資源簡介 第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第1課時(shí) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能題組一 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1.小穎同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理,下列說法錯(cuò)誤的是( )A.若將圖1裝置的Zn、Cu直接接觸,Cu片上能看到有氣泡產(chǎn)生B.圖2裝置中SO向Cu片移動C.若將圖2中的Zn片改為Mg片,Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快D.圖2與圖3中正極生成物的質(zhì)量之比為1∶32時(shí),Zn片減輕的質(zhì)量相等2.如圖裝置中,M棒變細(xì),N棒變粗。由此判斷下表所列M、N、R物質(zhì),其中合理的是( )選項(xiàng) M N RA 鋅 銅 稀硫酸B 銅 鐵 稀鹽酸C 鐵 銅 硝酸銀D 銅 鐵 蔗糖溶液題組二 原電池工作原理的應(yīng)用3.下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是( )A.①②③④ B.④②①③C.③①②④ D.②①③④4.X、Y、Z、M、N代表五種金屬。有以下化學(xué)反應(yīng):①水溶液中:X+Y2+===X2++Y ②Z+2H2O(冷)===Z(OH)2+H2↑ ③M、N為電極,與N的鹽溶液組成原電池,發(fā)生的電極反應(yīng)為M-2e-===M2+ ④Y可以溶于稀H2SO4中,M不被稀H2SO4氧化。則這五種金屬的活動性由弱到強(qiáng)的順序是( )A.MC.N5.向等質(zhì)量的兩份鋅a、b中分別加入過量的稀H2SO4,同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液,下列選項(xiàng)表示生成H2的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系,其中正確的是( )6.為將反應(yīng)2Al+6H+===2Al3++3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜)( )題組三 鋼鐵的電化學(xué)腐蝕7.(2022·江蘇常州高一期中)糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,脫氧過程中發(fā)生了原電池反應(yīng)。下列分析正確的是( )A.脫氧過程中,化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.脫氧過程中,炭粉發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2C.脫氧過程中,Cl-發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑D.脫氧過程中,鐵電極發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+8.在鋼鐵腐蝕過程中,下列五種變化可能發(fā)生的是( )①Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ ②O2被還原 ③產(chǎn)生H2 ④Fe(OH)3脫水形成Fe2O3·xH2O ⑤雜質(zhì)碳被氧化A.①② B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤9.將鐵棒和鋅棒用導(dǎo)線連接插入CuSO4溶液里,當(dāng)電池中有0.2 mol電子通過時(shí),負(fù)極質(zhì)量的變化是( )A.增加5.6 g B.減小0.1 gC.減少6.5 g D.增加6.4 g10.(2023·無錫高一質(zhì)檢)某興趣小組模擬紙電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖),有關(guān)說法正確的是( )A.Zn為正極B.工作時(shí)Cu電極發(fā)生氧化反應(yīng)C.工作時(shí)電子經(jīng)外電路由Cu流向ZnD.工作一段時(shí)間后Cu電極質(zhì)量增加11.如圖所示,兩電極一極為碳棒,一極為鐵片,若電流計(jì)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,是鐵片,燒杯中的溶液為稀硫酸B.b為負(fù)極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C.a(chǎn)為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為稀硫酸D.b為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液12.我國在太陽能光電催化—化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展,相關(guān)裝置如圖所示。下列說法正確的是(已知質(zhì)子交換膜只允許H+通過)( )A.該制氫工藝中可以實(shí)現(xiàn)H2S的連續(xù)高效轉(zhuǎn)化B.該裝置工作時(shí),H+由b極區(qū)流向a極區(qū)C.a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3++e-===Fe2+D.a(chǎn)極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液13.鋅-空氣電池(原理如圖)適宜用作城市電動車的動力電源,放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。則該電池放電時(shí)下列說法正確的是( )A.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.氧氣在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)C.電流由Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流向石墨電極D.該電池放電時(shí)OH-向石墨電極移動14.將鋅片和銅片用導(dǎo)線相連浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)(裝置如圖),若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g,工作一段時(shí)間后,取出鋅片和銅片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47 g,則該過程中產(chǎn)生H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積為( )A.2.24 L B.3.36 LC.4.48 L D.6.72 L15.