高中化学课时训练十二化学反应为人类提供能量鲁科版必修2整理Word格式.docx
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A
Zn
Cu
CuCl2
B
H2SO4
C
CuSO4
D
Ag
选C 原电池总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,可得出其负极反应:
Zn-2e-===Zn2+(氧化反应),正极反应:
Cu2++2e-===Cu(还原反应),因此负极材料只能是Zn.正极为Cu2+得电子还原成铜,电解质应为可溶性铜盐,正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe(或C、Pt)等。
4。
如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记下结论,其中正确的一组是( )
①Zn为正极,Cu为负极;
②电子是由Zn经外电路流向Cu;
③Cu极上有H2产生;
④正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。
A.①② B.②③
C.③④D.①④
选B 在该原电池中,Zn比Cu活泼,故Zn做负极,Cu做正极,负极反应为Zn-2e-===Zn2+,正极反应为2H++2e-===H2↑,故①④错误,②③正确。
5.某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,与此电池反应不符合的原电池是( )
A.铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池
D.银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池
选C 由原电池的电池反应可知,该原电池中,Fe为负极,比Fe不活泼的金属或非金属作正极,含Fe3+的溶液为电解质溶液。
6.分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是( )
A.①②中Mg作为负极,③④中Fe作为负极
B.②中Mg作为正极,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.③中Fe作为负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
D.④中Cu作为正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑
选B Mg比Al活泼,在①中Mg作负极,但在NaOH溶液中,Mg不反应,而Al可以反应,故②中Al是负极.在浓硝酸中铁会钝化,故Cu为负极,Fe为正极.在④中由于不断向Cu极附近通入空气,而O2比溶液中的H+得电子能力强,故Fe失去电子,在Cu极O2得到电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。
7.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为2AgCl+Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。
有关该电池的说法正确的是( )
A.Mg为电池的正极
B.负极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
C.不能被KCl溶液激活
D.可用于海上应急照明供电
选D 根据氧化还原判断,Mg为还原剂是负极、失电子,所以A、B都错误,电解质溶液可用KCl溶液代替,C错误。
8.有a、b、c、d四种金属电极,有关实验装置及部分实验现象如下:
实验装置
部分实验现象
a极质量减小b极质量增大
b极有气泡产生,c极无变化
d极溶解,c极有气泡产生
电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性由大到小的顺序为( )
A.a〉b〉c〉dB.b〉c>
d〉a
C.d〉a>
b〉cD.a>
b>
d〉c
解析:
选C 根据原电池原理可知,负极金属的活动性大于正极金属的活动性,故只要判断出原电池的正负极就可以比较两种金属的活动性.装置一是原电池,a极质量减小,说明a极金属失电子形成阳离子,发生氧化反应作负极,故a极金属比b极金属活泼;
装置二没有形成原电池,由b极有气泡产生,c极无变化可知,b比c活泼,且c位于金属活动性顺序表中氢的后面;
装置三和四均形成原电池,易知d比c活泼,d比a活泼。
因此这四种金属的活动性由大到小的顺序为d〉a〉b〉c。
9.写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学(离子)方程式.
(1)
铁
铜
稀硫酸
(2)
银
硝酸银溶液
(3)
H2
O2
KOH溶液
(1)负极:
______________;
正极:
___________________________________________;
总反应式:
___________________________________________________________。
(2)负极:
______________;
___________________________________________;
___________________________________________。
(3)负极:
________________________________________;
总反应式:
__________________________________________________________。
(1)Fe。
Cu.H2SO4构成的原电池中,Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+;
Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑.
(2)Cu.Ag.AgNO3构成的原电池中,Cu作负极,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+;
Ag作正极,电极反应式为Ag++e-===Ag。
(3)氢氧燃料电池中,通入H2的一极为负极,电极反应式为H2+2OH--2e-===2H2O,通入O2的一极为正极,电极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-。
答案:
(1)Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑
Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)Cu-2e-===Cu2+ 2Ag++2e-===2Ag
Cu+2Ag+===Cu2++2Ag
(3)2H2+4OH--4e-===4H2O
O2+2H2O+4e-===4OH- 2H2+O2===2H2O
10。
如图所示,
(1)在银圈和铁圈(用细塑料棒连接)的连接处吊着一个绝缘的细丝,使之平衡,然后小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。
①片刻后可观察到的现象是______________________________;
②产生上述现象的原因是_________________________________________。
(2)将
(1)中细塑料棒取下,使两环靠在一起,连接处吊着一个绝缘的细丝,调整圈的大小,使之平衡,然后小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液.
①片刻后可观察到的现象是_________________________________________;
②其原因是______________________________________________.
(3)在下列方框内绘出以Fe+Cu2+===Cu+Fe2+为原理的原电池,并注明两极、电解质溶液及电子的流向。
(1)Fe圈与CuSO4溶液置换出铜并存于铁圈上,每溶解56g铁,则析出64g铜,铁圈质量增加,而银圈不反应,质量不变,故可观察到铁圈下沉,银圈上浮.
(2)二者连接形成原电池,铁为负极溶解质量减小,Ag上析出铜,质量增加,则Fe圈上浮,Ag圈下沉。
(3)以铁作负极、Ag或C作正极,含Cu2+的可溶性盐作电解质溶液.
