2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二節(jié) 第1課時 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能學(xué)案 新人教版必修2.docx

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第1課時　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 1．能舉例說明化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的實例并了解其應(yīng)用。 2．理解原電池工作原理。 3．會寫簡單的電極反應(yīng)式。 一、一次能源和二次能源 分類 定義 實例 一次能源 直接從自然界取得的能源 流水、風(fēng)力、原煤、石油、天然氣、天然鈾礦等 二次能源 一次能源經(jīng)加工、轉(zhuǎn)換得到的能源 電力、蒸汽等 其中電能是應(yīng)用最廣泛、使用最方便、污染最小的二次能源。 二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 1．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的兩種方式 (1)火電(火力發(fā)電)： 化學(xué)能熱能機(jī)械能電能；缺點：污染環(huán)境、低效。 (2)原電池：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能；優(yōu)點：清潔、高效。 2．原電池 (1)實驗： 實驗裝置 實驗現(xiàn)象 鋅片：溶解 銅片：有氣泡產(chǎn)生 電流表：指針偏轉(zhuǎn) 結(jié)論 有電流產(chǎn)生，裝置中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 (2)工作原理： 負(fù)極 正極 電池反應(yīng)：2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑ (3)電子的流向：電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極。 (4)反應(yīng)本質(zhì)：原電池反應(yīng)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。 1．(2018寧夏育才中學(xué)期中)在下列能源中，屬于二次能源的是(　　) A．風(fēng)力 B．原煤 C．石油 D．電力 解析：風(fēng)力是直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的資源，是一次能源，A錯誤；煤是直接從地下挖來的，是一次能源， B錯誤；天然氣、原煤和石油是三大化石燃料，是一次能源，C錯誤；我們生活中所使用的電力都是通過其他形式的能源轉(zhuǎn)化而來的，是二次能源，D正確。 答案：D 2．(2018寧夏育才中學(xué)期中)下列各裝置中，能構(gòu)成原電池的是(　　) 解析：原電池的構(gòu)成條件：活潑性不同的兩個電極、電解質(zhì)溶液、閉合回路、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，四個條件缺一不可。A兩個電極相同，不能構(gòu)成原電池，A錯誤；B符合原電池構(gòu)成要素，B正確；酒精為非電解質(zhì)，不能構(gòu)成原電池，C錯誤；不能形成閉合回路，D錯誤。 答案：B 3．關(guān)于如圖所示裝置的敘述，錯誤的是(　　) A．鋅是負(fù)極，其質(zhì)量逐漸減小 B．氫離子在銅表面被還原 C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 D．電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 解析：由圖可知Zn為負(fù)極，其與H2SO4反應(yīng)而溶解，Cu為正極，H＋在正極被還原為H2，電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu，電流方向與電子流動方向相反，從Cu→Zn，故A、B、D三項正確，C項錯誤。 答案：C 　原電池原理 1．原電池的概念 將氧化還原反應(yīng)釋放的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫原電池。 2．原電池的工作原理，電極名稱及電極反應(yīng) 原電池原理示意圖： 3．原電池正負(fù)極的判斷方法 4．原電池構(gòu)成的條件 (1)有能夠自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) 沒有氧化還原反應(yīng)，就不可能有原電池，換句話說，任何氧化還原反應(yīng)，理論上都可以設(shè)計成原電池。 (2)有電解質(zhì)溶液參與 電解質(zhì)的作用主要有兩個：一是導(dǎo)電，二是參與電極反應(yīng)。 (3)有適當(dāng)?shù)碾姌O材料，組成閉合回路 通常是用金屬材料或石墨作電極(能與水劇烈反應(yīng)的金屬不能作電極，如鈉等)。電極的重要作用是提供電子轉(zhuǎn)移的場所，使電極反應(yīng)得以順利進(jìn)行。金屬可以參與電極反應(yīng)(如銅鋅原電池中的鋅)，也可以不參與電極反應(yīng)(如氫氧燃料電池中的鉑電極)。中學(xué)中常見的原電池大多是由活潑性不同的兩種金屬作電極，其中較活潑的金屬作負(fù)極，它既作電極，又同時作還原劑。 　(2018遼寧六校協(xié)作體期中)某學(xué)習(xí)小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是(　　) A．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu C．無論a和b是否用導(dǎo)線連接，鐵片均溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色 D．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時，鐵片上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中SO向銅電極移動 【解析】　a和b不連接時，由于金屬活動性Fe＞Cu，所以在鐵片上會發(fā)生反應(yīng)：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，在鐵片上有金屬銅析出，A正確；a和b用導(dǎo)線連接時，形成了原電池，Cu作原電池的正極，在銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，B正確；無論a和b是否連接，F(xiàn)e都會失去電子，變?yōu)镕e2＋，而Cu2＋會得到電子變?yōu)镃u，所以鐵片均會溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，C正確；a和b用導(dǎo)線連接后，鐵作負(fù)極，銅作正極，鐵片上發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中硫酸根離子向鐵電極移動，D錯誤。 