高中化学鲁科版必修2(十一)化学反应的利用同步练习

(十一)A组——双基达标1.下列说法错误的是()A.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化B.物质的燃烧一定是放热反应C.放热的化学反应不需要加热就能发生D.化学能与光能之间可以相互转化解析:化学反应伴随着能量的变化,化学能可与热能、光能、电能等相互转化;燃烧就是剧烈的发光、发热的化学反应;放热反应有的也需要加热。答案:C2.(2012·宁波高一质检)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成热能和光能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:白炽灯工作时,并不是电能全部变成光能,而是大部分电能转化成光能,还有一部分电能转化成热能。答案:D3.随着人们生活质量提高,废电池必须进行集中处理的问题又被提到议事日程上,其首要原因是()A.利用电池外壳的金属材料B.回收其中石墨电极C.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对水和土壤的污染D.不使电池中泄漏的电解液腐蚀其他物品解析:废电池的危害主要是所含的重金属离子能引起水和土壤污染。答案:C4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,经过一段时间后,下列叙述正确的是()A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出B.负极附近Cl－的浓度逐渐减小C.正极附近Cl－的浓度逐渐增大D.溶液中Cl－的浓度基本不变解析:铁片、银片用导线连接起来插入稀盐酸中形成原电池,其中铁片做负极,银片做正极,溶液中的H＋在正极(Ag片)上得到铁提供的电子生成H2,而铁片上的铁失电子生成Fe2＋,此时,Cl－移向负极。因此负极附近Cl－浓度增大,正极附近Cl－浓度减小,而溶液中Cl－的浓度基本不变。答案:D5.两种金属A与B和稀硫酸组成原电池时,A是正极。下列有关推断正确的是()A.A的金属性强于BB.电子不断由A电极经外电路流向B电极C.A电极上发生的电极反应是还原反应D.A的金属活动性一定排在氢前面解析:两种金属构成原电池时,一般是活泼金属做负极,不活泼金属做正极,电子由负极B经外电路流向正极A,在A电极上发生还原反应。做正极的金属活动性可以排在氢前面也可以排在氢后面,只要比负极金属不活泼即可。答案:C6.下列关于实验现象的描述不正确的是(双选)()A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面产生气泡B.用铜片作正极,铁片作负极,CuSO4作电解质溶液形成原电池,结果铁片上有铜析出,铜片溶解C.把铜片插入FeCl3溶液中,铜片上有铁析出D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加几滴CuCl2溶液,产生气泡的速率加快解析:B中铁溶解,溶液中的Cu2＋在正极Cu片上得电子而析出Cu,故B不正确;C中Fe3＋得电子只能生成Fe2＋,而不能生成铁。答案:BC7.现有如下两个反应:(A)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(B)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池:________________________________________________________________________。(2)如果不能,说明其原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果可以,则写出正、负极材料及其电解质溶液的名称:正极:________、负极:________、电解质溶液:________。解析:由于原电池的实质是发生氧化还原反应,所以,只有发生氧化还原反应才能设计成原电池。对于:Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu,Zn失去电子做原电池的负极,Cu2＋得到电子在正极上发生还原反应,正极为活泼性比Zn弱的导电固体材料,如Cu、Ag、石墨等。答案:(1)(A)不能;(B)能(2)(A)的反应为非氧化还原反应,没有电子转移(3)铜(银、石墨等)锌硫酸铜溶液8.如图所示,组成一种原电池。试回答下列问题(灯泡功率合适):(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡________(填“亮”或“不亮”,填“亮”做①题,填“不亮”做②题)。①若灯泡亮,则Mg电极上发生的反应为:________________________________________________________________________;Al电极上发生的反应为:________________________________________________________________________。②若灯泡不亮,其理由为:________________________________________________________________________。(2)电解质溶液为NaOH(aq)时,灯泡________(填“亮”或“不亮”)。解析:电解质溶液为稀H2SO4时,镁、铝都能与稀硫酸反应,但由于镁的金属活动性比铝强,因此镁为原电池的负极,铝为正极;当电解质溶液为NaOH(aq)时,由于铝和NaOH(aq)反应,而镁不反应,因此铝为原电池的负极。可见,原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。答案:(1)亮Mg―→Mg2＋＋2e－2H＋＋2e－―→H2↑(2)亮B组——能力拔高9.(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FeCl3、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:(1)A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:(1)A、D(2)铁棒溶解,铜棒变粗10.由铜、铁片和200mL硫酸铜溶液组成的原电池中,若铁片发生电化学腐蚀,则当铜片质量增加了12.8g,硫酸铜恰好全部作用完,试计算:(1)铜片质量增重了12.8g,消耗了多少克铁？(2)有多少个电子通过了导线？(3)200mL硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少？解析:分析本题中的原电池,Fe作负极,Cu作正极,电极反应分别为负极:Fe―→Fe2＋＋2e－,正极:Cu2＋＋2e－―→Cu2＋,电池总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。由题意知Cu片增重12.8g,即为12.8g64g·mol－1＝0.2mol,可设消耗的铁的物质的量为x,CuSO4溶液中Cu2＋物质的量为y,则有:Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋111xy0.2mol解得x＝0.2mol,y＝0.2mol则消耗Fe的质量为0.2mol×56g·mol－1＝11.2g,通过的电子为0.2mol×2＝0.4mol。即为0.4mol×6.02×1023＝2.408×1023个,CuSO4的物质的量为0.2mol0.2L＝1mol·L－1。答案:(1)11.2(2)2.408×1023(3)1mol·L－