第三單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第一課時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(時(shí)間：30分鐘)考查點(diǎn)一原電池的構(gòu)成條件1原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是()。A原電池中溶液能電離出自由移動(dòng)的離子B有兩根導(dǎo)線將兩個(gè)活潑性不同的電極連接C電極上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的生成物為電子D電極上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)中會(huì)有電子的轉(zhuǎn)移解析原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是在原電池的一極進(jìn)行氧化反應(yīng)，另一極進(jìn)行還原反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極所失去的電子沿導(dǎo)線流向另一極從而形成電流。答案D2在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是()。AAl(OH)3(s)NaOH(aq)= NaAlO2(aq)2H2O(l)H0BCH3CH2OH(l)3O2(g)= 2CO2(g)3H2O(l)H0C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)= 4Fe(OH)3(s)H0DH2(g)Cl2(g)= 2HCl(g)H0解析原電池反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，A為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)為原電池。答案A3如圖為蕃茄電池，下列說法正確的是()。A一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會(huì)變小B銅電極附近會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色 C電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅D鋅電極是該電池的正極 解析在蕃茄電池中，因?yàn)閆n的活潑性比Cu的強(qiáng)，所以鋅是該電池的負(fù)極，失去電子逐漸溶解，所以一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會(huì)變小，A選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；銅做電池的正極，蕃茄中的有機(jī)酸電離出的H在銅電極上得電子生成氫氣，銅電極不發(fā)生變化，只起導(dǎo)電作用，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中，電子流向是：負(fù)極導(dǎo)線正極，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案A考查點(diǎn)二原電池正負(fù)極的判斷方法4關(guān)于鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成的原電池的下列說法中正確的是()。A鋅是負(fù)極、銅是正極B電子從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片C負(fù)極的反應(yīng)式為2H2e= H2D反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液的pH降低解析由于Zn比Cu活潑，在形成的原電池中，Zn是負(fù)極，Cu是正極；電子從Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片；負(fù)極的反應(yīng)為Zn2e= Zn2，正極的反應(yīng)式為2H2e= H2；反應(yīng)一段時(shí)間后，因c(H)減小，溶液的pH升高，故應(yīng)選A。答案A5X、Y兩根金屬棒插入Z溶液中構(gòu)成如下圖的裝置，實(shí)驗(yàn)中電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)X棒變粗，Y棒變細(xì)，則X、Y、Z可能是下列中的()。編號(hào)XYZAZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸銅溶液DAgZn硝酸銀溶液解析Y棒變細(xì)意味著Y是負(fù)極，X棒變粗意味著X是正極，Z溶液中陽離子得電子生成金屬單質(zhì)附在X棒上，質(zhì)量增重。B項(xiàng)X棒上只生成氣體，沒有金屬析出；A、C項(xiàng)都是X棒變細(xì)，D符合題意。答案D6由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 裝置 現(xiàn)象 二價(jià)金屬A不斷溶解 C的質(zhì)量增加 A上有氣體產(chǎn)生 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_。(3)裝置丙中溶液的c(H)_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是_。解析甲裝置金屬A為負(fù)極，失去電子A2e= A2；乙裝置C的質(zhì)量增加，說明C電極上有銅析出Cu22e= Cu；丙裝置A上有氣體產(chǎn)生，說明2H2e= H2，c(H)變小；根據(jù)這三個(gè)裝置中負(fù)極的活潑性強(qiáng)于正極的活潑性，得DABC。