【答案】　D 　如圖所示，兩電極a為碳棒，b為鐵片，若電流表的指針發(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，燒杯中的溶液為稀硫酸 B．b為負(fù)極，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 C．a(chǎn)為正極，燒杯中的溶液為稀硫酸 D．b為正極，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 解析：由題意可知a為正極，b為負(fù)極，a極有氣體產(chǎn)生，故電解質(zhì)應(yīng)為稀硫酸，故選C項。 答案：C 　原電池原理的應(yīng)用 1．比較金屬的活動性強弱 原電池中，一般活動性強的金屬為負(fù)極，活動性弱的金屬為正極，即活動性：負(fù)極(金屬)>正極(金屬)。 2．加快氧化還原反應(yīng)速率 實驗室用Zn和稀H2SO4反應(yīng)制H2，常用粗鋅，它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4形成原電池、加快了鋅的腐蝕，使產(chǎn)生H2的速率加快。也可以往溶液中滴入CuSO4溶液，Zn與CuSO4反應(yīng)置換出Cu附著在鋅片上形成原電池加快反應(yīng)速率。 3．設(shè)計原電池 (1)依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負(fù)極材料(或在負(fù)極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。 (2)實例：以Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4為例 　鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作催化劑，印刷電路腐蝕劑和外傷止血劑等。 (1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式 __________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)若將(1)中反應(yīng)設(shè)計成原電池，請畫出電池的裝置圖，分別標(biāo)出正負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)____________________，正極反應(yīng)________________________________。 【解析】　FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的反應(yīng)即是Fe3＋與Cu之間的氧化還原反應(yīng)，故離子反應(yīng)方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。據(jù)此反應(yīng)可知，氧化反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，Cu失去電子作還原劑，Cu為負(fù)極；還原反應(yīng)為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，F(xiàn)e3＋在正極上得到電子被還原，故必須選擇活潑性比銅弱的金屬或惰性電極(如石墨)作正極。因為電解質(zhì)溶液中的陽離子得到電子，故電解質(zhì)溶液必須是含F(xiàn)e3＋的溶液，如FeCl3溶液。 【答案】　(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)裝置見下圖　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ (2018南陽市第一中學(xué)月考)下列有關(guān)原電池的說法中，正確的是(　　) A．鋁片和鎂片用導(dǎo)線連接后插入NaOH溶液中，鎂片較活潑，作負(fù)極 B．鋁片和銅片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中，銅作負(fù)極 C．鍍鋅鐵和鍍錫鐵的鍍層破損后，前者較易被腐蝕 D．將反應(yīng)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋設(shè)計為原電池，則可用鋅片作負(fù)極，鐵片作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì) 解析：鋁片和鎂片用導(dǎo)線連接后插入NaOH溶液中，鋁可以與NaOH溶液反應(yīng)，而鎂片與NaOH溶液不反應(yīng)，所以鋁作負(fù)極，A錯誤；鋁片和銅片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中，鋁發(fā)生鈍化，銅能與濃硝酸反應(yīng)，所以銅作負(fù)極，B正確；鍍鋅鐵和鍍錫鐵的鍍層破損后，前者鋅鐵形成原電池，鋅作負(fù)極被腐蝕從而保護(hù)鐵，而錫鐵原電池，鐵的活潑性強于錫，鐵作負(fù)極易被腐蝕，所以后者較易被腐蝕，C錯誤；鋅片作負(fù)極，鐵片作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)形成的原電池中，鋅參與反應(yīng)生成鋅離子，與2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 的設(shè)計目標(biāo)不符，D錯誤。 答案：B 1.下列關(guān)于能源的敘述正確的是(　　) A．火力發(fā)電得到的電能是一級能源 B．石油是二級能源 C．天然氣是一級能源 D．電解水產(chǎn)生的H2屬于一級能源 解析：只有直接從自然界中取得的能源才屬于一級能源，石油和天然氣應(yīng)是一級能源；火力發(fā)電得到的電能是由其他能源(如煤、石油等)產(chǎn)生的，屬于二級能源；電解水產(chǎn)生的H2屬于二級能源。 答案：C 2．(2018西安市鐵一中期中)在理論上可設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)是(　　) A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　　ΔH>0 B．Ba(OH)28H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)　　ΔH>0 C．CaC2(s)＋2H2O(l)===Ca(OH)2(s)＋C2H2(g)　　ΔH<0 D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　　ΔH<0 解析：設(shè)計成原電池需要有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，且為放熱反應(yīng)，故D正確。 答案：D 3．