化学人教版必修第二册课后作业 化学反应与电能.docx
《化学人教版必修第二册课后作业 化学反应与电能.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学人教版必修第二册课后作业 化学反应与电能.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
化学人教版必修第二册课后作业化学反应与电能
一、单项选择题：
本题共8小题，每小题3分，共24分。
每小题只有一个选项符合题意。
1．如图所示进行实验，下列说法不正确的是（ B ）
A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D．装置乙中负极的电极反应式：
Zn－2e－===Zn2＋
解析：
装置甲发生反应Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋，锌片上有气泡产生，装置乙属于原电池装置，铜为正极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，铜片上有气泡产生，A正确；装置甲中没有发生电能的转化，B错误；装置乙是一个原电池装置，锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到指针偏转，C正确；装置乙中，Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，D正确。
2．如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是（ B ）
①Zn为正极，Cu为负极；
②H＋向负极移动；
③电子是由Zn经外电路流向Cu；
④Cu极上有H2产生；
⑤若有1mol电子流过导线，则产生的H2为0.5mol；
⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。
A．①②③B．③④⑤
C．④⑤⑥D．②③④
解析：
在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，电子由Zn流出经导线流向Cu；负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故每转移1mol电子时，产生0.5molH2；在溶液中H＋向正极移动，SO
向负极移动。
故①②⑥错误，③④⑤正确，选B项。
3.如图所示的装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒。
下列关于此装置的叙述中，不正确的是（ D ）
A．N上有气体放出
B．M为负极，N为正极
C．化学能转变为电能的装置
D．导线中有电流通过，电流方向由M到N
解析：
根据题意可知，M为负极，N为正极，且N极上有H2放出，导线中电流应从N到M。
4．两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（ C ）
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
NaOH
溶液
解析：
选项
能否
理由
A
能
Zn为负极，Cu为正极，自发的氧化还原反应：
Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋
B
能
Zn为负极，Fe为正极，自发的氧化还原反应：
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
C
不能
无自发进行的氧化还原反应
D
能
Al为负极，C为正极，自发的氧化还原反应：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
5.如图所示的电池，下列有关说法正确的是（ D ）
A．该电池负极反应为2Fe2＋－2e－===2Fe3＋
B．当有6.02×1023个电子转移时，Fe电极减少56g
C．石墨电极上发生氧化反应
D．盐桥中K＋移向FeCl3溶液
解析：
该原电池中，铁作负极，石墨作正极。
负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，A项错误；当有6.02×1023个电子转移时，Fe电极减少的质量为
×
×56g·mol－1＝28g，B项错误；石墨作正极，正极上Fe3＋得电子发生还原反应，C项错误；盐桥中K＋移向正极，即移向FeCl3溶液，D项正确。
6．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电流由D→导线→C；
③A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；
④B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应。
据此判断四种金属的活动性顺序为（ B ）
A．A>B>C>DB．A>C>D>B
C．C>A>B>DD．B>D>C>A
解析：
金属与稀H2SO4组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在其表面得到电子生成H2，外电路中电子流动方向由负极―→正极，电流方向则由正极―→负极。
在题述原电池中，A—B—稀H2SO4原电池，A为负极；C—D—稀H2SO4原电池，C为负极；A—C—稀H2SO4原电池，A为负极；B—D—稀H2SO4原电池，D为负极。
综上可知，金属活动性为：
A>C>D>B。
7．如图所示的装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，并测得电解质溶液的质量减小，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（ C ）
选项
M
N
P
A
Zn
Cu
稀硫酸
B
Cu
Fe
稀盐酸
C
Ag
Zn
硝酸银溶液
D
Zn
Fe
硫酸亚铁溶液
解析：
观察到电流计指针偏转，说明该装置是原电池；M棒变粗，N棒变细，说明M电极作正极，N电极作负极，N极材料比M极材料活泼；溶液中的金属阳离子在正极放电析出金属，并测得电解质溶液的质量减小，说明析出的金属质量大于溶解的金属质量，结合选项分析判断。
M极材料（Zn）比N极材料（Cu）活泼，A错误；M极上质量不增加，溶液中的氢离子放电，B错误；N极材料比M极材料活泼，且M极上有银析出，由得失电子守恒可知每溶解1molZn析出2molAg，所以电解质溶液的质量减小，符合题意，C正确；M极材料（Zn）比N极材料（Fe）活泼，D错误。
8．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化）（ D ）
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
解析：
根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，Cu在铁球表面析出，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，Cu在铜球表面析出，A端下沉。
二、不定项选择题：
本题共3小题，每小题6分，共18分。
每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．下列有关原电池的说法中，正确的是（ BC ）
A．铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活泼，作负极
B．铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极
C．镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者不易被腐蚀
D．将反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质
解析：
原电池工作时必须依赖于一个氧化还原反应。
A项是依赖于铝与NaOH溶液的反应，铝是负极，A项错误；B项是依赖于铜与浓硝酸的反应，铜是负极，B项正确；由于活泼性Zn>Fe>Sn，故破损后镀锡铁易腐蚀，C项正确；根据电池反应，铁失电子，设计电池时应用铁作负极，石墨作正极，D项错误。
