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.docx
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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
2017-2018学年高中化学课时跟踪检测（十二）化学反应为人类提供能量鲁科版必修2
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课时跟踪检测（十二）化学反应为人类提供能量
1．下列关于能量转化的认识不正确的是（ ）
A．绿色植物的光合作用是将光能转变为化学能
B．煤燃烧时化学能转变为热能和光能
C．原电池工作时，化学能转变为电能
D．白炽灯工作时，电能全部转变成光能
解析：
选D 白炽灯工作时，还有热能放出。
2．某活动小组设计原电池装置，你认为设计合理的是（ ）
解析：
选B 由原电池的构成条件可知，A项中两个电极材料相同，不能形成原电池；C项中没有形成闭合回路，不能形成原电池；D项中酒精为非电解质，也不能形成原电池；Fe与CuSO4溶液能反应.
3．一个原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu,该电池材料及电解质溶液可能是（ ）
选项
正极
负极
电解质溶液
A
Zn
Cu
CuCl2
B
Cu
Zn
H2SO4
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Ag
Cu
CuSO4
解析：
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
解析：
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
解析：
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↑
解析：
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
解析：
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.
负极
正极
电解质溶液
（1）
铁
铜
稀硫酸
（2）
铜
银
硝酸银溶液
（3）
H2
O2
KOH溶液
（1）负极：
______________；正极:
___________________________________________;
总反应式：
___________________________________________________________。
（2）负极：
______________;正极:
___________________________________________；
总反应式：
___________________________________________。
（3）负极：
______________；正极:
________________________________________；
总反应式:
__________________________________________________________。
解析：
（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。
解析：
（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
（3）
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（ ）
解析：
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
解析：
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
解析：
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↑
解析：
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
解析：
选D 由①得还原性：
X>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>X>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
解析：
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（ ）
解析：
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
解析：
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
电解质溶液
电流表指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C（石墨）
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
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________。
解析：
（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。
答案：
（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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