高中化学必修2红对勾同步课后练习221化学能转化为电能 课后作业文档格式.docx

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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

4．锌、稀硫酸和铜组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极的变化是（　　）

①锌片溶解32.5g；

②锌片增重32.5g；

③铜片上析出1gH2；

④铜片上析出1molH2

A．①和③B．①和④

C．②和③D．②和④

5.两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（　　）

6.

如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。

下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是（　　）

选项号

M

N

P

A

锌

铜

稀硫酸

B

铁

稀盐酸

C

银

硝酸银溶液

D

硝酸铁溶液

7．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（　　）

A．A>

B>

C>

DB．A>

D>

C．C>

A>

DD．B>

8.（多选）某原电池总反应离子方程式为：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（　　）

A.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液

B.正极为C，负极为Fe，电解质溶液为

Fe（NO3）3溶液

C.正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为

Fe2（SO4）3溶液

D.正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液

9．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）（　　）

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

10．下列有关原电池的说法中，正确的是（　　）

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，前者较易被腐蚀

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

11．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（　　）

答案

1．AD　由于锌比铜活泼，在形成的原电池中，锌是负极，铜是正极；

电子从锌片经导线流向铜片；

负极的反应式为Zn－2e－===Zn2＋，正极的反应式为2H＋＋2e－===H2↑；

反应一段时间后，由于消耗了H＋，溶液的pH升高。

2．B　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．D　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．A　由电池总反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、正极反应2H＋＋2e－===H2↑、负极反应Zn－2e－===Zn2＋可知，每当1mol电子通过铜片时，会有0.5mol（即32.5g）锌溶解，铜片上析出0.5mol（即1g）H2。

5．C

选项

能否

理由

能

Zn为负极，Cu为正极，自发的氧化还原反应：

Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋

Zn为负极，Fe为正极，自发的氧化还原反应：

Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

不能

无自发进行的氧化还原反应

Al为负极，C为正极，自发的氧化还原反应：

2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

6.C　M棒变粗，N棒变细，说明N棒是负极，相对M棒金属活动性更强。

M棒变粗说明M棒上有金属析出。

7．B　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：

B。

8.CD　由原电池总反应式可知，Fe为负极，电解质溶液应是三价铁盐。

C项中Fe为正极，故C错；

D项中，电解质溶液为CuSO4溶液，故D错。

9．D　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。

10．B　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；

B项是依赖于铜与浓硝酸的反应，铜是负极；

由于活泼性Zn>

Fe>

Sn，故破损后镀锡铁易腐蚀，C项错误；

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。

11．A　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。

12．在理论上不能用于设计原电池的化学反应的是（　　）

A．Al（OH）3（s）＋NaOH（aq）===NaAlO2（aq）＋2H2O（l）　ΔH<

B．CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）　ΔH<

C．4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）===4Fe（OH）3　ΔH<

D．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH<

二、填空题（共52分）

13．（9分）写出下列原电池的电极反应和总反应（属于离子反应的，用离子方程式表示）。

负极

正极

电解质溶液

（1）

（2）

AgNO3溶液

（3）

H2

O2

KOH溶液

（1）负极：

________________________________________；

正极：

总反应：

________________________________________。

（2）负极：

_____________________________________________；

___________________________________________。

（3）负极：

______________________________________________；

_________________________________________________；

____________________________________________。

14．（10分）分别按下图所示甲、乙装置进行实验，图中两个烧杯中的溶液为相同浓度的稀硫酸，甲中A为电流表。

（1）下列叙述正确的是________。

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极

C．两烧杯中溶液中的H＋浓度均减小

D．产生气泡的速率甲中的比乙中的慢

（2）甲装置中的能量转化形式：

________能转化为________能；

乙装置中的能量转化形式：

________能转化为________能。

（3）甲装置中，某同学发现不仅铜片上有气泡产生，锌片上也产生了气体，原因可能是__________________________。

（4）甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应__________________________________________。

15.（9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_____________________。

（2）B中Sn极的电极反应式为____________________。

（3）C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为________________________________________________________。

比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为________（填序号）。

16．（12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顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·

L－1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol·

L－1的NaOH溶液中，如图所示。

（1）写出甲中正极的电极反应式_________________________。

（2）乙中负极为________，总反应的离子方程式：

______________________________________________。

（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强。

（填写元素符号）

（4）由此实验得出的下列结论中，正确的有________。

A．利用原电池反应判断金属活动性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顺序表已过时，没有实用价值了

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

17．（12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________（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____________________。

（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）________________________。

（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______________。

（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________。

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

12．A　只有氧化还原反应才能设计成原电池，A项不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池。

13．

（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

解析：

（1）Fe－Cu－稀硫酸构成的原电池中，Fe作负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋；

Cu作正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。

（2）Cu－Ag－AgNO3溶液构成的原电池中，Cu作负极，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋；

Ag作正极，电极反应为Ag＋＋e－===Ag。

（3）氢氧燃料电池中，通入H2的一极为负极，电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O，通入O2的一极为正极，电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

14．

（1）C　

（2）化学　电　化学　热　（3）锌片不纯，锌与杂质构成原电池　（4）Cu2＋＋2e－===Cu

（1）甲装置构成了原电池，乙中Zn与稀硫酸接触反应；

甲装置中H＋在铜片上得到电子被还原为H2，铜片作正极，构成原电池后产生气泡的速率比乙中的快；

随着两烧杯中H＋不断被消耗，溶液中的c（H＋）均减小。

（2）甲装置构成了原电池，将化学能转化为电能，乙装置主要是将化学能转化为热能。

（3）锌片上产生气体，原因可能是锌片不纯，锌与杂质构成原电池。

（4）若将稀硫酸换成CuSO4溶液，则铜电极上会析出Cu。

15．

（1）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

（2）2H＋＋2e－===H2↑

（3）Zn　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　B>

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。

16．

（1）2H＋＋2e－===H2↑

（2）Al　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

（3）Mg　Al

（4）AD

甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

但是由于Al与碱的反应是一特例，不可作为判断金属性强弱的依据。

所以判断一个原电池的正负极应依据实验事实。

17．

（1）没有　2H＋＋2e－===H2↑

（2）c（H2SO4）＝1mol·

L－1，

c（ZnSO4）＝1mol·

L－1

（3）生锈　（4）B

（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。