学年高中化学人教版必修二课时跟踪检测第2章 第2节 第1课时 化学能转化为电能.docx
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学年高中化学人教版必修二课时跟踪检测第2章第2节第1课时化学能转化为电能
第二章 第二节
第1课时 化学能转化为电能
课时跟踪检测
1．（2018·长春外国语学校月考）下列关于原电池的叙述中，不正确的是（ ）
A．原电池的负极发生的反应是氧化反应
B．原电池的电极只能由两种不同的金属构成
C．原电池能将化学能转变为电能
D．原电池中电子流入的一极是正极
解析：
原电池的负极失电子被氧化，发生氧化反应，A正确；构成原电池正负极的材料不一定是两种不同的金属，可能是非金属和金属，B错误；根据原电池的工作原理，原电池是将化学能转变为电能的装置，C正确；原电池放电时，电子转移的方向是从负极沿导线流向正极，所以正极为电子流入的电极，D正确。
答案：
B
2．下列对能量转化的认识中，不正确的是（ ）
A．电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能
B．风力发电时，风能主要转化为电能
C．白炽灯工作时，电能全部转化为光能
D．煤燃烧时，化学能主要转化为热能
解析：
电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，A正确；风力发电时，风能主要转化为电能，B项正确；白炽灯工作时电能转化为光能和热能，C项错误；物质的燃烧将化学能转化为热能和光能，主要是热能，D项正确。
答案：
C
3．下列各组的电极材料和电解液，能组成原电池的是（ ）
A．锌片、石墨棒，稀硫酸B．铜片、银片，稀盐酸
C．锌片、铜片，CCl4D．铁片、铁片，稀硫酸
解析：
A组可组成原电池；B组物质都不与HCl反应，不能组成原电池；C组物质都不与CCl4反应，不能发生氧化还原反应，无法组成原电池；D组物质两个电极活泼性相同，无法组成原电池。
答案：
A
4．（2018·北京师大附中期中）一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，利用该反应设计成的原电池的正确组成是（ ）
正极
负极
电解质溶液
A
Zn
Cu
CuCl2
B
Zn
Cu
ZnCl2
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Cu
Zn
ZnSO4
解析：
根据反应：
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu知，锌失电子，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铜离子得电子发生还原反应，在原电池的正极发生反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，电解质溶液中含有铜离子，C正确。
答案：
C
5．如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是（ ）
A．外电路的电流方向为X→外电路→Y
B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y
解析：
根据图片知该装置是原电池，外电路中电子从X电极流向Y电极，电流的流向与此相反，即Y→外电路→X，A项错误；原电池中较活泼的金属作负极，较不活泼的金属或导电的非金属作正极，若两电极分别为Fe和碳棒，则Y为碳棒，X为Fe，B项错误；X是负极，负极上发生氧化反应；Y是正极，正极上发生还原反应，C项错误；原电池中较活泼的金属作负极，较不活泼的金属或导电的非金属作正极，该原电池中X是负极，Y是正极，所以若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y，D项正确。
答案：
D
6．（2018·西安市铁一中期中）X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池，X、Y相连时，X为负极；Z、W相连时，电流方向是W→Z；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，W、Y相连时，W极发生氧化反应。
据此判断四种金属的活动顺序是（ ）
A．X>Z>W>YB．Z>X>Y>W
C．X>Y>Z>WD．Y>W>Z>X
解析：
在原电池中，活泼金属作为电池的负极，失去电子发生氧化反应；不活泼的金属作为电池的正极，得到电子发生还原反应。
电子由负极经导线流向正极，与电流的方向相反。
X、Y相连时，X为负极，则活泼性X>Y；Z、W相连时，电流方向是W→Z，则活泼性Z>W；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡，则活泼性X>Z；W、Y相连时，W极发生氧化反应，则W>Y。
故金属的活泼性顺序是X>Z>W>Y。
答案：
A
7．如图所示，A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀H2SO4。
（1）A中反应的离子方程式为___________________________。
（2）B中Sn极的电极反应式为___________________________；Sn极附近溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）C中先被溶解的金属是________，总反应式为________________________________。
比较A、B、C中铁被溶解的速率由快到慢的是____________。
解析：
A中Fe直接与稀H2SO4接触，发生氧化还原反应，置换出H2；B中用Sn和Fe及稀H2SO4构成原电池，Fe作负极，Sn作正极，溶液中H＋在Sn表面上得到电子，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故Sn极附近溶液中的H＋的物质的量浓度减小，pH增大；C中由Zn和Fe，稀H2SO4构成原电池，Zn作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，而使Zn逐渐溶解，Fe作正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，总反应式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
