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(lèi)提供能量學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 魯科版必修

化學(xué)反應(yīng)為人類(lèi)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)殡娔蹷白熾燈工作時(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】B2(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?！敬鸢浮緾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?！敬鸢浮緾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?！敬鸢浮緿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?！敬鸢浮緾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()Aa為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸Bb為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液Ca為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸Db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)：2H2e=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?！敬鸢浮緾7(2016保定高一期末)已知空氣鋅電池的電極反應(yīng)為鋅片：Zn2OH2e=ZnOH2O；碳棒：O2H2O2e=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】D8(2016鄭州高一檢測(cè))為將反應(yīng)2Al6H=2Al33H2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2Al2OH6H2O=Al(OH)43H2，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?！敬鸢浮緽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()Aa>b>c>d Ba>c>d>bCc>a>b>d Db>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?！敬鸢浮緽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(xiě)出該池反應(yīng)的總化學(xué)方程式：_?！窘馕觥考尤隒uSO4溶液后，構(gòu)成FeAg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FeAg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)FeCuSO4=FeSO4Cu11由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置()()()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(wèn)題：(1)裝置中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置中正極的電極反應(yīng)式是_。(3)裝置中溶液的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)圖知活潑性：A>B，A作負(fù)極，B作正極，A極反應(yīng)：A2e=A2；據(jù)圖知活潑性：B>C，正極反應(yīng)為：Cu22e=Cu；據(jù)圖知活潑性：D>A，正極反應(yīng)為：2H2e=H2，因此c(H)減小，pH變大。綜合、知活潑性：D>A>B>C?！敬鸢浮?1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)變大(4)D>A>B>C12(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、CuCl2C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(xiě)出實(shí)驗(yàn)過(guò)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?！敬鸢浮?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Cu22e=Cu，鐵棒上析出Cu，但Fe的質(zhì)量不變。C中發(fā)生反應(yīng)2Fe3Mg=2Fe2Mg2，鐵棒上不會(huì)析出銅。【答案】B14(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()AN上有氣體放出BM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(guò)，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】D15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(guò)時(shí)，負(fù)極質(zhì)量的變化是()A增加5.6 g B減小0.1 gC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：Zn2e=Zn2 65 g 2 mol m(Zn) 0.2 molm(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 molm(Zn)6.5 g?！敬鸢浮緾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1Al、Mg稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Al、Mg氫氧化鈉溶液偏向Mg5Al、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(wèn)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：鋁為_(kāi)極，電極反應(yīng)式：_。石墨為_(kāi)極，電極反應(yīng)式：_。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(xiě)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：_?！窘馕觥吭谶@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?！敬鸢浮?1)否(2)負(fù)2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6HCl=2AlCl33H2(3)負(fù)極在NaOH溶液中，活動(dòng)性Al>MgAl3e4OH=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)另一個(gè)電極材料的活動(dòng)性；電解質(zhì)溶液