高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用（第2課時(shí)）化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 魯科版必修

《高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用（第2課時(shí)）化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 魯科版必修》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)與能量 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用（第2課時(shí)）化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 魯科版必修（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列對(duì)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)中，不正確的是(　　) A．原電池工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? B．白熾燈工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為光能 C．煤燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能 D．風(fēng)力發(fā)電時(shí)，風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能 【答案】　B 2．(2016合肥高一期末)某學(xué)生將電流表用導(dǎo)線與兩個(gè)電極連接在一起，再將兩個(gè)電極同時(shí)插入某種電解質(zhì)溶液中，能觀察到有電流產(chǎn)生的是(　　) A．用銅片、鉛筆芯作電極插入稀硫酸中 B．用兩個(gè)銅片作電極插入硝酸銀溶液中 C．用鋅片、銅片作電極插入番茄中 D．用銅片、鐵片作電極插入酒精中 【解析】　要構(gòu)成原電池，除要形成閉合回路外，還需要有兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極材料，其中一個(gè)電極要能與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。A項(xiàng)，銅和石墨與稀硫酸均不反應(yīng)；B項(xiàng)，電極材料相同；D項(xiàng)，酒精是非電解質(zhì)；C項(xiàng)，一些水果中含有有機(jī)酸，可作電解質(zhì)溶液。 【答案】　C 3．(2016濱州高一檢測(cè))某金屬能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，則該金屬可能為(　　) A．鋁 B．銅 C．錫 D．硅 【解析】　能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，則該金屬活動(dòng)性排在H之前，與鋅組成原電池時(shí)鋅為負(fù)極，則該金屬活潑性比鋅弱。 【答案】　C 4．在實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，最好的方法是(　　) A．純鋅與稀硫酸反應(yīng) B．純鋅與濃硫酸反應(yīng) C．純鋅與稀鹽酸反應(yīng) D．粗鋅(含銅、銀)與稀硫酸反應(yīng) 【解析】　含有銅或銀的鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，由于發(fā)生原電池反應(yīng)，生成氫氣的速率加快。 【答案】　D 5．(2016煙臺(tái)高一檢測(cè))將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，下列敘述正確的是(　　) 甲　　　　　　　　乙 A．兩燒杯中銅片表面均無(wú)氣泡產(chǎn)生 B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極 C．兩燒杯中溶液的pH均增大 D．產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢 【解析】　甲燒杯中銅片表面有H2產(chǎn)生(原電池)，乙燒杯中鋅片表面有氣泡產(chǎn)生；甲中銅片是正極，乙不是原電池(置換反應(yīng))；兩燒杯中溶液的pH均增大；原電池的形成使產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙快。 【答案】　C 6．如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸 B．b為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 C．a(chǎn)為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸 D．b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 【解析】　Fe、C形成的原電池中，負(fù)極鐵失去電子，變成＋2價(jià)的亞鐵離子，由于a極上有大量氣泡產(chǎn)生，所以為正極(C)：2H＋＋2e－===H2↑，a為正極，是碳棒；b為負(fù)極，是鐵片，電解質(zhì)溶液為硫酸溶液。 【答案】　C 7．(2016保定高一期末)已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為鋅片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；碳棒：O2＋H2O＋2e－===2OH－，據(jù)此判斷，鋅片是(　　) A．正極并被還原　　 B．正極并被氧化 C．負(fù)極并被還原 D．負(fù)極并被氧化 【解析】　Zn失電子作負(fù)極，被氧化。 【答案】　D 8．