2020高中化学 第二章 化学键化学反应与能量 第三节 化学反应的利用 第2课时 化学反应为人类提供

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.化学反应为人类提供能量1．下列有关说法中正确的是()A．能量的转化是相互的B．物质在氧气中燃烧时，化学能只转化为光能C．植物的光合作用是将化学能转化为生物能D．旧化学键断裂所放出的能量大于形成新化学键吸收的能量时，反应放热答案A解析物质燃烧时，化学能不仅转化为光能，也转化为热能，故B项错误；光合作用是将光能转化为化学能，故C项错误；旧化学键断裂需要吸收能量，形成新化学键释放能量，故D项错误；能量的转化是相互的，如电能可转化为化学能，化学能也可转化为电能，热能可转化为化学能，化学能也可转化为热能等，故A项正确。2．下列装置工作时都伴随有能量的变化，其中由电能转化为化学能的是()答案A解析A项，水在通电条件下发生分解反应生成氢气和氧气，是电能转化为化学能；B项，风能、太阳能转化为电能；C项，太阳能转化为热能；D项，化学能转化为电能。3．某活动小组设计原电池装置，你认为设计合理的是()答案B解析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-2-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；B项中Fe与CuSO4溶液能发生氧化还原反应，且形成闭合回路，符合原电池的构成条件，故选B。4．下列各组材料中，不能组成原电池的是()答案C解析C项中蔗糖是非电解质，不能组成原电池。5．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．①②B．②③C．③④D．①④答案B解析在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu作正极，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故①④错误，②③正确。6．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()-3-A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b用导线连接时，铁片作正极答案D解析a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片为正极，Cu2＋在该电极上得电子，铁片为负极，B项正确，D项错误；a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确。7．如图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的是()A．电池内部含有电解质B．锌是负极，石墨棒是正极C．电池用完后可埋入土壤D．锌锰干电池是一次性电池答案C解析用完的电池埋入土壤中易造成土壤污染以及地下水污染。[应用·实践]8．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是()A．2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAl(OH)4＋3H2↑B．2H2＋O2=====点燃2H2OC．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4D．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑-4-答案D解析D项中的化学反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池。9．在盛装稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片。下列叙述不正确的是()A．负极附近SO2－4的浓度逐渐增大B．电子由铜片通过导线流向锌片C．反应一段时间后，溶液中c(H＋)减小D．铜片上有H2逸出答案B解析该原电池中锌片为负极，铜片为正极，锌片失电子被氧化为Zn2＋进入溶液，电子沿导线流向铜片，溶液中的H＋从铜片上得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上逸出。溶液中的SO2－4向负极Zn片方向移动。故A、C、D正确。10．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：由此可判断这四种金属的活动性由大到小的顺序为()A．abcdB．bcdaC．dabcD．abdc答案C解析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dabc。11．在如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，其中P为电解质溶液。由此判断M、N、P所代表的物质可能是()-5-选项MNPA锌碳稀硫酸B碳锌稀盐酸C银锌AgNO3溶液D铜铁Fe(NO3)3溶液答案C解析经分析可知该装置是原电池，其中M棒作正极，有金属单质析出，N棒作负极，失电子溶解。A、B两项，电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸，原电池工作时，不会有金属析出，A、B两项错误；C项，正极反应为Ag＋＋e－===Ag，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，符合题意，C项正确；D项，正极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，不会有金属析出，D项错误。12．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溶液组成的原电池答案C解析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。13．Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成原电池，如图所示。此电池工作时，下列叙述中正确的是()-6-A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋B．负极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－C．原电池工作过程中溶液pH不变D．Al是电池正极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出答案B解析虽然镁比铝活泼，但镁不与NaOH溶液反应，铝能与NaOH溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAl(OH)4＋3H2↑，故在碱性溶液中铝作负极：Al－3e－===Al3＋，Al3＋继续和OH－反应生成[Al(OH)4]－，即Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－；镁作正极，发生还原反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。由于反应消耗OH－，所以原电池工作过程中溶液碱性减弱，pH降低。14．①②③④四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．①③④②C．③④②①D．③①②④答案B解析外电路中，电流从正极流向负极，则①为原电池的负极，②作正极，故活泼性①②；活泼性较差的金属作原电池的正极，①③相连时，③为正极，故金属活动性①③；有气泡产生的电极发生反应2H＋＋2e－===H2↑，为原电池的正极，故活动性④②；质量减少的电极发生氧化反应生成金属阳离子进入溶液而溶解，为负极，故活动性③④；由此可得活动性①③④②。[迁移·创新]15．回答下列问题：(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。锌片上发生的电极反应式为__________________________，银片上发生的电极反应式为__________________________。(2)若将反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计成原电池，负极电极材料为________，电解质溶液选用________________，负极电极反应式为____________________。(3)若将反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑设计成原电池，用稀H2SO4作电解质溶液，铜为原电池的某一电极材料，则铜为原电池的________(填“正”或“负”)极。铜片的现象为________________________，另一电极材料为________，外电路中电子由______(填“正”或-7-“负”，下同)极向________极移动，电解质溶液中H＋向______极移动。(4)将铁棒和锌片连接后浸入CuCl2溶液里，当电池中有0.2mol电子通过时，负极质量的变化是________(填“增加”或“减少”)________g。答案(1)Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑(2)铜FeCl3溶液Cu－2e－===Cu2＋(3)正有气泡放出铁负正正(4)减少6.5解析(1)在锌片、银片、稀硫酸组成的原电池中，锌片作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。(2)Cu是还原剂，作原电池的负极；FeCl3是氧化剂，在正极上反应，电解质溶液是FeCl3溶液，可选石墨或比铜不活泼的金属作正极。(3)该原电池中，铁作负极，铜作正极，外电路中电子由负极流向正极，电解质溶液中H＋向正极移动，在铜片上得电子生成H2，所以铜片上有气泡放出。(4)将铁棒和锌片连接后浸入CuCl2溶液里，锌片作负极，Zn－2e－===Zn2＋，当电池中有0.2mol电子通过时，负极质量减少为65g·mol－1×0.2mol2＝6.5g。