(2023·南京高一期中)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。(2)B中錫極為_______極,電極反應(yīng)式為___________________,錫極附近溶液的酸性_____(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。B中Fe極為_______極,電極反應(yīng)式為_________________。(3)C中被腐蝕的金屬是________,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。(4)A、B、C中鐵被腐蝕由快到慢的順序是________。16.現(xiàn)有如下圖Ⅰ原電池裝置,插入電解質(zhì)溶液前Cu和Fe電極的質(zhì)量相等。請回答下列問題:(1)當(dāng)圖Ⅰ中的電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí),鐵片作________極,銅片上的現(xiàn)象是______________;圖中箭頭的方向表示________(填“電子”或“電流”)的流向。(2)若將圖Ⅰ中的U形管虛線以下的電解質(zhì)溶液換為四氯化碳(不導(dǎo)電),如圖Ⅱ所示,則該裝置______(填“能”或“不能”)形成原電池,原因是__________________________________。(3)當(dāng)電解質(zhì)溶液為某溶液時(shí),兩電極的質(zhì)量變化曲線如圖Ⅲ所示。①該電解質(zhì)溶液可以是下列中的________(填字母)。A.稀硫酸 B.CuSO4溶液C.稀鹽酸 D.FeSO4溶液②Cu電極的電極反應(yīng)式為_____________________________________;6 min時(shí)Cu電極的質(zhì)量為________g。題組一 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能1.小穎同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理,下列說法錯(cuò)誤的是( )A.若將圖1裝置的Zn、Cu直接接觸,Cu片上能看到有氣泡產(chǎn)生B.圖2裝置中SO向Cu片移動C.若將圖2中的Zn片改為Mg片,Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快D.圖2與圖3中正極生成物的質(zhì)量之比為1∶32時(shí),Zn片減輕的質(zhì)量相等答案 B解析 若將圖1裝置的Zn、Cu直接接觸,構(gòu)成原電池,Cu為正極,電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,Cu片上能看到有氣泡產(chǎn)生,A正確;圖2裝置構(gòu)成原電池,SO移向負(fù)極Zn片,B錯(cuò)誤;圖2中的Zn片改為Mg片,Mg與Cu的活潑性差別更大,Cu片上產(chǎn)生H2的速率加快,C正確;圖2中負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn、正極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,圖3中負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+、正極反應(yīng)式為Cu2++2e-===Cu,故正極生成的H2和Cu質(zhì)量之比為1∶32即物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí),負(fù)極上消耗的Zn一樣多,D正確。2.如圖裝置中,M棒變細(xì),N棒變粗。由此判斷下表所列M、N、R物質(zhì),其中合理的是( )選項(xiàng) M N RA 鋅 銅 稀硫酸B 銅 鐵 稀鹽酸C 鐵 銅 硝酸銀D 銅 鐵 蔗糖溶液答案 C解析 由于蔗糖溶液不是電解質(zhì)溶液,故D錯(cuò)誤;M棒變細(xì),N棒變粗,則M為負(fù)極,N為正極,M的金屬活動性比N強(qiáng),故B錯(cuò)誤;N棒變粗則電解質(zhì)溶液中有能得電子的金屬陽離子,故A錯(cuò)誤。題組二 原電池工作原理的應(yīng)用3.下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是( )A.①②③④ B.④②①③C.③①②④ D.②①③④答案 B解析 ③中的鋅作負(fù)極,腐蝕速率最快;④中的鋅與外界不接觸,腐蝕速率最慢;②中的鋅作正極,腐蝕速率比①中的鋅要慢;因此腐蝕速率由慢到快的順序?yàn)棰堍冖佗邸?br/>4.X、Y、Z、M、N代表五種金屬。有以下化學(xué)反應(yīng):①水溶液中:X+Y2+===X2++Y ②Z+2H2O(冷)===Z(OH)2+H2↑ ③M、N為電極,與N的鹽溶液組成原電池,發(fā)生的電極反應(yīng)為M-2e-===M2+ ④Y可以溶于稀H2SO4中,M不被稀H2SO4氧化。則這五種金屬的活動性由弱到強(qiáng)的順序是( )A.MC.N答案 C解析 ①水溶液中X+Y2+===X2++Y,說明活動性:X>Y;②Z+2H2O(冷水)===Z(OH)2+H2↑,說明Z的金屬活動性很強(qiáng);③M、N為電極,與N的鹽溶液組成原電池,M電極反應(yīng)為M-2e-===M2+,M失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則M是負(fù)極、N是正極,活動性:M>N;④Y可以溶于稀硫酸中,M不被稀硫酸氧化,說明活動性:Y>M;通過以上分析知,金屬活動性順序?yàn)镹5.向等質(zhì)量的兩份鋅a、b中分別加入過量的稀H2SO4,同時(shí)向a中加入少量的CuSO4溶液,下列選項(xiàng)表示生成H2的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系,其中正確的是( )答案 D解析 a中少量Zn置換出少量Cu,形成Zn-Cu原電池,可加快反應(yīng)速率,但由于a中Zn置換Cu2+消耗了一部分,所以最后生成H2的體積小于b,故選D。6.為將反應(yīng)2Al+6H+===2Al3++3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜)( )答案 B解析 A項(xiàng)為原電池,鋁為負(fù)極,但總反應(yīng)為2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,不符合;C項(xiàng)為原電池,但硝酸是氧化性酸,與Al反應(yīng)不產(chǎn)生H2,不符合;D項(xiàng)裝置中有外接電源,不屬于原電池,不符合。