河北省衡水中学高中化学必修二随堂精炼:2.2化学能与电能1
- 格式:doc
- 大小:2.39 MB
- 文档页数:5
1.实验室中制取氢气,最好的方法是( )A.纯锌与稀硫酸反响 B.纯锌与浓硫酸反响C.纯锌与稀盐酸反响D.粗锌(含铜、银)与稀硫酸反响2.某金属能和盐酸反响生成氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,该金属可能为〔〕A.铝B.铜C.锡D.硅3.将锌片和铜片用导线连接于同一稀硫酸溶液中,反响开始时〔忽略反响前后溶液体积变化〕。
以下表达不正确的选项是( )A.正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大B.负极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大C.电解质溶液中硫酸根离子的浓度根本不变D.正极附近硫酸根离子的浓度逐渐减少4.说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的表达正确的选项是( )A.在氧化复原反响中,甲失电子比乙失电子多B.甲比乙同价态的阳离子的氧化性强C.甲能与稀盐酸反响生成氢气而乙不能D.将甲与乙组成原电池时,甲为正极5.以下各组的电极材料和电解液,不能组成原电池的是〔〕A.铜片、石墨棒,稀硫酸B.铜片、石墨棒,硝酸银溶液C.锌片、铜片,稀盐酸D.铜片、银片,FeCl3溶液6.以下说法中正确的选项是〔〕A.镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池C.化学电池的反响根底是氧化复原反响D.铅蓄电池放电的时候正极是Pb负极是PbO2 7.以下关于原电池的表达中正确的选项是〔〕A.正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是把化学能转化成电能的装置C.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化复原反响D.锌、铜和盐酸构成的原电池工作时,锌片上有6.5g锌溶解,正极上就有0.1g氢气生成8.以锌、石墨棒为两极,硫酸铜溶液为电解液组成的原电池的正极反响式是负极反响式是。
9.1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功,使用寿命长达10年之久。
这种能源起搏器中安装寿命最长、可靠性最高的锂一碳电池,这种电池容量大,电压稳定,能在-56.7~71.1℃温度范围内正常工作。
现已在火箭、移动、笔记本电脑中广泛使用。
【高一】化学高一必修2化学能与电能随堂测试题高一必修2化学能与电能随堂测试题,具体请看以下内容。
一、选择题(只有1个恰当答案;共6小题,每小题3分后,共18分后。
)1.下列关于电能的特点叙述中错误的是()a.电能较其它能源使用方便b.电能在现代社会中的使用最为广泛c.电能采用引致的污染大d.电能是化学能与各种能量转化中利用率最高的2.下面的能源中属二次能源的就是()a.电能、蒸汽b.电能、风能c.蒸汽、风能d.煤、石油化学能与电能测试题3.三峡工程水电站装机总容量就是1820万千瓦,这将给中国电网增添历史性变革,有助于全国电力联网和西电东赢工程。
目前在我国发电总量中的比例最小的就是()a.水电(水力发电)b.火电(火力发电)c.核电(核能发电)d.风电(风力发电)4.火力发电是通过化石燃料燃烧,使化石燃料中化学能转化为电能,其能量转化方式正确的就是()a.化学能电能b.化学能机械能电能c.化学能热能电能d.化学能热能机械能电能5.现在电池的种类非常多,且由电池造成的污染越来越严重,下列电池不会造成环境污染的是()a.锂电池b.锌锰电池c.氢氧燃料电池d.镍镉电池6.化学电池可以直接将化学能转化为电能,化学电池的本质是()a.化合价的滑行b.电子的迁移c.水解还原成反应d.电能的储存二、选择题(有12个答案,只有一个正确选项的,多选不给分;有两个正确选项的,选对一个给2分,选错一个该小题不给分。
共10小题,每小题4分,计40分。
)7.以下电池中不属于二次电池的就是()a.碱性锌锰电池b.铅蓄电池c.镍镉电池d.锂离子电池8.有关原电池的工作原理中的以下观点中不恰当的就是()a.电池负极发生氧化反应b.电池负极出现还原成反应c.电子流向是从负极流向正极(外电路)d.电流方向从负极流向负极(外电路)9.原电池是将化学能转化为电能的装置,但其构成具有一定的条件,这些条件是()。
①电极(负极与负极:金属活动性相同)、②电解质溶液、③滑动电路、④灯泡a.①②③④b.①②③c.①②④d.②③④10.锌电池料替代铅蓄电池,它的形成材料就是锌、空气、某种电解质溶液,出现的总反应就是2zn+o2=2zno。
一、原电池1.能量的转化原电池:将化学能转变为电能的装置。
电能是现代社会应用最广泛、使用最便利、污染最小的一种二次能源,又称电力。
2.工作原理原理:设计一种装置,使氧化还原反应所释放的能量直接转变为电能,即将氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并电子转移经过导线,在肯定条件下形成电流。
