1、第二节 化学能与电能第 1 课时1下列装置中，能构成原电池的是( )A只有甲 B只有乙C只有丙 D除乙均可以解析 甲装置不能构成闭合回路，乙装置两极材料相同，丁装置酒精是非电解质，只有丙装置具备原电池的构成条件。答案 C2将纯锌片和纯铜片按下图所示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两个装置都构成了原电池B甲装置构成了原电池，乙装置没有构成原电池C两烧杯中的锌片上都有大量气泡产生D产生气泡的速率甲比乙慢解析 甲中构成了铜锌原电池， 锌作负极，失 电子；铜作正极，氢离子在铜极上得电子，生成氢气；总反应式为：ZnH 2SO4=ZnSO4H 2。乙装置没有构成原电池，因为没有形
2、成闭合电路。构成原电池后生成 氢气的速率加快。答案 B3X、Y、Z 都是金属，把 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中，X 的表面有 Z 析出，X 和 Y 组成原电池时，Y 为电池的负极。 X、Y、Z 三种金属的活动性顺序为( )AXYZ BXZYCYXZ DYZX解析 根据原电池原理，负极的金属比正极活 泼，可知 YX，根据金属活 动性顺序和置换反应原理，可知 XZ，故有 YXZ。答案 C4下列有关电池的说法不正确的是( )A太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从锌电极流向铜电极C氢氧燃料电池工作时，氢气在负极被氧化D原电池中一定发生了氧化还原反应解析 太阳能电池的
3、主要材料是高 纯度的晶体硅， A 项错误 ；铜锌原电池工作时， 电子沿外电路由负极(锌)流向正极( 铜) ，B 项正确；氢氧燃料电 池工作时， 氢气在负极失去电子被氧化，C 项正确；由原电池的工作原理可知原电池中一定发 生了氧化还原反应，D 项正确。答案 A5现有如下两个反应：(A)NaOHHCl= =NaClH 2O(B)Cu2Ag =2AgCu 2(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正、负极材料、其电极反应式、反应类型( “氧化反应”或“还原反应”) ：负极：_，_，_。正极：_，_，_。解析 (1)只有自发的氧化还原反应才能设
4、计成原电池，(B)是氧化还原反应且能自发进行。(3)根据电池反应式：Cu 2Ag =2AgCu 2 可知，Cu 失电子作负极， 负极材料是 Cu，正极材料应是比铜不活泼的金属或能导电的非金属；Ag 得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3 溶液。答案 (1)(A)不能，(B)可以 (2)(A)不是氧化还原反应，没有电子转移 (3)Cu Cu 2e =Cu2 氧化反应 碳棒、Ag 、铂、金( 任选一) 2Ag 2e =2Ag 还原反应课时作业1下列有关能源的说法错误的是( )A风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C月球土壤中
5、含有丰富的质量数为 3 的氦，它可作为未来核能的重要原料D原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源解析 风能是直接从自然界中取得的能源，属于一次能源，原电池提供的电能是由化学能转化而得到的，不是直接获 得的，属于二次能源，A 正确，D 错误；随着时代的发展，化石能源逐渐枯竭，所以新能源时 代污染小的核能、太阳能、氢能将成为主要能源，B 、C 正确。答案 D2下列装置可以构成原电池的是( )答案 C3为探究原电池的形成条件和反应原理，某同学设计了如下实验，并记录了实验现象：向一定浓度的稀硫酸中插入锌片，看到有气泡生成；向上述浓度的稀硫酸中插入铜片，没有气泡生成；将锌片与铜片
6、上端接触并捏住，一起插入上述浓度的稀硫酸中，看到铜片上有气泡生成，且生成气泡的速率比实验中快；在锌片和铜片中间接上电流计，再将锌片和铜片插入上述浓度的稀硫酸中，发现电流计指针偏转。下列关于以上实验设计及现象的分析，不正确的是( )A实验、说明锌能与稀硫酸反应而铜不能B实验说明发生原电池反应时会加快化学反应速率C实验说明在该条件下铜可以与稀硫酸反应生成氢气D实验、说明该原电池中铜为正极、锌为负极答案 C4.在如图所示的装置中，a 的金属活泼性比氢要强，b 为碳棒，关于此装置的下列叙述不正确的是( )A碳棒上有气体放出，溶液 pH 变大Ba 是正极，b 是负极C导线中有电子流动，电子从 a 极到
7、b 极Da 极上发生了氧化反应解析 显然，电极 a、b 与电解质溶液稀 H2SO4组成原电池。因活 泼性 ab(碳棒)，所以 a为电池的负极，b 为正极。电极反应式：a(负)极：ane =an (氧化反 应)b(正)极：nH ne = H2(还原反应)n2由于正极放电消耗 H ，溶液中 c(H )减小， pH 增大，在外电路中，电子由 a 极流出经电流表流向 b 极。答案 B5等质量的两份锌粉 a、b，分别加入过量的稀 H2SO4，同时向 a 中加入少量的CuSO4 溶液，如图表示产生 H2 的体积(V) 与时间(t )的关系，其中正确的是( )解析 分析好图象中线的走势。由于 a 中 Zn
8、还与 CuSO4发生置换反应，所以最后生成H2 的量小于 b，而 a 中 ZnCu 形成原电池，可加快反应速率。答案 D6.如右图所示装置，电流表指针发生偏转，同时 A 极逐渐变粗，B 极逐渐变细，C 为电解质溶液，则 A、B、C 应是下列各组中的 ( )AA 是 Zn，B 是 Cu，C 为稀硫酸BA 是 Cu，B 是 Zn，C 为稀硫酸CA 是 Fe，B 是 Ag，C 为稀 AgNO3 溶液DA 是 Ag，B 是 Fe，C 为稀 AgNO3 溶液解析 A 极逐渐变粗，说明 A 极为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A 极上析出；B 极逐渐变细，说 明 B 极为原电池的负极，失去电子
9、后变成离子进入溶液中。A和 B 中的反应为：ZnH 2SO4=ZnSO4H 2，则 A 中 A 极变细， B 中 A 极不变。C 和 D 两项中的反应为：Fe2AgNO 3=2AgFe(NO 3)2，其中 C 中 A 极变细，D 中 A 极变粗。答案 D7一个原电池的总反应的离子方程式是 ZnCu 2 =Zn2 Cu，该原电池的合理组成是( )正极 负极 电解质溶液A Zn Cu CuCl2B Cu Zn H2SO4C Cu Zn CuSO4D Zn Fe CuCl2解析 由总反应式知，Zn 被氧化作原电池的负极，符合条件的有 B、C 两项，正极反 应为：Cu 2 2e =Cu，B 选项 中是