(2016鄭州高一檢測(cè))為將反應(yīng)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜)(　　) 【解析】　A、B、C三項(xiàng)中的裝置均能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A中反應(yīng)為2Al＋2OH－＋6H2O===[Al(OH)4]－＋3H2↑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)符合題目的要求，正確；C項(xiàng)中反應(yīng)為Al和硝酸反應(yīng)生成NO，故C項(xiàng)達(dá)不到目的；D項(xiàng)中兩電極全是Al，因而不能構(gòu)成原電池，即不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 【答案】　B 9．把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池；若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a、c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極。則這四種金屬的活潑性順序由大到小為(　　) A．a(chǎn)>b>c>d B．a(chǎn)>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a 【解析】　a、b相連，a為負(fù)極，說(shuō)明活潑性a強(qiáng)于b；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極，說(shuō)明活潑性c強(qiáng)于d；a、c相連時(shí)，c為正極，說(shuō)明活潑性a強(qiáng)于c；b、d相連時(shí)，b為正極說(shuō)明活潑性d強(qiáng)于b，所以活潑性a>c>d>b。 【答案】　B 10．如圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡。小心地往燒杯中央滴入CuSO4溶液。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96680043】 (1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)________。 A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B．保持平衡狀態(tài)不變 C．鐵圈向下傾斜 D．銀圈向下傾斜 (2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出該池反應(yīng)的總化學(xué)方程式：________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】　加入CuSO4溶液后，構(gòu)成Fe—Ag原電池，F(xiàn)e失電子作負(fù)極，質(zhì)量減輕，Cu2＋在正極銀圈上得電子，生成金屬銅沉積在上面使其質(zhì)量增加。 【答案】　(1)D　(2)加入CuSO4溶液后，構(gòu)成Fe—Ag原電池，鐵溶解，質(zhì)量減輕，Cu2＋在銀圈上得電子，生成Cu沉積在其上，質(zhì)量增加　(3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 11．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 裝置 (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) 現(xiàn)象 二價(jià)金屬A不斷溶解 C的質(zhì)量增加 A上有氣體產(chǎn)生 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題： (1)裝置Ⅰ中負(fù)極的電極反應(yīng)式是____________________________________________。 (2)裝置Ⅱ中正極的電極反應(yīng)式是__________________________________________。 (3)裝置Ⅲ中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是______________________________________。 【解析】　據(jù)圖Ⅰ知活潑性：A>B，A作負(fù)極，B作正極，A極反應(yīng)：A－2e－===A2＋；據(jù)圖Ⅱ知活潑性：B>C，正極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu；據(jù)圖Ⅲ知活潑性：D>A，正極反應(yīng)為：2H＋＋2e－===H2↑，因此c(H＋)減小，pH變大。綜合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ知活潑性：D>A>B>C。 【答案】　(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)變大　(4)D>A>B>C 12．(1)某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬性比銅強(qiáng)，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下幾種方案，其中合理的是________(填序號(hào))。 A．鐵片置于硫酸銅溶液中置換出銅 B．鐵、銅與氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3、CuCl2 C．銅片置于FeCl3溶液中，銅片逐漸溶解 D．鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片無(wú)氣泡 E．常溫下，分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中，鐵片不溶解，而銅片溶解 (2)請(qǐng)你另設(shè)計(jì)一個(gè)能證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。要求： a．此方案的原理不同于上述任一合理方案； b．繪出實(shí)驗(yàn)裝置圖并注明所需的藥品； c．寫出實(shí)驗(yàn)過程中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)裝置： 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_______________________________________________________________。 