題組三 鋼鐵的電化學(xué)腐蝕7.(2022·江蘇常州高一期中)糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,脫氧過程中發(fā)生了原電池反應(yīng)。下列分析正確的是( )A.脫氧過程中,化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.脫氧過程中,炭粉發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2C.脫氧過程中,Cl-發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑D.脫氧過程中,鐵電極發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+答案 D解析 脫氧過程中,化學(xué)能除轉(zhuǎn)化為電能外,還部分轉(zhuǎn)化為熱能,故A錯(cuò)誤;炭粉為原電池的正極,沒有參與反應(yīng),故B錯(cuò)誤;NaCl是電解質(zhì),沒有參與反應(yīng),故C錯(cuò)誤;鐵是原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故D正確。8.在鋼鐵腐蝕過程中,下列五種變化可能發(fā)生的是( )①Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ ②O2被還原 ③產(chǎn)生H2 ④Fe(OH)3脫水形成Fe2O3·xH2O ⑤雜質(zhì)碳被氧化A.①② B.②③④C.①②③④ D.①②③④⑤答案 C解析 鋼鐵在腐蝕過程中,負(fù)極發(fā)生反應(yīng):Fe-2e-===Fe2+,正極O2或H+得電子,F(xiàn)e2+與OH-結(jié)合生成Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2被氧化生成Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3脫水形成鐵銹。9.將鐵棒和鋅棒用導(dǎo)線連接插入CuSO4溶液里,當(dāng)電池中有0.2 mol電子通過時(shí),負(fù)極質(zhì)量的變化是( )A.增加5.6 g B.減小0.1 gC.減少6.5 g D.增加6.4 g答案 C解析 方法一 依據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算,負(fù)極:Zn - 2e- === Zn2+65 g 2 molm(Zn) 0.2 molm(Zn)==6.5 g。方法二 依據(jù)原電池總反應(yīng)式計(jì)算,m(Zn)==6.5 g。10.(2023·無錫高一質(zhì)檢)某興趣小組模擬紙電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖),有關(guān)說法正確的是( )A.Zn為正極B.工作時(shí)Cu電極發(fā)生氧化反應(yīng)C.工作時(shí)電子經(jīng)外電路由Cu流向ZnD.工作一段時(shí)間后Cu電極質(zhì)量增加答案 D解析 由于Zn比Cu更活潑,故Zn為負(fù)極,A錯(cuò)誤;工作時(shí)Cu電極作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2++2e-===Cu,B錯(cuò)誤;工作時(shí)電子經(jīng)外電路由負(fù)極Zn流向正極Cu,C錯(cuò)誤;電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液,工作時(shí)Cu2+在銅電極得電子生成Cu,工作一段時(shí)間后Cu電極質(zhì)量增加,D正確。11.如圖所示,兩電極一極為碳棒,一極為鐵片,若電流計(jì)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,是鐵片,燒杯中的溶液為稀硫酸B.b為負(fù)極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液C.a(chǎn)為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為稀硫酸D.b為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液答案 C解析 Fe、C形成的原電池中,負(fù)極鐵失去電子,變成Fe2+,由于a極上有大量氣泡生成,所以正極(C棒)的電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,故a為正極,是碳棒;b為負(fù)極,是鐵片;電解質(zhì)溶液為稀硫酸。12.我國在太陽能光電催化—化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展,相關(guān)裝置如圖所示。下列說法正確的是(已知質(zhì)子交換膜只允許H+通過)( )A.該制氫工藝中可以實(shí)現(xiàn)H2S的連續(xù)高效轉(zhuǎn)化B.該裝置工作時(shí),H+由b極區(qū)流向a極區(qū)C.a(chǎn)極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3++e-===Fe2+D.a(chǎn)極區(qū)需不斷補(bǔ)充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液答案 A解析 該裝置工作時(shí),H+由a極區(qū)流向b極區(qū),B項(xiàng)錯(cuò)誤;a極上有電子流出,發(fā)生氧化反應(yīng),所以a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+-e-===Fe3+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,a極區(qū)Fe2+和Fe3+可相互轉(zhuǎn)化,故不需補(bǔ)充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液,D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.鋅-空氣電池(原理如圖)適宜用作城市電動車的動力電源,放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。則該電池放電時(shí)下列說法正確的是( )A.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.