10、：2H 2e =H2，C 正确。答案 C8各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )A BC D解析 实质均为原电池装置。 中 Fe 为正极，被保护；中 Fe 为负极，均被腐蚀。但相对来说，Fe 和 Cu 的金属活动性差别较 Fe 和 Sn 的差别大，故 FeCu 原电池中的Fe 被腐蚀得更快；中构成原电池， ，作 为正极的杂质碳较 少，腐蚀速率最慢。答案 C9利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白。(1)实验原理：Fe2H =Fe2 H 2。(2)实验用品：电极(_ 、_)、稀硫酸、_(填写所缺的实验用品) 、耳机(
11、 或者电流计)。(3)实验装置：(如右图所示)(4)原电池设计及注意的问题。按如图所示连接好实验仪器，注意观察(耳朵听) 耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极( 注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的) ，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为_。如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的_极，电极反应是_；另一极应该接电流计的_极，电极发生了_反应(填“氧化”或“还原”)。解析 由实验原理：Fe2H =Fe2 H 2，可知 组成该 原电池的负极应为 Fe，正极可选用活动性比 Fe 弱的金
12、属或导电的非金属。答案 (2)铁钉或铁条 铜钉( 其他的惰性电极如铅笔芯、石墨等) 烧杯、导线 (4)电能 负 Fe2e =Fe2 正 还原10如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细线，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入 CuSO4 溶液。(1)片刻后可观察到的现象是( 指悬吊的金属圈)_(填字母)。A铁圈和银圈左右摇摆不定B保持平衡状态不变C铁圈向下倾斜D银圈向下倾斜(2)产生上述现象的原因是_。(3)写出反应的化学方程式：_。解析 加入 CuSO4 溶液后，构成 FeAg 原电池， Fe 失电 子作负极， 质量减轻，Cu 2 在正极银圈上得电子，生成金属 铜沉积在
13、上面使其质量增加。答案 (1)D (2)加入 CuSO4 溶液后，构成 FeAg 原电池，铁溶解，质量减轻，Cu 2在银圈上得电子，生成 Cu 沉积在其上，质量增加 (3)FeCuSO 4=FeSO4Cu11有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入 6 molL1 的 H2SO4 溶液中，乙同学将电极放入 6 molL 1 的 NaOH 溶液中，如图所示。(1)写出甲中正极的电极反应式：_。(2)乙中负极为_，总反应的离子方程式：_。(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则负极材料的金属应比正极材料的金属活泼”
14、 ，则甲会判断出_金属活动性更强，而乙会判断出_金属活动性更强(填写元素符号 )。(4)由此实验得出的下列结论中，正确的有_。A利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B镁的金属性不一定比铝的金属性强C该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了D该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析解析 甲同学依据的化学反应原理是：MgH 2SO4=MgSO4H 2，乙同学依据的化学反应原理是：2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。但是由于 Al 与碱的反应是一特例，不可作为判断金属性强弱的依据。所以判断一个原 电池的正 负极应具体问题具体分析
15、。答案 (1)2H 2e =H2(2)Al 2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2(3)Mg Al (4)AD12 【实验目的】 利用所学知识，设计原电池装置。【实验用品】 电极：镁条、铜片、铁片等。【电解质】 果汁(橙汁、苹果汁、柠檬汁等 )。【其他】 导线、金属夹、发光二极管、500 mL 烧杯。【实验方案】 CuMg 原电池，电解质溶液为橙汁；CuFe 原电池，电解质溶液为苹果汁；FeMg 原电池，电解质溶液为柠檬汁。【实验操作】 用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上，分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个 500 mL 的烧杯中，将发光二极管两端分别接在三种方案中金属活
16、动性不同的金属夹上。观察现象，连接方式如图所示。【实验现象】 三种方案中发光二极管均发光。【实验结论】 原电池把化学能转变为电能。回答问题：(1)连接装置时活泼金属接二极管的_极上，较不活泼金属接二极管的 _极上。(2)在方案中铜作电极情况：_。(3)在方案中镁作电极情况：_。(4)在方案中铁作电极情况：_。(5)在方案中负极反应为_，正极反应为_，总电池反应方程式为_。解析 在原电池中较活泼金属作负极(连接二极管的负极)， 较不活泼金属作正极( 连接二极管的正极)。因金属活动性：MgFeCu，故方案 中 Cu 均作正极，中 Mg 均作负极，方案中铁作负极，方案中铁作正极。在方案中负极反应为：Mg2e =Mg2 ，正极反应为：2H 2e =H2， 总电池反应方程式为：Mg 2H =Mg2 H 2。答案 (1)负 正 (2)Cu 均作正极 (3)镁均作负极(4)方案中铁作负极，方案中铁作正极(5)Mg 2e =Mg2 2H 2e =H2Mg2H =Mg2 H 2