【解析】　(1)A中鐵置換銅可說(shuō)明鐵的金屬性比銅強(qiáng)；B中元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中失去電子數(shù)目的多少與金屬性無(wú)關(guān)；C只能說(shuō)明還原劑銅的還原性比還原產(chǎn)物Fe2＋的還原性強(qiáng)，不能說(shuō)明金屬性銅比鐵強(qiáng)；D中鐵片能置換氫氣，而銅片不能，可說(shuō)明金屬性鐵比銅強(qiáng)；E中鐵與濃硫酸發(fā)生鈍化，與金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。 (2)可利用原電池中負(fù)極金屬性比正極強(qiáng)說(shuō)明。 【答案】　(1)AD (2) 鐵棒溶解，銅棒變粗 [能力提升] 13．(2016濟(jì)南山師附中月考)如圖所示的裝置中鐵棒上析出銅，而鐵的質(zhì)量不變，符合要求的原電池是(　　) A．鐵棒作負(fù)極，銅棒作正極，電解質(zhì)溶液是CuSO4溶液 B．鎂棒作負(fù)極，鐵棒作正極，電解質(zhì)溶液是CuSO4溶液 C．鎂棒作負(fù)極，鐵棒作正極，電解質(zhì)溶液是FeCl3溶液 D．鐵棒作負(fù)極，銅棒作正極，電解質(zhì)溶液是H2SO4溶液 【解析】　A中鐵棒作負(fù)極，鐵棒溶解，質(zhì)量減小，鐵棒上不會(huì)析出銅；同理，D中鐵棒作負(fù)極，質(zhì)量減小。B中鐵棒作正極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，鐵棒上析出Cu，但Fe的質(zhì)量不變。C中發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Mg===2Fe2＋＋Mg2＋，鐵棒上不會(huì)析出銅。 【答案】　B 14．(2016哈爾濱高一期末)如圖所示的裝置中，M為金屬活動(dòng)性順序表中位于氫之前的金屬，N為石墨棒，下列關(guān)于此裝置的敘述中不正確的是(　　) A．N上有氣體放出 B．M為負(fù)極，N為正極 C．是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 D．導(dǎo)線中有電流通過，電流方向是由M到N 【解析】　原電池中活潑金屬為負(fù)極，失去電子，即M為負(fù)極；溶液中的氫離子在正極得到電子被還原為H2，則N為正極。電流方向應(yīng)由正極(N)流向負(fù)極(M)。 【答案】　D 15．將鐵棒和鋅棒用導(dǎo)線連接插入CuSO4溶液里，當(dāng)電池中有0.2 mol電子通過時(shí)，負(fù)極質(zhì)量的變化是(　　) A．增加5.6 g B．減小0.1 g C．減少6.5 g D．增加6.4 g 【解析】　法一：依據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算， 負(fù)極：Zn　　－　　2e－===Zn2＋ 65 g 2 mol m(Zn) 0.2 mol m(Zn)＝＝6.5 g。 法二：依據(jù)原電池總反應(yīng)式計(jì)算， 總反應(yīng)： 65 g 電子轉(zhuǎn)移2 mol m(Zn) 0.2 mol m(Zn)＝＝6.5 g。 【答案】　C 16．某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下。 編號(hào) 電極材料 電解質(zhì)溶液 檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向 1 Al、Mg 稀鹽酸 偏向Al 2 Al、Cu 稀鹽酸 偏向Cu 3 Al、C(石墨) 稀鹽酸 偏向石墨 4 Al、Mg 氫氧化鈉溶液 偏向Mg 5 Al、Zn 濃硝酸 偏向Al 試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)是否相同(填“是”或“否”)？________。 (2)對(duì)實(shí)驗(yàn)3完成下列填空： ①鋁為________極，電極反應(yīng)式：________。 ②石墨為________極，電極反應(yīng)式：________。 ③電池總反應(yīng)式： ______________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作負(fù)極還是正極__________，理由是________________。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式： _________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)解釋實(shí)驗(yàn)5中檢流計(jì)指針偏向鋁的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素： ________________________________________________________________________。 【解析】　在這樣的原電池中，相對(duì)較活潑的金屬材料作負(fù)極。在稀鹽酸中的活動(dòng)性Mg>Al、Al>Cu。由實(shí)驗(yàn)1和2可知，原電池中檢流計(jì)指針是偏向正極。在實(shí)驗(yàn)3中檢流計(jì)指針偏向石墨，由上述規(guī)律可知，Al是負(fù)極，石墨是正極?；瘜W(xué)反應(yīng)是Al失去電子被氧化為Al3＋，鹽酸中的H＋得到電子被還原為H2。在NaOH溶液中活動(dòng)性Al>Mg，則Al是負(fù)極，Mg是正極。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中被氧化，即在濃硝酸中活動(dòng)性Zn>Al，Zn是負(fù)極，Al是正極，所以在實(shí)驗(yàn)5中檢流計(jì)指針偏向鋁。 【答案】　(1)否　(2)①負(fù)　2Al－6e－===2Al3＋ ②正　6H＋＋6e－===3H2↑　③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑　(3)負(fù)極　在NaOH溶液中，活動(dòng)性Al>Mg　Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－ (4)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)，被氧化，即在濃硝酸中活動(dòng)性Zn>Al，Al是原電池的正極 (5)①另一個(gè)電極材料的活動(dòng)性；②電解質(zhì)溶液