已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為 鋅片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O； 碳棒：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 據(jù)此判斷，鋅片是(　　) A．正極，被還原　　 B．正極，被氧化 C．負(fù)極，被還原 D．負(fù)極，被氧化 解析：由題給電極反應(yīng)，鋅片失電子化合價升高，故鋅片為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，選D。 答案：D 4.如圖為番茄電池，下列說法正確的是(　　) A．工作一段時間后，鋅片質(zhì)量會減輕 B．電池工作時，銅電極附近會出現(xiàn)藍(lán)色 C．鋅片失去的電子通過番茄汁流向銅電極 D．銅電極發(fā)生氧化反應(yīng) 解析：由原電池形成的條件可知，此原電池中Zn為負(fù)極，Cu為正極，負(fù)極溶解，正極產(chǎn)生H2，Zn失去的電子通過導(dǎo)線流向Cu，Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)，故A項正確。 答案：A 5．(1)把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯里，可觀察到鋅片上有氣泡，再平行插入一塊銅片，可觀察到銅片上________(填“有”或“無”)氣泡產(chǎn)生，再用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來，組成一個原電池，這時可觀察到的現(xiàn)象是_________________________，正極的電極反應(yīng)式為____________________________。 (2)某燒杯中最初裝入的是500 mL 2 mol/L的稀H2SO4，構(gòu)成銅鋅原電池(假設(shè)產(chǎn)生的氣體沒有損失)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到5.6 L氫氣，則此時燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度應(yīng)為________________ _________________________(溶液體積變化忽略不計)。 解析：銅片插入稀硫酸中時，二者不反應(yīng)，沒有氣泡產(chǎn)生，但當(dāng)把銅片和鋅用導(dǎo)線相連插入稀硫酸中時，會構(gòu)成原電池，銅作原電池的正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，鋅作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，故可觀察到鋅片逐漸溶解，銅片上產(chǎn)生氣泡，電池總反應(yīng)為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。當(dāng)收集到5.6 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，即0.25 mol H2時，消耗的H2SO4為0.25 mol，生成ZnSO4為0.25 mol, c(ZnSO4)＝＝0.5 mol/L，c(H2SO4)＝＝1.5 mol/L。 答案：(1)無　鋅片逐漸溶解，銅片上產(chǎn)生氣泡　2H＋＋2e－===H2↑　(2)c(H2SO4)＝1.5 mol/L，c(ZnSO4)＝0.5 mol/L 1．(2018長春外國語學(xué)校月考)下列關(guān)于原電池的敘述中，不正確的是(　　) A．原電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng) B．原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成 C．原電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? D．原電池中電子流入的一極是正極 解析：原電池的負(fù)極失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；構(gòu)成原電池正負(fù)極的材料不一定是兩種不同的金屬，可能是非金屬和金屬，B錯誤；根據(jù)原電池的工作原理，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，C正確；原電池放電時，電子轉(zhuǎn)移的方向是從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，所以正極為電子流入的電極，D正確。 答案：B 2．下列對能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識中，不正確的是(　　) A．電解水生成氫氣和氧氣時，電能主要轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．風(fēng)力發(fā)電時，風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能 C．白熾燈工作時，電能全部轉(zhuǎn)化為光能 D．煤燃燒時，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能 解析：電解水生成氫氣和氧氣的電解裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，A正確；風(fēng)力發(fā)電時，風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能，B項正確；白熾燈工作時電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，C項錯誤；物質(zhì)的燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，主要是熱能，D項正確。 答案：C 3．下列各組的電極材料和電解液，能組成原電池的是(　　) A．鋅片、石墨棒，稀硫酸 B．銅片、銀片，稀鹽酸 C．鋅片、銅片，CCl4 D．鐵片、鐵片，稀硫酸 解析：A組可組成原電池；B組物質(zhì)都不與HCl反應(yīng)，不能組成原電池；C組物質(zhì)都不與CCl4反應(yīng)，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，無法組成原電池；D組物質(zhì)兩個電極活潑性相同，無法組成原電池。 答案：A 4．