高中第2章 化学键 化学反应规律第2节 化学反应与能量转化第2课时课时练习

这是一份高中第2章 化学键 化学反应规律第2节 化学反应与能量转化第2课时课时练习，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。



(40分钟 70分)


一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)


1.(2020·武汉高一检测)如图各装置中,溶液均为稀硫酸,不能构成原电池的是


( )





【解析】选D。由构成原电池的条件知,D项不能形成闭合回路,不能构成原电池。


2.有关原电池的下列说法中正确的是( )


A.在外电路中电子由正极流向负极


B.在原电池中负极发生还原反应


C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动


D.原电池中正极一定是不活泼金属


【解析】选C。在原电池中,电子从负极流向正极;原电池中负极发生氧化反应;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动;原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属,故选C。


3.(2020·苏州高一检测)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>WB.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。


4.(2020·盐城高一检测)分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是


( )





A.①中Al作为负极,④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-。


【加固训练】


下列各组材料中,不能组成原电池的是( )


【解析】选C。C项中蔗糖是非电解质,不能组成原电池。


5.(2020·宿州高一检测)根据媒体报道,某公司将推出一种全新的银锌电池,这种银锌电池的续航能力要比锂离子电池强,有望取代锂电池。其放电过程可表示为Ag2O+ZnZnO+2Ag,此电池放电时,有关说法正确的是( )


A.电能转化为化学能


B.电解质溶液是稀硫酸


C.电子通过外电路从正极流向负极


D.Zn作负极被氧化


【解析】选D。原电池是化学能转化为电能的装置,A选项错误;从总反应方程式可以看出,电池放电后生成了ZnO,ZnO在酸性溶液中不能存在,所以电解质溶液一定不是稀硫酸,B选项错误;原电池中,电子通过外电路从负极流向正极,C选项错误;负极发生氧化反应,D选项正确。


6.(2020·南宁高一检测)某原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+Zn2++Cu,则该反应的原电池组成正确的是( )


【解析】选B。根据原电池中发生的化学反应,负极反应为Zn-2e-Zn2+,正极反应为Cu2++2e-Cu。故选项B符合题意。


7.(2020·新乡高一检测)将纯锌片和纯铜片按如图方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )





A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生


B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极


C.两烧杯中S均向铜片移动


D.产生气泡的速率甲比乙快


【解析】选D。甲池中锌与铜用导线连接后浸入稀H2SO4中,形成原电池,乙池中仅发生锌与稀H2SO4的反应,不构成原电池。所以甲池中铜片表面有气泡产生,且气泡产生速率比乙快。乙池中铜片、锌片都不是电极,甲池中S移向负极(即锌片)。


【加固训练】


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】选D。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)。


8.(教材二次开发)某电池总反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,下列与此电池总反应不符的原电池是( )


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。由电池总反应可知,Fe失去电子应作原电池的负极,正极反应为Fe3++e-Fe2+,则电解液必为含Fe3+的盐溶液,且正极的电极材料相对Fe较不活泼,故C项错误。


二、非选择题(本题包括2小题,共30分)


9.(15分)(2020·潍坊高一检测)用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。


根据实验现象回答下列问题:


(1)装置甲中负极的反应式是________。


(2)装置乙中正极的反应式是________。


(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。


(4)四种金属的活泼性由强到弱的顺序是________。


【解析】题中装置甲、乙、丙均为原电池。甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性:A>B;乙中C的质量增大,即C电极上析出Cu,则B为负极,活泼性:B>C;丙中A上有气泡产生,则A为正极,活泼性:D>A,随着溶液中H+的消耗,溶液的pH变大。


答案:(1)A-2e-A2+ (2)Cu2++2e-Cu (3)变大 (4)D>A>B>C


10.(15分)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)铁圈与CuSO4溶液置换出铜并存于铁圈上,每溶解56 g铁,则析出


64 g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,则铁圈上浮,银圈下沉。


(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,而银圈质量不变


(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)





(20分钟 30分)


一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)


11.(2020·石嘴山高一检测)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


【解析】选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,Fe部分溶解,A端下沉。


12.(双选)(2020·菏泽高一检测)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ( )





A.右边吸附层中发生了还原反应


B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-2H2O


C.电池的总反应是2H2+O22H2O


D.电解质溶液中Na+向左移动,Cl向右移动


【解析】选C、D。本题考查有关原电池的反应原理,意在考查考生对原电池原理的理解及对相关原理的运用能力。由图可知,左边电极有电子流出,所以该电极应该为负极,电极上物质的主要变化为H2转变成H2O,发生氧化反应,右边电极为正极,电极上物质的主要变化为H+转变为H2,发生还原反应。由上述分析可知,右边电极为正极,发生还原反应,A项正确;负极的电极反应为H2-2e-+2OH-2H2O,B项正确;电池的总反应为消耗H2,生成H2,C项错误;由于右边电极为正极,左边电极为负极,在电解质溶液中,阳离子往正极移动,阴离子则向负极移动,D项错误。


【加固训练】


对于锌-铜-硫酸组成的原电池,当电路中有1 ml电子通过时,理论上两极的变化是( )


①锌片减轻32.5 g ②锌片增重32.5 g ③铜片上产生 1 g H2 ④铜片上产生 1 ml H2


A.①和③ B.①和④


C.②和③ D.②和④


【解析】选A。由原电池的负极反应式:Zn-2e-Zn2+及正极反应式:2H++2e-


H2↑可知,当电路中有1 ml电子通过时,锌片减轻 32.5 g,铜片上产生1 g H2,则A项正确。


二、非选择题(本题包括1小题,共20分)


13.(2020·连云港高一检测)将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。





在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下:


已知:构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越大。请依据表中数据判断:


(1)最活泼的金属为________。


(2)若滤纸改用NaOH溶液浸润,则在滤纸上能看到蓝色沉淀析出的是__________金属,其负极的电极反应为____________________________。


若滤纸上析出沉淀为9.8 g,则转移的电子数为________ ml。


【解析】(1)由电子流动的方向可知,A、B、D的金属活动性皆强于Cu,根据“构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越大”可知,B的金属活动性最大,C的金属活动性弱于Cu,不能从CuSO4溶液中置换出Cu。


(2)由(1)的分析可知,只有在C金属与Cu组成的原电池中,Cu失电子生成Cu2+,进而与OH-结合产生蓝色沉淀。负极反应为Cu+2OH--2e-Cu(OH)2↓。


因蓝色沉淀为Cu(OH)2,所以当析出9.8 g沉淀时,


转移的电子数为×2=0.2 ml。


答案:(1)B (2)C Cu-2e-+2OH-Cu(OH)2↓ 0.2


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A
B
C
D
两极


材料
Zn片、


石墨
Cu片、


Ag片
Zn片、


Cu片
Fe片、


Cu片
插入


溶液
H2SO4


溶液
AgNO3


溶液
蔗糖溶液
稀盐酸
选项
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Ag
Cu
负极
Cu
Zn
Cu
Fe
电解质溶液
CuCl2
CuSO4
H2SO4
ZnCl2
装置
现象
A不断溶解形成二价金属离子
C的质量增大
A上有气泡产生
金属
电子流动方向
电压/V
D
D→Cu
+0.78
C
Cu→C
-0.15
B
B→Cu
+1.35
A
A→Cu
+0.30