答案(1)A2e= A2(2)Cu22e= Cu(3)變小(4)DABC考查點(diǎn)三原電池原理的應(yīng)用7如圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法錯(cuò)誤的是 ()。A銅片表面有氣泡生成B裝置中存在“化學(xué)能電能光能”的轉(zhuǎn)換C如果將硫酸換成檸檬汁，導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)D如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變解析C項(xiàng)，檸檬汁是電解質(zhì)溶液，該裝置稀H2SO4換成檸檬汁后，仍能構(gòu)成原電池，故導(dǎo)線中仍會(huì)有電子流動(dòng)，不正確。答案C8對于鋅、銅和稀H2SO4組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1 mol 電子通過時(shí)，理論上兩極變化是：鋅片溶解了32.5 g鋅片增重32.5 g銅片上析出1 g H2銅片上析出1 mol H2 ()。A和 B和 C和 D和解析鋅銅原電池中，鋅作負(fù)極，失去1 mol e時(shí)理論上溶解鋅32.5 g，同時(shí)銅作正極，銅片上有0.5 mol H2放出。答案A9觀察圖A、B、C，回答下列問題：(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_(填“有”或“沒有”)氣泡產(chǎn)生。再用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來(見圖A)，組成一個(gè)原電池，正極的電極反應(yīng)式為_。(2)如果燒杯中最初裝入的是2 molL1 500 mL的稀硫酸溶液，構(gòu)成銅鋅原電池(見圖B，假設(shè)產(chǎn)生的氣體沒有損失，鋅失去的電子完全沿導(dǎo)線到銅電極)，當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到11.2 L的氫氣時(shí)，則此時(shí)燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為(溶液體積變化忽略不計(jì))_、_ _。(3)如果電極材料分別是鐵片和石墨并進(jìn)行連接，插入氯化鈉溶液中(見圖C)，放置數(shù)天后，寫出正極的電極反應(yīng)式_。解析(1)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，是由于鋅和酸反應(yīng)，產(chǎn)生了氫氣，若再平行插入一塊銅片，由于銅不與硫酸反應(yīng)，所以看不到銅片上有氣泡產(chǎn)生；若將兩者用導(dǎo)線連接起來，如圖A所示，組成原電池，銅為正極，發(fā)生反應(yīng)2H2e=H2。(2)在該裝置中，發(fā)生反應(yīng)ZnH2SO4=ZnSO4H2，生成11.2 L氫氣，消耗0.5 mol H2SO4，生成0.5 mol ZnSO4，溶液的體積為500 mL，所以c(H2SO4)1 molL1，c(ZnSO4)1 molL1。(3)在裝置C中，正極為C，負(fù)極為鐵，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，正極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH。答案(1)沒有2H2e=H2(2)c(H2SO4)1 molL1c(ZnSO4)1 molL1(3)O22H2O4e=4OH10某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，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：編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Mg、Al氫氧化鈉溶液偏向Mg5Al、Zn濃硝酸偏向Al試根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)是否相同(填“相同”或“不相同”)?答：_。(2)對實(shí)驗(yàn)3完成下列填空：鋁為_極，電極反應(yīng)式：_。石墨為_極，電極反應(yīng)式：_。電池總反應(yīng)式：_。(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作負(fù)極還是正極_，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作原電池的正極，電流計(jì)指針偏向Al；在稀鹽酸中Al比Cu活潑，Al作原電池的負(fù)極，Cu作原電池的正極，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。在實(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)是鋁失去電子被氧化為鋁離子，鹽酸中的氫離子得到電子被還原為氫氣。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作原電池的負(fù)極，Mg作原電池的正極。鋁在濃硝酸中被鈍化，鋅在濃硝酸中被氧化，即在濃硝酸中Zn比Al活潑，Zn作原電池的負(fù)極，Al作原電池的正極，所以在實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁。該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)運(yùn)用比較法探究鋁電極在原電池中的作用。實(shí)驗(yàn)1、2、3比較的是電解質(zhì)溶液相同，電極材料不同；實(shí)驗(yàn)1和4比較的是電極材料相同，電解質(zhì)溶液不同；實(shí)驗(yàn)5與其他實(shí)驗(yàn)比較的是電極材料和電解質(zhì)溶液都不同。這些結(jié)果都是總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素。答案(1)不相同(2)負(fù)2Al6e=2Al3正6H6e=3H2