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化学反应为人类提供能量建议用时45分钟[学业达标]1．下列对能量转化的认识中，不正确的是 A．原电池工作时，化学能转变为电能B．白炽灯工作时，电能全部转化为光能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．风力发电时，风能主要转化为电能【答案】 B2．2016·合肥高一期末某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起，再将两个电极同时插入某种电解质溶液中，能观察到有电流产生的是 A．用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中B．用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中C．用锌片、铜片作电极插入番茄中D．用铜片、铁片作电极插入酒精中【解析】 要构成原电池，除要形成闭合回路外，还需要有两个活动性不同的电极材料，其中一个电极要能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应A项，铜和石墨与稀硫酸均不反应；B项，电极材料相同；D项，酒精是非电解质；C项，一些水果中含有有机酸，可作电解质溶液【答案】 C3．2016·滨州高一检测某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为 A．铝B．铜C．锡D．硅【解析】 能和盐酸反应生成氢气，则该金属活动性排在H之前，与锌组成原电池时锌为负极，则该金属活泼性比锌弱【答案】 C4．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【解析】 含有铜或银的锌与稀硫酸反应时，由于发生原电池反应，生成氢气的速率加快【答案】 D5．2016·烟台高一检测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，下列叙述正确的是 甲 乙A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速率甲比乙慢【解析】 甲烧杯中铜片表面有H2产生原电池，乙烧杯中锌片表面有气泡产生；甲中铜片是正极，乙不是原电池置换反应；两烧杯中溶液的pH均增大；原电池的形成使产生气泡的速率甲比乙快【答案】 C6．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若检流计的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是 A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液【解析】 Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成＋2价的亚铁离子，由于a极上有大量气泡产生，所以为正极C2H＋＋2e－===H2↑，a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片，电解质溶液为硫酸溶液【答案】 C7．2016·保定高一期末已知空气—锌电池的电极反应为锌片Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；碳棒O2＋H2O＋2e－===2OH－，据此判断，锌片是 A．正极并被还原 B．正极并被氧化C．负极并被还原D．负极并被氧化【解析】 Zn失电子作负极，被氧化【答案】 D8．2016·郑州高一检测为将反应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 【解析】 A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能，A中反应为2Al＋2OH－＋6H2O===[AlOH4]－＋3H2↑，A项错误；B项符合题目的要求，正确；C项中反应为Al和硝酸反应生成NO，故C项达不到目的；D项中两电极全是Al，因而不能构成原电池，即不能将化学能转化为电能【答案】 B9．把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池；若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极则这四种金属的活泼性顺序由大到小为 A．abcdB．acdbC．cabdD．bdca【解析】 a、b相连，a为负极，说明活泼性a强于b；c、d相连时，c为负极，说明活泼性c强于d；a、c相连时，c为正极，说明活泼性a强于c；b、d相连时，b为正极说明活泼性d强于b，所以活泼性acdb【答案】 B10．如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液【导学号96680043】1片刻后可观察到的现象是指悬吊的金属圈________A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态不变C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜2产生上述现象的原因是______________________________________________________________________________________________________________________3写出该池反应的总化学方程式________________________________________________________________________________________________________________【解析】 加入CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，Fe失电子作负极，质量减轻，Cu2＋在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加【答案】 1D 2加入CuSO4溶液后，构成Fe—Ag原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2＋在银圈上得电子，生成Cu沉积在其上，质量增加 3Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu11．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验装置ⅠⅡⅢ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Ⅰ中负极的电极反应式是____________________________________________2装置Ⅱ中正极的电极反应式是__________________________________________3装置Ⅲ中溶液的pH________填“变大”“变小”或“不变”4四种金属活泼性由强到弱的顺序是______________________________________【解析】 据图Ⅰ知活泼性AB，A作负极，B作正极，A极反应A－2e－===A2＋；据图Ⅱ知活泼性BC，正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu；据图Ⅲ知活泼性DA，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，因此cH＋减小，pH变大综合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活泼性DABC【答案】 1A－2e－===A2＋2Cu2＋＋2e－===Cu3变大 4DABC12．1某研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他们设计了如下几种方案，其中合理的是________填序号A．铁片置于硫酸铜溶液中置换出铜B．铁、铜与氯气反应分别生成FeCl