3.组成条件(1)两个活泼性不同的电极,分别发生氧化和还原反应。
(2)电解质溶液,电解质中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动成内电路。
(3)导线将两电极连接,形成闭合回路。
4.正确书写电极反应式电极反应式书写时留意:(1)负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应当写入负极反应式;(2)若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必需写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必需写入反应式中,生成物为H2O。
(3)电极反应式的书写必需遵循离子方程式的书写要求。
(4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。
若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。
留意相加减时电子得失数目要相等。
5.有用电池的特点(1)能产生比较稳定而且较高电压的电流; (2)平安、耐用且便于携带,易于维护;(3)能够适用于各种环境; (4)便于回收处理,不污染环境或对环境的污染影响较小;(5)能量转换率高。
6.原电池原理的应用(1)制造各类电池 (2)金属的腐蚀与防护(3)推断金属的活泼性 (4)加快反应速率【练习】1、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性挨次由强到弱的为( )A.a > b > c > d B.a > c > d > bC.c > a > b .> d D.b > d > c > a2.将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即构成甲烷燃料电池。
【化学】人教版必修2同步精练精析:2.2-化学能与电能(人教版必修2)2.2 化学能与电能【典例导悟】【典例1】用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag+ +e- ====Ag③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③C.②④D.③④【思路点拨】解答此题要注意以下两点:(1)明确原电池的构成条件及判断正、负极的方法。
(2)会书写简单的电极方程式。
【自主解答】选C。
该原电池中Cu作负极,Ag作正极,负极反应式为Cu-2e- ====Cu2+,正极反应式为Ag+ +e-====Ag,因此②对;在外电路中,电子由铜电极流向银电极,而电流方向与电子流向相反,所以①错;没有盐桥,原电池不能继续工作,所以③错。
无论是否为原电池,反应实质相同,均为氧化还原反应,所以④对。
【变式训练】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn(OH)2答案:(1)Fe-2e- ====Fe2+ 2H+ +2e- ====H2↑Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑(2)Cu-2e- ====Cu2+ Ag+ +e- ====AgCu+2AgNO3====2Ag+Cu(NO3)2(3)Fe-2e- ====Fe2+ 2H2O+O2+4e- ====4OH-2Fe+2H2O+O2====2Fe(OH)2【互动探究】如果(2)中硝酸银溶液换成FeCl3溶液,则电极反应式和总反应方程式分别是什么?提示:负极:Cu-2e-====Cu2+,正极:2Fe3++2e-====2Fe2+,总反应方程式:Cu+2Fe3+ ====Cu2+ +2Fe2+。
【典例3】如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。
应两半反应加和起来就能得到一个完整的电极反应。
【板书】2、原电池的工作原理铜片上: 2H++2e- =H2↑ (还原反应)锌片上: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)氧化还原反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑【板书】:该电极反应就是Zn + 2H+= Zn2+ + H2↑【板书】:原电池正负极的判别:板书设计Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)负极1、从实验现象可判别正极。
2、电子的流出极是负极。
3、失电子极是负极。
电子电流正极4、发生氧化反应的一极。
(化学能转化为电能)2H++2e- =H2↑ (还原反应) 正极【讲述】:大家看一下这个反应的电极反应和刚才我们写的第三个实验写的离子反应方程式是不是一样啊?那我们对比一下实验三、实验四两个过程,原电池是将氧化反应和还原反应放在两个不同啊?【讲述】我们再看一下实验3这个过程:Zn片失去的电子不能通过外电路传递而是直接传递给溶液中的氢离子从而在锌片的表面产生氢气,这个过程是金属与酸直接发生化学反应,将化学能转化为热能。