氧氣在石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)C.電流由Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流向石墨電極D.該電池放電時(shí)OH-向石墨電極移動答案 B解析 該裝置為將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池,故A錯(cuò)誤;石墨電極為原電池的正極,水分子作用下氧氣在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子,故B正確;鋅電極為原電池的負(fù)極,則電流由正極石墨電極經(jīng)導(dǎo)線流向負(fù)極鋅電極,電池放電時(shí)陰離子OH-向Zn電極移動,故C、D錯(cuò)誤。14.將鋅片和銅片用導(dǎo)線相連浸入稀硫酸中組成原電池,兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)(裝置如圖),若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g,工作一段時(shí)間后,取出鋅片和銅片洗凈干燥后稱重,總質(zhì)量為47 g,則該過程中產(chǎn)生H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積為( )A.2.24 L B.3.36 LC.4.48 L D.6.72 L答案 C解析 由題意可知,該原電池中,鋅易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)而作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+,銅作正極,正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,則負(fù)極上鋅生成鋅離子進(jìn)入溶液而導(dǎo)致質(zhì)量減少,正極上氫離子得電子生成氫氣,所以正極質(zhì)量不變,兩個(gè)電極減少的質(zhì)量是參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量,鋅和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為2H++Zn===Zn2++H2↑,根據(jù)反應(yīng)的離子方程式得氫氣的物質(zhì)的量n(H2)=n(Zn)==0.2 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為V(H2)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。15.(2023·南京高一期中)A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。(2)B中錫極為_______極,電極反應(yīng)式為___________________,錫極附近溶液的酸性_____(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。B中Fe極為_______極,電極反應(yīng)式為_________________。(3)C中被腐蝕的金屬是________,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。(4)A、B、C中鐵被腐蝕由快到慢的順序是________。答案 (1)Fe+2H+===Fe2++H2↑(2)正 2H++2e-===H2↑ 減弱 負(fù) Fe-2e-===Fe2+(3)Zn Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(4)B>A>C解析 A中不能形成原電池,鐵與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng);B中能形成原電池,鐵比錫活潑,錫為正極,鐵為負(fù)極,鐵被腐蝕的速率加快;C能形成原電池,鋅比鐵活潑,鋅為負(fù)極,不斷被腐蝕。16.現(xiàn)有如下圖Ⅰ原電池裝置,插入電解質(zhì)溶液前Cu和Fe電極的質(zhì)量相等。請回答下列問題:(1)當(dāng)圖Ⅰ中的電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí),鐵片作________極,銅片上的現(xiàn)象是______________;圖中箭頭的方向表示________(填“電子”或“電流”)的流向。(2)若將圖Ⅰ中的U形管虛線以下的電解質(zhì)溶液換為四氯化碳(不導(dǎo)電),如圖Ⅱ所示,則該裝置______(填“能”或“不能”)形成原電池,原因是__________________________________。(3)當(dāng)電解質(zhì)溶液為某溶液時(shí),兩電極的質(zhì)量變化曲線如圖Ⅲ所示。①該電解質(zhì)溶液可以是下列中的________(填字母)。A.稀硫酸 B.CuSO4溶液C.稀鹽酸 D.FeSO4溶液②Cu電極的電極反應(yīng)式為_____________________________________;6 min時(shí)Cu電極的質(zhì)量為________g。答案 (1)負(fù) 有氣泡生成 電流 (2)不能 CCl4為非電解質(zhì),不能構(gòu)成閉合回路 (3)①B ②Cu2++2e-===Cu 9.2解析 (1)鐵比銅活潑,所以當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)鐵作負(fù)極,銅作正極,銅電極的電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,所以銅片上的現(xiàn)象是有氣泡生成;圖中的箭頭方向是由正極指向負(fù)極,故應(yīng)是電流方向。(2)由于四氯化碳不導(dǎo)電,所以不能構(gòu)成閉合回路,圖Ⅱ所示裝置不能形成原電池。(3)①由圖Ⅲ可知兩電極的質(zhì)量均在變化,F(xiàn)e電極的質(zhì)量減小而Cu電極的質(zhì)量增加,故電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液。②Cu電極的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-===Cu,F(xiàn)e電極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+,6 min時(shí)Fe電極減少的質(zhì)量為6.0 g-3.2 g=2.8 g,根據(jù)得失電子守恒求得Cu電極增加的質(zhì)量為3.2 g,故m=(6.0+3.2) g=9.2 g。 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