(2018北京師大附中期中)一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，利用該反應(yīng)設(shè)計成的原電池的正確組成是(　　) 正極 負(fù)極 電解質(zhì)溶液 A Zn Cu CuCl2 B Zn Cu ZnCl2 C Cu Zn CuSO4 D Cu Zn ZnSO4 解析：根據(jù)反應(yīng)：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu知，鋅失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在原電池的正極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，電解質(zhì)溶液中含有銅離子，C正確。 答案：C 5．如圖，在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是(　　) A．外電路的電流方向為X→外電路→Y B．若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為Fe C．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng) D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X>Y 解析：根據(jù)圖片知該裝置是原電池，外電路中電子從X電極流向Y電極，電流的流向與此相反，即Y→外電路→X，A項錯誤；原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，若兩電極分別為Fe和碳棒，則Y為碳棒，X為Fe，B項錯誤；X是負(fù)極，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)；Y是正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，C項錯誤；原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，該原電池中X是負(fù)極，Y是正極，所以若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X>Y，D項正確。 答案：D 6．(2018西安市鐵一中期中)X、Y、Z、W四塊金屬分別用導(dǎo)線兩兩相連浸入稀硫酸中組成原電池，X、Y相連時，X為負(fù)極；Z、W相連時，電流方向是W→Z；X、Z相連時，Z極上產(chǎn)生大量氣泡，W、Y相連時，W極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此判斷四種金屬的活動順序是(　　) A．X>Z>W>Y B．Z>X>Y>W C．X>Y>Z>W D．Y>W>Z>X 解析：在原電池中，活潑金屬作為電池的負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；不活潑的金屬作為電池的正極，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，與電流的方向相反。X、Y相連時，X為負(fù)極，則活潑性X>Y；Z、W相連時，電流方向是W→Z，則活潑性Z>W；X、Z相連時，Z極上產(chǎn)生大量氣泡，則活潑性X>Z；W、Y相連時，W極發(fā)生氧化反應(yīng)，則W>Y。故金屬的活潑性順序是X>Z>W>Y。 答案：A 7．如圖所示，A、B、C三個燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀H2SO4。 (1)A中反應(yīng)的離子方程式為___________________________。 (2)B中Sn極的電極反應(yīng)式為___________________________；Sn極附近溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)C中先被溶解的金屬是________，總反應(yīng)式為________________________________。比較A、B、C中鐵被溶解的速率由快到慢的是____________。 解析：A中Fe直接與稀H2SO4接觸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，置換出H2；B中用Sn和Fe及稀H2SO4構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Sn作正極，溶液中H＋在Sn表面上得到電子，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，故Sn極附近溶液中的H＋的物質(zhì)的量濃度減小，pH增大；C中由Zn和Fe，稀H2SO4構(gòu)成原電池，Zn作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，而使Zn逐漸溶解，F(xiàn)e作正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，總反應(yīng)式為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。構(gòu)成原電池可加快反應(yīng)速率，故A、B、C中鐵被溶解的速率由快到慢的是B>A>C。 答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)2H＋＋2e－===H2↑　增大 (3)Zn　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　B>A>C 8．由銅片、鋅片和100 mL硫酸銅溶液組成的原電池工作一段時間后，銅片質(zhì)量增加了12.8 g，且溶液恰好變?yōu)闊o色。假設(shè)鋅片上沒有銅析出，試計算： (1)鋅片質(zhì)量減輕了多少克？ (2)共有多少個電子流過外電路？ (3)原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？ 解析：溶液恰好變?yōu)闊o色，說明Cu2＋已完全反應(yīng)。析出12.8 g Cu為＝0.2 mol，據(jù)Cu2＋＋2e－===Cu知Cu2＋得到電子數(shù)為0.2 mol2＝0.4 mol，其個數(shù)為0.4 mol6.021023 mol－1＝2.4081023。Zn－2e－===Zn2＋，由失電子0.4 mol可計算參加反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量為0.2 mol，其質(zhì)量為0.2 mol65 g/mol＝13 g。原CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為＝2 mol/L。 答案：(1)13 g　(2)2.4081023　(3)2 mol/L 1．下列說法中正確的是(　　) A．任何化學(xué)反應(yīng)都能設(shè)計成原電池 B．原電池兩極均發(fā)生還原反應(yīng) C．原電池中的陽離子向負(fù)極移動 D．