构成原电池可加快反应速率，故A、B、C中铁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．由铜片、锌片和100mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后，铜片质量增加了12.8g，且溶液恰好变为无色。
假设锌片上没有铜析出，试计算：
（1）锌片质量减轻了多少克？
（2）共有多少个电子流过外电路？
（3）原硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少？
解析：
溶液恰好变为无色，说明Cu2＋已完全反应。
析出12.8gCu为
＝0.2mol，据Cu2＋＋2e－===Cu知Cu2＋得到电子数为0.2mol×2＝0.4mol，其个数为0.4mol×6.02×1023mol－1＝2.408×1023。
Zn－2e－===Zn2＋，由失电子0.4mol可计算参加反应的Zn的物质的量为0.2mol，其质量为0.2mol×65g/mol＝13g。
原CuSO4溶液的物质的量浓度为
＝2mol/L。
答案：
（1）13g
（2）2.408×1023 （3）2mol/L
1．下列说法中正确的是（ ）
A．任何化学反应都能设计成原电池
B．原电池两极均发生还原反应
C．原电池中的阳离子向负极移动
D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
解析：
氧化还原反应能设计成原电池，复分解反应中不存在电子转移，复分解反应不能设计成原电池，A项错误；原电池负极上失电子而被氧化，正极上得电子发生还原反应，B项错误；原电池放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，C项错误；把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，Zn置换出Cu，形成铜锌原电池，加快反应速率，所以气泡放出速率加快，D项正确。
答案：
D
2．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验中不考虑两球的浮力变化）（ ）
A．杠杆为导体或绝缘体时，均为B端高A端低
B．杠杆为导体或绝缘体时，均为B端低A端高
C．当杠杆为导体时，B端低A端高；杠杆为绝缘体时，B端高A端低
D．当杠杆为导体时，B端高A端低；杠杆为绝缘体时，B端低A端高
解析：
当杠杆为导体时，构成原电池。
由于金属活动性Fe>Cu，所以铁球是负极，失去电子，发生氧化反应，铁球质量减少。
铜球是正极，溶液中的铜离子在铜球一端得到电子析出，铜球质量增加，杠杆B端低A端高；当杠杆为绝缘体时，铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，铁球的质量增加，铜球的质量不变，因此当杠杆为绝缘体时，B端高A端低，故选C项。
答案：
C
3．一位患者镶了两颗假牙，其中一颗是黄金的，另一颗是不锈钢的。
自镶上假牙后，他时感头疼，心情烦躁，多次治疗未见好转。
如果你是医生，下列方法不能治疗其疾病的是（ ）
A．将金假牙改为铝质假牙
B．将两颗假牙都做成不锈钢的
C．将两颗假牙都做成黄金的
D．将两颗假牙都做成特殊树脂的
解析：
患者的情况说明是由于两颗假牙与口腔中电解质形成了原电池，两个假牙作电极，若将金假牙改为铝质，仍能形成原电池，不能治疗其疾病，而B、C、D项调换后不再形成原电池，可治疗其疾病，故选A。
答案：
A
4．（2018·玉溪第一中学月考）下图装置中，a为活动性比氢强的金属，b为碳棒，关于此装置的叙述不正确的是（ ）
A．碳棒上有气体放出，溶液的pH增大
B．a是正极，b是负极
C．导线中有电子流动，电子从a极流到b极
D．a极上发生了氧化反应
解析：
该装置为原电池，活动性比氢强的金属a为原电池的负极，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，电子从a极流到b极，碳棒上的H＋得到电子产生氢气，即碳棒上有气体放出，H＋不断消耗，溶液的pH增大，故A、C、D正确，B错误。
答案：
B
5．某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C（石墨）
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极（正极或负极）________（填“相同”或“不相同”）。
（2）对实验3完成下列填空：
①铝为________极，电极反应式为________________________________；②石墨为________极，电极反应式为________________________________；③电池总反应式为________________________________。
（3）实验4中铝作________极，理由是________________________________________________________________________，写出铝电极的电极反应式________________________________。
（4）解释实验5中电流计指针偏向铝的原因_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：
在稀盐酸中Mg比Al活泼，Mg作原电池的负极，Al作正极，电流计指针偏向Al；在稀盐酸中Al比Cu活泼，Al作负极，Cu作正极，电流计指针偏向Cu。
由此可知，在这里的原电池中电流计指针是偏向于正极。
实验3中电流计指针偏向石墨，由上述规律可知，在该原电池中铝作负极、石墨作正极。
化学反应是2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
在氢氧化钠溶液中Al能与NaOH发生氧化还原反应而Mg不能与NaOH反应，所以Al作负极，Mg作正极。
铝在浓HNO3中被钝化，锌在浓HNO3中被氧化，Zn作负极，Al作正极，所以在实验5中电流计指针偏向铝。
答案：
（1）不相同
（2）①负 2Al－6e－===2Al3＋ ②正 6H＋＋6e－===3H2↑ ③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
（3）负 铝可以与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应，而Mg与氢氧化钠溶液不发生反应 Al－3e－＋4OH－===AlO
＋2H2O
（4）铝在浓硝酸中钝化，锌在浓硝酸中被氧化，Zn作原电池的负极，Al作原电池的正极，所以电流计指针偏向铝
（5）①另一个电极材料的活泼性；②铝电极与电解质溶液能否发生自发的氧化还原反应
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