《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(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能學(xué)案 新人教版必修2.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能學(xué)案 新人教版必修2.docx（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第1課時(shí)　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 1．能舉例說(shuō)明化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的實(shí)例并了解其應(yīng)用。 2．理解原電池工作原理。 3．會(huì)寫簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式。 一、一次能源和二次能源 分類 定義 實(shí)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(diǎn)：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(diǎn)：清潔、高效。 2．原電池 (1)實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)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(méi)有經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)換的資源，是一次能源，A錯(cuò)誤；煤是直接從地下挖來(lái)的，是一次能源， B錯(cuò)誤；天然氣、原煤和石油是三大化石燃料，是一次能源，C錯(cuò)誤；我們生活中所使用的電力都是通過(guò)其他形式的能源轉(zhuǎn)化而來(lái)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(gè)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(gè)條件缺一不可。A兩個(gè)電極相同，不能構(gòu)成原電池，A錯(cuò)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(cuò)誤；不能形成閉合回路，D錯(cuò)誤。 答案：B 3．關(guān)于如圖所示裝置的敘述，錯(cuò)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(dòng)方向相反，從Cu→Zn，故A、B、D三項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)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(méi)有氧化還原反應(yīng)，就不可能有原電池，換句話說(shuō)，任何氧化還原反應(yīng)，理論上都可以設(shè)計(jì)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(gè)：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(chǎng)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(jiàn)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(shí)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(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是(　　) A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出 B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu C．無(wú)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(shí)，鐵片上發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中SO向銅電極移動(dòng) 【解析】　a和b不連接時(shí)，由于金屬活動(dòng)性Fe＞Cu，所以在鐵片上會(huì)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(shí)，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(wú)論a和b是否連接，F(xiàn)e都會(huì)失去電子，變?yōu)镕e2＋，而Cu2＋會(huì)得到電子變?yōu)镃u，所以鐵片均會(huì)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(dòng)，D錯(cuò)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(xiàng)。 答案：C 　原電池原理的應(yīng)用 1．比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱 原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性弱的金屬為正極，即活動(dòng)性：負(fù)極(金屬)>正極(金屬)。 2．加快氧化還原反應(yīng)速率 實(shí)驗(yàn)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(jì)原電池 (1)依據(jù)：已知一個(gè)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(yáng)離子)在正極上被還原。 (2)實(shí)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?jiǎng)┑取? (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(jì)成原電池，請(qǐng)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?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液中的陽(yáng)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(jiàn)下圖　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ (2018南陽(yáng)市第一中學(xué)月考)下列有關(guān)原電池的說(shuō)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(jì)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(cuò)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(qiáng)于錫，鐵作負(fù)極易被腐蝕，所以后者較易被腐蝕，C錯(cuò)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(jì)目標(biāo)不符，D錯(cuò)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(jí)能源 B．石油是二級(jí)能源 C．天然氣是一級(jí)能源 D．電解水產(chǎn)生的H2屬于一級(jí)能源 解析：只有直接從自然界中取得的能源才屬于一級(jí)能源，石油和天然氣應(yīng)是一級(jí)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(jí)能源；電解水產(chǎn)生的H2屬于二級(jí)能源。 答案：C 2．(2018西安市鐵一中期中)在理論上可設(shè)計(jì)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(jì)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(jià)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(shuō)法正確的是(　　) A．工作一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會(huì)減輕 B．電池工作時(shí)，銅電極附近會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色 C．鋅片失去的電子通過(guò)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(guò)導(dǎo)線流向Cu，Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)，故A項(xiàng)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(wú)”)氣泡產(chǎn)生，再用導(dǎo)線將鋅片和銅片連接起來(lái)，組成一個(gè)原電池，這時(shí)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(méi)有損失)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到5.6 L氫氣，則此時(shí)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(jì))。 解析：銅片插入稀硫酸中時(shí)，二者不反應(yīng)，沒(méi)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(shí)，會(huì)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(shí)，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(wú)　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(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)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(cuò)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(shí)，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(duì)能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí)中，不正確的是(　　) A．電解水生成氫氣和氧氣時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．風(fēng)力發(fā)電時(shí)，風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能 C．白熾燈工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為光能 D．煤燃燒時(shí)，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(shí)，風(fēng)能主要轉(zhuǎn)化為電能，B項(xiàng)正確；白熾燈工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，C項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(wú)法組成原電池；D組物質(zhì)兩個(gè)電極活潑性相同，無(wú)法組成原電池。 答案：A 4．(2018北京師大附中期中)一個(gè)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(jì)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(shuō)法正確的是(　　) A．外電路的電流方向?yàn)閄→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(dòng)性順序?yàn)閄>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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)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(dòng)性順序?yàn)閄>Y，D項(xiàng)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(shí)，X為負(fù)極；Z、W相連時(shí)，電流方向是W→Z；X、Z相連時(shí)，Z極上產(chǎn)生大量氣泡，W、Y相連時(shí)，W極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此判斷四種金屬的活動(dòng)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(shí)，X為負(fù)極，則活潑性X>Y；Z、W相連時(shí)，電流方向是W→Z，則活潑性Z>W；X、Z相連時(shí)，Z極上產(chǎn)生大量氣泡，則活潑性X>Z；W、Y相連時(shí)，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(gè)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(shí)間后，銅片質(zhì)量增加了12.8 g，且溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色。假設(shè)鋅片上沒(méi)有銅析出，試計(jì)算： (1)鋅片質(zhì)量減輕了多少克？ (2)共有多少個(gè)電子流過(guò)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(wú)色，說(shuō)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(gè)數(shù)為0.4 mol6.021023 mol－1＝2.4081023。Zn－2e－===Zn2＋，由失電子0.4 mol可計(jì)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(shuō)法中正確的是(　　) A．任何化學(xué)反應(yīng)都能設(shè)計(jì)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(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng) 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(jì)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(jì)成原電池，A項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤；原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)中不考慮兩球的浮力變化)(　　) A．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為B端高A端低 B．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為B端低A端高 C．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，B端低A端高；杠桿為絕緣體時(shí)，B端高A端低 D．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，B端高A端低；杠桿為絕緣體時(shí)，B端低A端高 解析：當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，構(gòu)成原電池。由于金屬活動(dòng)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(shí)，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(shí)，B端高A端低，故選C項(xiàng)。 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(shí)感頭疼，心情煩躁，多次治療未見(jiàn)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(shuō)明是由于兩顆假牙與口腔中電解質(zhì)形成了原電池，兩個(gè)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(xiàng)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(dòng)性比氫強(qiáng)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(dòng)，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(dòng)性比氫強(qiáng)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(cuò)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(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表： 編號(hào) 電極材料 電解質(zhì)溶液 電流計(jì)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(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)________(填“相同”或“不相同”)。 (2)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)4中鋁作________極，理由是________________________________________________________________________，寫出鋁電極的電極反應(yīng)式________________________________。 (4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(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(jì)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(jì)指針偏向Cu。由此可知，在這里的原電池中電流計(jì)指針是偏向于正極。實(shí)驗(yàn)3中電流計(jì)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(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)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(jì)指針偏向鋁 (5)①另一個(gè)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)