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快 解析：氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池，復(fù)分解反應(yīng)中不存在電子轉(zhuǎn)移，復(fù)分解反應(yīng)不能設(shè)計成原電池，A項錯誤；原電池負(fù)極上失電子而被氧化，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，B項錯誤；原電池放電時，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動，C項錯誤；把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，Zn置換出Cu，形成銅鋅原電池，加快反應(yīng)速率，所以氣泡放出速率加快，D項正確。 答案：D 2．如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗中不考慮兩球的浮力變化)(　　) A．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為B端高A端低 B．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為B端低A端高 C．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，B端低A端高；杠桿為絕緣體時，B端高A端低 D．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，B端高A端低；杠桿為絕緣體時，B端低A端高 解析：當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，構(gòu)成原電池。由于金屬活動性Fe>Cu，所以鐵球是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵球質(zhì)量減少。銅球是正極，溶液中的銅離子在銅球一端得到電子析出，銅球質(zhì)量增加，杠桿B端低A端高；當(dāng)杠桿為絕緣體時，鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，鐵球的質(zhì)量增加，銅球的質(zhì)量不變，因此當(dāng)杠桿為絕緣體時，B端高A端低，故選C項。 答案：C 3．一位患者鑲了兩顆假牙，其中一顆是黃金的，另一顆是不銹鋼的。自鑲上假牙后，他時感頭疼，心情煩躁，多次治療未見好轉(zhuǎn)。如果你是醫(yī)生，下列方法不能治療其疾病的是(　　) A．將金假牙改為鋁質(zhì)假牙 B．將兩顆假牙都做成不銹鋼的 C．將兩顆假牙都做成黃金的 D．將兩顆假牙都做成特殊樹脂的 解析：患者的情況說明是由于兩顆假牙與口腔中電解質(zhì)形成了原電池，兩個假牙作電極，若將金假牙改為鋁質(zhì)，仍能形成原電池，不能治療其疾病，而B、C、D項調(diào)換后不再形成原電池，可治療其疾病，故選A。 答案：A 4．(2018玉溪第一中學(xué)月考)下圖裝置中，a為活動性比氫強的金屬，b為碳棒，關(guān)于此裝置的敘述不正確的是(　　) A．碳棒上有氣體放出，溶液的pH增大 B．a(chǎn)是正極，b是負(fù)極 C．導(dǎo)線中有電子流動，電子從a極流到b極 D．a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應(yīng) 解析：該裝置為原電池，活動性比氫強的金屬a為原電池的負(fù)極，負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子，電子從a極流到b極，碳棒上的H＋得到電子產(chǎn)生氫氣，即碳棒上有氣體放出，H＋不斷消耗，溶液的pH增大，故A、C、D正確，B錯誤。 答案：B 5．某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在電池中的作用，設(shè)計并進(jìn)行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下表： 編號 電極材料 電解質(zhì)溶液 電流計指針偏轉(zhuǎn)方向 1 Mg、Al 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 Mg、Al 氫氧化鈉溶液 偏向Mg 5 Al、Zn 濃硝酸 偏向Al 試根據(jù)表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題： (1)實驗1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)________(填“相同”或“不相同”)。 (2)對實驗3完成下列填空：①鋁為________極，電極反應(yīng)式為________________________________；②石墨為________極，電極反應(yīng)式為________________________________；③電池總反應(yīng)式為________________________________。 (3)實驗4中鋁作________極，理由是________________________________________________________________________，寫出鋁電極的電極反應(yīng)式________________________________。 (4)解釋實驗5中電流計指針偏向鋁的原因_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)根據(jù)實驗結(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：在稀鹽酸中Mg比Al活潑，Mg作原電池的負(fù)極，Al作正極，電流計指針偏向Al；在稀鹽酸中Al比Cu活潑，Al作負(fù)極，Cu作正極，電流計指針偏向Cu。由此可知，在這里的原電池中電流計指針是偏向于正極。實驗3中電流計指針偏向石墨，由上述規(guī)律可知，在該原電池中鋁作負(fù)極、石墨作正極?；瘜W(xué)反應(yīng)是2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。在氫氧化鈉溶液中Al能與NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)而Mg不能與NaOH反應(yīng)，所以Al作負(fù)極，Mg作正極。鋁在濃HNO3中被鈍化，鋅在濃HNO3中被氧化，Zn作負(fù)極，Al作正極，所以在實驗5中電流計指針偏向鋁。 答案：(1)不相同 (2)①負(fù)　2Al－6e－===2Al3＋?、谡?H＋＋6e－===3H2↑?、?Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ (3)負(fù)　鋁可以與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而Mg與氫氧化鈉溶液不發(fā)生反應(yīng)　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (4)鋁在濃硝酸中鈍化，鋅在濃硝酸中被氧化，Zn作原電池的負(fù)極，Al作原電池的正極，所以電流計指針偏向鋁 (5)①另一個電極材料的活潑性；②鋁電極與電解質(zhì)溶液能否發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)