答案:
(1)①铁圈下沉,银圈上浮
②Fe与CuSO4反应析出铜,使铁圈的质量增加,而Ag圈不变
(2)①铁圈上浮,银圈下沉
②铁、银与CuSO4溶液形成原电池,铁为负极溶解,质量减小,Ag为正极,析出铜,质量增加
1.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上能产生气泡的是( )
选A 铜与稀硫酸不反应,若在铜电极上产生气泡,须构成原电池,且铜做正极,比铜活泼的金属做负极。
2.下列有关电池的说法不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
选B 锂离子电池可以充电,再次使用,属于二次电池,A项正确;
铜锌原电池中铜为正极,故电流由铜流向锌,而电子是由锌流向铜,B项错误;
电池的实质即是化学能转化成电能,C项正确;
Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。
3.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.铁极质量不变D.铜为原电池正极
选D 由原电池反应可知,负极应为铁,正极为比铁活动性差的电极,电解质溶液应为非氧化性酸。
HNO3为电解质溶液,被还原的不是H+而是NO
,还原产物是NO而不是H2,A错;
锌比铁活泼,正极不能是锌,B错;
铁为负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,铁极质量减小,C错;
铜不如铁活泼,可以作正极,D正确.
4.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是( )
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动
D.总反应为2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
选C 原电池放电时,OH-向负极移动,C项错误;
由电池的名称“锂水电池”可推测其总反应:
2Li+2H2O===2LiOH+H2↑,据此可写出其电极反应:
(负极)2Li-2e-===2Li+,(正极)2H2O+2e-===2OH-+H2↑,综上所述,A、B、D项均正确.
5.根据下列事实:
①X+Y2+===X2++Y;
②Z+2H2O(冷)===Z(OH)2+H2↑;
③Z2+氧化性比X2+弱;
④由Y、W电极组成的电池,电极反应为W2++2e-===W、Y-2e-===Y2+。
可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为( )
A.X〉Z>
Y〉W B.Z>
W>
X>
Y
C.Z〉Y〉X〉WD.Z>
X〉Y〉W
选D 由①得还原性:
Y;
由②知单质Z能与冷水反应,Z为活泼的金属单质;
由③得还原性:
Z>
X;
由④得还原性:
Y〉W,则有还原性Z>
Y>
W。
6.对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图),下列有关说法正确的是( )
①Al是负极 ②Cu是正极 ③负极:
Al-3e-===Al3+
④正极:
Cu2++2e-===Cu
A.仅①②B.仅①②③
C.仅②③④D.①②③④
选B Al的金属性比Cu活泼,在电解质溶液稀H2SO4的作用下形成原电池,Al为负极,发生Al-3e-===Al3+;
Cu为正极,发生2H++2e-===H2↑。
7.等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是( )
选D a和b中,均有反应Zn+2H+===Zn2++H2↑,Zn的质量相等,都是H2SO4过量.但a中还有反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu,并且生成的Cu和剩余的Zn在稀硫酸中形成了原电池.由于a中的反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu消耗了一部分Zn,故生成H2的体积小,由于a中通过原电池反应生成H2,故生成H2的速率大。
8.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。
①②相连时,外电路电流从②流向①;
①③相连时,③为正极;
②④相连时,②上有气泡逸出;
③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④B.①③④②
C.③④②①D.③①②④
选B 由①②相连时电流方向知活动性:
①>②;
由①③相连时③为正极知活动性:
①>③;
由②④相连②上有气泡知活动性:
④>②;
由③④相连时③质量减少知活动性:
③>④,综合分析知活动性:
①>③>④>②.
9.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用,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
电流表指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
偏向石墨
4
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
试根据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)________(填“相同”或“不相同”)。
(2)根据实验3完成下列填空:
①Al作________极,电极反应:
__________________________________________;
②石墨作________极,电极反应:
________________________________________;
③电池总反应:
______________________________________________________.
(3)实验4中Al作________极,理由是_________________________________________;
写出实验4总反应离子方程式____________________________________________.
(4)实验5中电流表指针偏向Al的原因是______________________________________。
(5)分析实验结果可知,影响Al在原电池中作正极或负极的因素为________。
(1)实验1、2中,电解质盐酸相同,且金属活动性Mg>
Al>
Cu,所以实验1,Al作正极,实验2中,Al作负极。
(2)实验3中,Al是金属而石墨是非金属导体,Al作负极,发生2Al-6e-===2Al3+,而石墨作正极,发生6H++6e-===3H2↑,总反应式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑.
(3)实验4,Al与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],而Mg不与NaOH反应,所以Al失电子,作负极,发生2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(4)实验5,浓HNO3能使Al、Fe钝化,使反应停止,而Zn与浓HNO3反应,失电子变成Zn2+,作负极。
(5)由此可知,由原电池反应判断金属活动性顺序时应注意电解质的影响。
(1)不相同
(2)①负 2Al-6e-===2Al3+
②正 6H++6e-===3H2↑
③2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(3)负 因Al与NaOH反应,失电子变成[Al(OH)4]-,而Mg不与NaOH反应
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
(4)Zn与浓HNO3失电子变成Zn(NO3)2,而Al被浓HNO3钝化 (5)电解质溶液
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- 高中化学 课时 训练 十二 化学反应 人类 提供 能量 鲁科版 必修 整理