【过渡】:既然电池电池形成了,而我们都知道的电池都有正负极之分。
那么我们的这个原电池的正负极分别是哪一极呢?【回答】根据物理学中的定义,在外电路中电流的方向与正电荷的移动方向相同,与负电荷的移动方向相反,因此Zn片为电池的负极,铜片作为正极【提问】我们只要知道原电池的负极就可以了,剩下的一极就是原电池的正极,还可以根据那些特征确定原电池的负极呢?【板书】1、从实验现象可判别正极2、电子的流出极是负极。
3、失电子极是负极。
4、发生氧化反应的一极【过渡】原电池的组成部分有哪些?那么原电池的形成条件是怎样的呢?改变试验的一个因子;课后习题基础达标一、单项选择题1.能源可分为一次能源和二次能源,自然界中以现成形式提供的能源称为一次能源,需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。
据此判断,下列叙述正确的是()。
A.天然气是二次能源B.石油是二次能源C.电能是一次能源D.水力是一次能源2.下列说法正确的是()。
一.选择题(每道题有1-2项正确选项)1.1997年,某报报道,东北某人已经研究出可在水中加入催化剂,利用水制成汽油,并可大量投入使用。
你怎样看待这个问题()A.成本低,可节约能源B.它是一条致富的好出路C.它不符合能量的转化和守恒定律D.该报道是真实的2.下列反应中属吸热反应的是()A.镁与盐酸反应放出氢气B.氢氧化钠与盐酸的反应C.硫在空气或氧气中燃烧D.炭和二氧化碳生成一氧化碳3.在空气中发生的燃烧,缓慢氧化和自燃的共同点是()A.都需要达到着火点B.都产生热量C.都要点燃D.都属于氧化还原反应4.下列说法正确的是()A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是放热还是吸热,决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化5.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。
其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使用时拉动预留在外的拉线,使这两种化学物质反应,此时便可对食物进行加热,这两包化学物质最合适的选择是()A.浓硫酸与水 B.生石灰与水C.熟石灰与水 D.氯化钠与水6.航天飞机用的铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:2NH4ClO4 N2↑+ 4H2O+Cl2↑+2O2↑+Q,下列对此反应叙述中错误的是( )A. 反应属于分解反应B. 上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C. 反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能D. 在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用7.下列关于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,电能转化为化学能B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能C.煤燃烧时,化学能主要转化为热能D.电灯工作时,电能全部转化为光能8.等质量的氢气在足量的氧气中燃烧,生成水蒸气时放出热量Q1,生成液态水时放出热量Q2,则Q1与Q2的关系是 ( )A. Q1>Q2B.Q1<Q2C.Q1=Q2 D、无法确定9.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。
姓名天下大事,必做于细1.原电池产生电流的本质原因是( )A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移 2、下列各装置中,不能构成原电池的是(电解质都为稀硫酸) ( )、 C 、3 ( )A B C D4、如图所示,两电极一为碳棒,一为铁片,若电流表的指针发生偏转,且a 极上有大量气泡生成,则以下叙述正确的是 ( )A 、a 为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸B 、b 为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C 、a 为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸D 、b 为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液5、根据下列事实:①X+Y 2+=X 2++Y ;②Z+2H 2O (冷水)=Z (OH )2+H 2↑;③Z 2+的氧化性比X 2+弱;④由Y 、W 做电极组成的原电池,电极反应为W 2++2e -=W ,Y -2e -=Y 2+。