3、CuCl2C．铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解D．铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡E．常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解2请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验要求a．此方案的原理不同于上述任一合理方案；b．绘出实验装置图并注明所需的药品；c．写出实验过程中的主要实验现象实验装置实验现象_______________________________________________________________【解析】 1A中铁置换铜可说明铁的金属性比铜强；B中元素单质在化学反应中失去电子数目的多少与金属性无关；C只能说明还原剂铜的还原性比还原产物Fe2＋的还原性强，不能说明金属性铜比铁强；D中铁片能置换氢气，而铜片不能，可说明金属性铁比铜强；E中铁与浓硫酸发生钝化，与金属性强弱无关2可利用原电池中负极金属性比正极强说明【答案】 1AD2铁棒溶解，铜棒变粗[能力提升]13．2016·济南山师附中月考如图所示的装置中铁棒上析出铜，而铁的质量不变，符合要求的原电池是 A．铁棒作负极，铜棒作正极，电解质溶液是CuSO4溶液B．镁棒作负极，铁棒作正极，电解质溶液是CuSO4溶液C．镁棒作负极，铁棒作正极，电解质溶液是FeCl3溶液D．铁棒作负极，铜棒作正极，电解质溶液是H2SO4溶液【解析】 A中铁棒作负极，铁棒溶解，质量减小，铁棒上不会析出铜；同理，D中铁棒作负极，质量减小B中铁棒作正极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，铁棒上析出Cu，但Fe的质量不变C中发生反应2Fe3＋＋Mg===2Fe2＋＋Mg2＋，铁棒上不会析出铜【答案】 B14．2016·哈尔滨高一期末如图所示的装置中，M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是 A．N上有气体放出B．M为负极，N为正极C．是化学能转变为电能的装置D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N【解析】 原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极；溶液中的氢离子在正极得到电子被还原为H2，则N为正极电流方向应由正极N流向负极M【答案】 D15．将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液里，当电池中有
0.2mol电子通过时，负极质量的变化是 A．增加
5.6gB．减小
0.1gC．减少
6.5gD．增加
6.4g【解析】 法一依据电极反应式计算，负极Zn － 2e－===Zn2＋65g2molmZn
0.2molmZn＝＝
6.5g法二依据原电池总反应式计算，总反应65g电子转移2molmZn
0.2molmZn＝＝
6.5g【答案】 C16．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，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检流计指针偏转方向1Al、Mg稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C石墨稀盐酸偏向石墨4Al、Mg氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据上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是否相同填“是”或“否”？________2对实验3完成下列填空
①铝为________极，电极反应式________
②石墨为________极，电极反应式________
③电池总反应式______________________________________________________3实验4中铝作负极还是正极__________，理由是________________写出铝电极的电极反应式_________________________________________________________________________________________________________________________________________4解释实验5中检流计指针偏向铝的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________5根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素________________________________________________________________________【解析】 在这样的原电池中，相对较活泼的金属材料作负极在稀盐酸中的活动性MgAl、AlCu由实验1和2可知，原电池中检流计指针是偏向正极在实验3中检流计指针偏向石墨，由上述规律可知，Al是负极，石墨是正极化学反应是Al失去电子被氧化为Al3＋，盐酸中的H＋得到电子被还原为H2在NaOH溶液中活动性AlMg，则Al是负极，Mg是正极Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中活动性ZnAl，Zn是负极，Al是正极，所以在实验5中检流计指针偏向铝【答案】 1否 2
①负 2Al－6e－===2Al3＋
②正 6H＋＋6e－===3H2↑
③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 3负极 在NaOH溶液中，活动性AlMg Al－3e－＋4OH－===[AlOH4]－4Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性ZnAl，Al是原电池的正极5
①另一个电极材料的活动性；
②电解质溶液PAGE6。
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