuSO4,Fe表面会析出少量Cu,Fe、Cu、稀硫酸构成原电池,可加快反应速率,B项正确;原电池正极通常为较不活泼的金属或导电的非金属,C项错误;原电池中负极失去电子,经导线转移至正极,D项错误。
2.D 甲中形成铜锌原电池,锌作负极,失电子,铜作正极,H+在铜极上得电子,生成H2,所以甲中铜片表面有气泡产生,A错误;甲中形成铜锌原电池,将化学能转变为电能,乙装置中只是锌片与稀硫酸发生了置换反应,B错误;甲、乙两烧杯中,铜片均未参与反应,所以溶液均不变蓝色,C错误;甲中铜片上H+得电子生成氢气,乙中锌和稀硫酸发生置换反应生成氢气,所以两烧杯的溶液中c(H+)均减小,D正确。
3.C Zn为活泼金属,可与CuCl2发生氧化还原反应,能形成原电池,A项不符合题意;Zn比Fe活泼,Zn可与H2SO4溶液发生氧化还原反应,能形成原电池,B项不符合题意;Cu、Ag与CuSO4溶液均不能发生氧化还原反应,不能形成原电池,C项符合题意;Al可与NaOH溶液发生氧化还原反应,能形成原电池,D项不符合题意。
4.D 原电池中,活泼性较强的电极为负极,活泼性较弱的电极为正极,放电时,电流从正极沿导线流向负极,正极上得电子发生还原反应。将a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,电流由a经导线流向b,金属的活动性b>a;c、d相连时,电子由d到c,金属的活动性d>c;a、c相连时,a极上产生大量气泡,金属的活动性c>a;b、d相连时,H+移向d极,金属的活动性b>d,故金属的活动性顺序为b>d>c>a。
5.答案 (1)Cu(铜) (2)Cu-2e-Cu2+ 还原 (3)流向
(4)10.8
解析 (1)根据总反应式以及原电池工作原理,可知Cu为负极,Ag为正极,即电极X为Cu(或铜)。(2)Cu在负极发生氧化反应,其电极反应式为Cu-2e-Cu2+;银作正极,发生还原反应,其电极反应式为Ag++e-Ag。(3)原电池工作时电子从负极流出经导线流向正极(Ag电极)。(4)根据电极反应式建立关系式为Cu~2e-~2Ag,增重m(Ag)=3.2 g64 g/ml×2×108 g/ml=10.8 g。
6.答案 (1)2H++2e-H2↑ (2)Cu棒变粗 (3)O2+4e-+2H2O4OH- (4)NO3-+e-+2H+NO2↑+H2O
解析 (1)硫酸溶液作电解质溶液时,Fe为负极,Cu为正极,H+在正极被还原,即Cu棒上的电极反应为2H++2e-H2↑。(2)电解质溶液为CuSO4溶液时,Fe为负极,Cu为正极,Cu2+在正极被还原析出并覆盖在Cu棒上,可看到Cu棒变粗。(3)电解质溶液为NaCl溶液时,Fe为负极,Cu为正极,通入的O2在正极发生还原反应,电极反应为O2+4e-+2H2O4OH-。(4)电解质溶液为浓硝酸时,常温下Fe遇浓硝酸钝化而作正极,Cu作负极,NO3-在正极被还原,正极反应为NO3-+e-+2H+NO2↑+H2O。
7.答案 (1)C (2)BC (3)Fe-2e- Fe2+ 有红色物质析出 还原
解析 (1)甲同学实验中,构成铁碳原电池,铁为原电池的负极,石墨棒为正极,H+得到电子生成氢气,A错误;甲同学实验中,构成铁碳原电池,铁为原电池的负极,乙同学实验中在虚线框内没有做连接,不构成原电池,铁片与稀硫酸反应,B错误;甲同学实验中,构成铁碳原电池,电子在导线上运动,从铁到碳,溶液中没有电子迁移,C正确;甲同学实验中,构成铁碳原电池,铁为原电池的负极,乙同学实验中在虚线框内没有做连接,不构成原电池,铁片与稀硫酸反应,甲、乙同学在实验中都发现有气泡生成,产生气泡的速率甲比乙快,D错误。
(2)石墨棒是正极,H+得电子发生还原反应,石墨棒的质量不变,A错误;由于铁是负极,不断发生反应Fe-2e- Fe2+,所以随着反应的进行,铁棒的质量减小,B正确;由于反应不断消耗H+,所以溶液中的c(H+)逐渐降低,C正确;SO42-不参加反应,其浓度不变,D错误;由于铁是负极,不断发生反应Fe-2e- Fe2+,所以溶液中c(Fe2+)增大,E错误。
(3)如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液,则电池总反应为铁与Cu2+的反应,负极铁失去电子,电极反应式为Fe-2e- Fe2+,正极石墨上Cu2+得到电子生成铜,Cu2++2e- Cu,石墨电极上有红色物质析出,发生还原反应。
选项
A
B
C
D
电极材料
Zn
Fe
Cu
Al
电极材料
Cu
Zn
Ag
C
电解质溶液
CuCl2溶液
H2SO4溶液
CuSO4溶液
NaOH溶液