可知X 、Y 、W 、Z 的还原性由强到弱的顺序是( )A 、X >Z >Y >WB 、Z >W >X >YC 、Z >X >Y >WD 、Z >Y >X >W6、下列关于原电池的叙述中,正确的是 ( )A 、原电池能将化学能转变为电能B 、原电池的负极得电子,发生还原反应C 、原电池工作时,其正极不断产生电子并经外电路流向负极D 、原电池的电极一定要由两种不同的金属组成7. (李海红改编)将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中,发生原电池反应,下列叙述错误..的是:( )A 、溶液的酸性减弱B 、溶液中的Zn 2+浓度增大C 、溶液中的SO 42- 浓度增大D 、溶液的密度增大8.对铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol 电子通过时,理论上的两极变化是( )①锌片溶解了32.5g②锌片增重了32.5g③铜片上析出1g H 2④铜片上析出1molH 2【A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④9. X、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与Y组成的原电池时,Y为电池的负极,则X、Y、Z三种金属的活动顺序为()A.X > Y > ZB. X > Z > YC. Y > X > ZD. Y > Z > X10.下列叙述中,可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是………………()A.在氧化还原反应中,甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强C.甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能D.将甲、乙作电极组成原电池时,甲是负极11.某原电池总反应离子方程式为2Fe3++ Fe = 3Fe2+能实现该反应的原电池是()A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)2溶液C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO412、根据Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应原理设计一个原电池,当Zn为负极时,正极可以选用的金属材料是:() A 镁 B 石墨 C 铝 D 铅13、有a、b、c、d四种金属,将a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中,b不易腐蚀.将a、d分别投入等浓度的盐酸中,d比a反应剧烈.将Cu浸入b的盐溶液里,无明显变化.如果把Cu浸入c的盐溶液里,有c的单质析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A、d、c、a、bB、d、a、b、cC、d、b、a、cD、b、a、d、c14、人造地球卫星上使用的一种高能电池——银锌蓄电池,其电池的电极反应式为:Zn+2OH --2e -=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-=2Ag + 2OH -。
据此判断氧化银是()A、负极,被氧化B、正极,被还原C、负极,被还原D、正极,被氧化15.有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。
它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。
下列推断不合理的是()A、Zn是负极,电极反应式是2Zn-4e-=2Zn2+B、Pt是正极,电极反应式是O2+4H++4e-=2H2OC、在整个原电池反应中,Zn是还原剂,体液中的溶解氧是氧化剂D、Pt的性质比Zn活泼16、已知空气――锌电池的电极反应为:锌片:Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O石墨:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 根据此判断,锌片是:A、负极,并被氧化B、负极,并被还原C、正极,并被氧化D、正极,并被还原17、实验室中制取氢气,最好的方法是( )。
原创赵A.纯铁与稀硫酸反应B.纯锌与稀硫酸反应C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应18.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池的组成正确的是19.(新课标题目)铁制自来水管与下列材料作成的自来水龙头连接,自来水管锈蚀最快的是()A.铁水龙头 B.铜水龙头 C.塑料水龙头 D.陶瓷水龙头20.以铁片和铜片为两极,以稀硫酸为电解质溶液组成原电池,当导线中通过2mol 电子时,下列说法正确的是 ( )A.铁片溶解1 mol ,铜片上析出1 mol H 2B.两极上溶解和析出的物质的质量相等C.铁片溶解2 g ,铜片上析出1 g H 2D.铁片溶解1 mol ,硫酸消耗1 mol21.理论上不能设计为原电池的化学反应是,( )A.CH 4(g )+2O 2(g )点燃 CO 2(g )+2H 2O (l );B.HNO 3(aq )+NaOH (aq )=NaNO 3(aq )+H 2O (aq ); C.2H 2(g )+O 2(g )点燃2H 2O (g ); D.2FeCl 3(l )+Fe (s )==3FeCl 2(l ); 二、非选择题1.原电池是一种 装置。