10．将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，正确的是（ A ）
解析：
a中加入少量CuSO4溶液，发生反应：
Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，由于部分Zn用于置换Cu，因而产生的H2的量减少，但同时形成Cu－Zn原电池，因而反应速度加快。
答案为A项。
11．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ AC ）
A．Al（OH）3（s）＋NaOH（aq）===NaAlO2（aq）＋2H2O（l） ΔH<0
B．CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l） ΔH<0
C．CO2（g）＋C（s）===2CO（g） ΔH＞0
D．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH<0
解析：
只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，A项不是氧化还原反应，C项为吸热反应，所以AC不能设计成原电池。
三、非选择题：
共58分。
12．（16分）有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性强弱顺序，两极均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L－1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。
（1）写出甲池中正极的电极反应式：
2H＋＋2e－===H2↑ 。
（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。
负极的电极反应式：
Al＋4OH－－3e－===AlO
＋2H2O ，
总反应的离子方程式：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑ 。
（3）由此实验可得到如下哪些正确结论？
ad（填序号）。
a．利用原电池反应判断金属活动性强弱顺序时应注意选择合适的介质
b．镁的金属性不一定比铝的金属性强
c．该实验说明金属活动性强弱顺序已过时，已没有实用价值
d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
（4）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性强弱顺序判断原电池正、负极”的做法不可靠（填“可靠”或“不可靠”）。
解析：
（1）甲池中镁、铝均能和稀硫酸反应生成氢气，而镁的活泼性比铝强，镁作负极，铝作正极，氢离子在正极得电子生成氢气，所以甲池中正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
（2）乙池中铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，Al元素化合价升高，故铝作负极，负极的电极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO
＋2H2O；电池总反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑。
（3）原电池的负极一般是相对活泼的金属，但当电解质溶液为NaOH溶液时，由于常温下Mg几乎不与NaOH溶液反应，而Al能跟NaOH溶液反应，在这种情况下，该装置中铝作负极。
因此，判断原电池的正、负极时，应考虑到对应介质，谁更易与电解质溶液反应，就做负极，a正确；根据金属活动性顺序，镁的金属性比铝的金属性强，b错误；金属活动性顺序在很多方面仍有应用，c错误；根据a项分析可以看出，化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析，d正确。
（4）根据（3）中分析可知，判断原电池的正、负极时，应考虑到对应介质，谁更易与电解质溶液反应就做负极，所以直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正、负极是不可靠的。
13．（14分）如图，A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）A中反应的离子方程式为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 。
（2）B中Sn极的电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑ 。
（3）C中被腐蚀的金属是Zn，总反应的化学方程式为 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 。
比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为B>A>C（填序号）。
解析：
A中铁与稀H2SO4反应；B中形成Sn—H2SO4—Fe原电池，其中Fe作负极，Sn作正极，负极的电极反应是Fe－2e－===Fe2＋，正极的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑；C中形成Zn—H2SO4—Fe原电池，Zn作负极被腐蚀，总反应方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
比较A、B、C三种情况可知：
B中Fe作负极，被腐蚀得最快，C中的Fe作正极，被腐蚀得最慢。
14．（12分）由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
（1）装置甲中负极的电极反应式是 A－2e－===A2＋ 。
（2）装置乙中正极的电极反应式是 Cu2＋＋2e－===Cu 。
（3）四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。
解析：
（1）甲装置中，二价金属A不断溶解说明A失电子发生氧化反应，则A作负极，B作正极，装置甲中负极的电极反应式是A－2e－===A2＋。
（2）乙装置中，C的质量增加说明C电极上铜离子得电子发生还原反应，则C作正极，B作负极，装置乙中正极的电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。
（3）丙装置中，A上有气体产生，说明A上氢离子得电子发生还原反应，则A作正极，D作负极，结合
（1）
（2）分析可知，四种金属活动性强弱顺序是D>A>B>C。
15．（14分）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，可观察到铜片上没有（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2H＋＋2e－===H2↑。
（2）如果烧杯中最初装入的是2mol·L－1500mL的稀硫酸溶液，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铜电极），当在标准状况下收集到11.2L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）c（H2SO4）＝1_mol·L－1，c（ZnSO4）＝1_mol·L－1。
（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生锈。
（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B。
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，如题图A所示，组成原电池，铜为正极，发生反应：
2H＋＋2e－===H2↑。
（2）在该装置中，发生反应：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，生成11.2L氢气，消耗0.5molH2SO4，生成0.5molZnSO4，溶液的体积为500mL，所以c（H2SO4）＝1mol·L－1，c（ZnSO4）＝1mol·L－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。
升级会员 