电子的流动方向是从 极到 极;电流方向是从 极到 极。
电工操作中规定,不能把铜线和铝线拧在一起连接线路,这是因为在潮湿的空气中,铜与铝接触形成 , 其中铝做 ,很快被腐蚀。
2、在铜锌硫酸原电池中,锌为 极, 电子,电极发生的是 反应(填氧化或还原),电极反应式为 ;铜为 极, 电子,电极发生的是 反应,电极反应式为 ,铜片上观察到的现象为 。
3、利用Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4设计一个原电池。
在右侧画出实验装置图。
并指出:正极为 ,电极反应: ;负极为 ,电极反应: 。
4、用锌棒、石墨和CuCl 2溶液组成的原电池,锌棒为___极,电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”),该电极反应式为______________________,观察到的现象为_________________;石墨为_ __极,电极上发生的是___ __反应(填“氧化”或“还原”),该电极反应式为_____________________,观察到的现象为_____________________;原电池反应的离子方程式为________ ______________。
5、如图所示装置:(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象为 。
两极反应式为: 正极 ;负极 。
该装置将 能转化为 能。
6、在由铜片、锌片和200 mL 稀硫酸组成的原电池中,当在铜片上放出3.36 L (标准状况)的H 2时,硫酸恰好用完,则:①产生这些气体消耗的锌的质量是②通过导线的电子的物质的量是③原稀硫酸的物质的量浓度是7、现有如下两个反应:(A)NaOH + HCl = NaCl + H2O (B)2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2(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、负极材料及其电极反应式,电解质溶液名称正极为,电极反应:;负极为,电极反应:。
电解质溶液名称答案:1.D 【解析】:形成电流必须有带电粒子的定向移动,故必须电子的转移2.D 【解析】:D不能构成闭合回路3.C 【解析】:形成原电池必须有两极一液一回路,Fe作正极必须和其更活泼的金属作负极4.C 【解析】:根据现象有气泡的必为正极,有气泡说明电解质溶液必须为酸溶液5.C 【解析】:由①得X>Y ②Z很活泼③Z>X ④Y>W 综上所述:Z>X>Y>W6.A【解析】:负极失电子,正极得电子,电子由负极流向正极,原电池的电极可以是金属和非金属,例如石墨7. C 【解析】:根据电池反应的离子的方程式SO42-实际不参与反应8.A 【解析】:根据电子守恒n(Zn)=n(H2)=1/2n(e-)9.C【解析】:分析方法同510.CD 【解析】:不能根据失电子的数目判断金属活动性,而应该根据得失电子的难易程度,对应阳离子氧化性越强则金属性越弱11.A【解析】:根据总反应,Fe一定作负极,所以负极电极材料一定为Fe,正极Fe3+得电子,故电解质溶液一定含Fe3+12. D 【解析】:正极比锌要不活泼且为金属只能选铅13.B 【解析】:同514.B 【解析】:同615.D 【解析】:根据金属活动性顺序即可判断Pt 的活泼性比Zn 强16. A 【解析】:同617.D 【解析】:粗锌中有其他不活泼的金属形成原电池,反应加快18.C 【解析】:同1119.B 【解析】:腐蚀最快的是形成原电池时自来水管作负极20.AD 【解析】:同821.B 【解析】:非氧化还原反应不能设计成原电池二.1. 化学能转化为内能;负;正;正;负;原电池;负极2. 负;失;氧化;Zn-2e -=Zn 2+ ;正;得;还原;2H ++2e -=H 2↑,有气泡冒出3.Cu ;Cu 2++2e -=Cu ; Fe ;Fe-2e —=Fe 2+4. 负;氧化;Zn-2e -=Zn 2+;锌棒溶解; 正;还原;Cu 2++2e -=Cu ;有红色物质析出;Zn+Cu 2+=Cu+Zn 2+5.(1)镁片溶解,铝片有气泡冒出,电流表指针偏转2H ++2e -=H 2↑ ;Mg-2e -= Mg 2+ ; 化学;电6. 9.75g ; 0.3mol ;0.75mol/L【解析】:m (Zn )=g 75.9654.2236.3=⨯ n(Zn)=n(H 2)=1/2n(e -) c(H 2SO 4)=()mol 75.02.04.2236.3n 42==VSO H 7.(1)A 不能,B 能 (2)A 不是氧化还原反应,没有电子的转移(3) Ag; 2Fe 3++2e --=2 Fe 2+; Cu ; Cu-2e -= Cu 2+ 氯化铁溶液。