1、 化學反應為人類提供能量【典例導悟】【典例1】在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片，下列敘述不正確的是A.負極附近的離子濃度逐漸增大B.電子通過導線由銅片流向鋅片C.反應一段時間后，溶液的H+濃度降低D.銅片上有H2逸出【規范解答】選B。【規律方法】原電池工作時，電子經導線從負極流入正極，電解質溶液中的陰離子流向負極，陽離子流向正極。【變式訓練】1.（2010·雙鴨山高一檢測）根據下列事實：X+Y2+=X2+Y；Z+H2O（冷）=Z（OH）2+H2；Z2+氧化性比X2+弱；由Y、W電極組成的電池，電極反應為W2+2e-=W、Y-2e-=Y2+，可知X、Y、Z、W的還原

2、性由強到弱的順序為（ ）A.XZYW B.ZWXYC.ZYXW D.ZXYW【解析】選D。由知還原性XY；中Z很活潑；中金屬陽離子氧化性越強，則其對應單質的還原性就越弱，所以還原性ZX；中，Y作負極將W從它的鹽溶液中置換出來，所以還原性YW，綜上可知還原性ZXYW。2.（2010·濟寧高一檢測）某課外活動小組使用下列用品設計原電池。用品：銅片、鐵片、導線、金屬夾、發光二極管、果汁（橙汁、蘋果汁）500 mL、燒杯。下列說法正確的是（ ）A.該裝置能將電能轉化為化學能B.實驗過程中銅片逐漸溶解C.電子由鐵片通過導線流向銅片D.鐵片上會析出紅色的銅【解析】選C。原電池是將化學能轉變為電能

3、；該原電池鐵片作負極，銅片作正極，鐵片逐漸溶解；電子由負極（鐵片）通過導線流向正極（銅片）；果汁中所含酸中的H+在銅片上得電子被還原成H2。【典例2】如圖所示的裝置中可觀察到電流計的指針發生偏轉，M棒變粗，N棒變細，由此判斷下表中所列M、N、P物質，其中可以成立的是【思路點撥】解答本題要注意以下兩點：（1）先確定原電池的正、負極。（2）根據原電池的工作原理分析。【互動探究】若將例題中B項中的稀鹽酸換作濃硝酸，能形成原電池嗎？若能形成，負極是什么？提示：能。鐵在濃HNO3中發生鈍化，而Cu能與濃HNO3反應，所以Cu作負極。【學業達標訓練】1.下列關于能量轉化的認識不正確的是（ ）A.綠色植物的

4、光合作用是將光能轉變為化學能B.煤燃燒時化學能轉變成熱能和光能C.原電池工作時，化學能轉變為電能D.白熾燈工作時，電能全部轉變成光能【解析】選D。白熾燈工作時，并不是電能全部變成光能，而是大部分電能轉化成光能，還有一部分電能轉化成熱能。2.（2010·連云港高一檢測）某原電池的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，該原電池正確的組成是（ ）【解析】選C。A項，應是2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+；B項，Zn作負極，Cu作正極。D項，不能構成原電池。3.（2009·廣東理基）下列有關電池的說法不正確的是（ ）A.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B.銅鋅原電池工作時，

5、電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C.甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能D.鋅錳干電池中，鋅電極是負極【解析】選B。鋰離子電池可以充用，再次使用，屬于二次電池，A項正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流為銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B項錯；電池的實質即是化學能轉化成電能，C項正確；Zn失去電子生成Zn2+，故作為負極，D項正確。4.圖中裝置，構成原電池的是（ ）【解析】選C。A、D項沒有構成閉合回路，B中乙醇為非電解質。5.由鋁、鐵、銅和稀硫酸，可以組成原電池的種數是（ ）A.2種 B.3種 C.4種 D.6種【解析】選B。由組成原電池的條件可知，鋁、鐵及稀H2SO4；鋁、銅及稀H2SO4；鐵、銅及稀

6、H2SO4均可形成原電池，故選B。6.（2010·新余高一檢測）廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是（ ）A.利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品D.回收其中石墨電極【解析】選B。廢電池的危害主要是所含的重金屬離子能引起水和土壤污染。7.下面是四個化學反應，你認為理論上不可用于設計原電池的是（ ）A.2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl（OH）4+3H2B.2H2+O2=2H2OC.NaOH+HCl=NaCl+H2OD.CH4+2O2=CO2+2H2O【解析】選C。原電池是利用氧化還

7、原反應將化學能轉化為電能的裝置，故原電池總反應必須是氧化還原反應。A、B、D為氧化還原反應，C為非氧化還原反應。8.在銀鋅原電池中，以硫酸銅為電解質溶液，鋅為 _極，電極上發生的是 _ 反應（“氧化”或“還原”），電極反應式為 _ ，鋅片上觀察到的現象為 _ ，銀為 _ 極，電極上發生的是 _ 反應（“氧化”或“還原”），電極反應式是 _ ；銀片上觀察到的現象是 _ 。9.已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質溶液：CuCl2溶液、Fe2（SO4）3溶液、鹽酸。按要求回答下列問題：(1)電工操作上規定：不能把銅導線和鋁導線連接在一起使用。請說明原因：_。(2)從上述實驗用品中選取合適材

8、料構建一個原電池，并在下面方框內繪出原電池裝置圖。(3)若電極材料選銅和鐵，電解質溶液選Fe2（SO4）3溶液，外加導線，能否構成原電池？ _ （填“能”或“否”）。【解析】(1)若把銅導線和鋁導線連接在一起使用，在潮濕的空氣中易在接口處形成原電池，此時，鋁作負極，銅作正極，加快了鋁導線的腐蝕速率，易造成斷路。(2)（3）由形成原電池的條件知，兩電極只要是活潑性不同的兩金屬（或金屬與石墨），所選電解質溶液至少與一電極反應，再用導線連接即可。如銅和鋅作兩電極，與題中所給三種電解質溶液均能構成原電池；銅和鐵作兩電極，與題中所給三種電解質溶液均能構成原電池；銅和石墨作兩電極，與Fe2（SO4）3溶液

9、能構成原電池；銀和石墨作兩電極，與題中所給三種電解質溶液均不能構成原電池等。【素能綜合檢測】一、選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分）1.（2010·如東高一檢測）下列關于化學能與電能的敘述正確的是（ ）A.化學能能轉變為電能，電能不能轉變為化學能B.原電池能使氧化還原反應釋放的能量直接轉化為電能C.原電池能使化學能全部轉變為電能D.新型二次電池對環境無污染，可以不回收【解析】選B。電能與化學能之間可相互轉化；原電池是將部分化學能轉化為電能；電池中的電解質溶液可造成土壤污染和水污染。2.下列關于充電電池的敘述，不正確的是( )A.充電電池的化學反應原理是氧化還原反應B.充電電

10、池可以無限制地反復放電、充電C.充電是使放電時的氧化還原反應逆向進行D.較長時間不使用電器時，最好從電器中取出電池，并妥善存放【解析】選B。充電電池屬于二次電池，但并不是可以無限制地反復充電、放電。充電電池的充電和放電過程都有電子得失，都是氧化還原反應，且是相互逆向進行的。3.（2010·廈門高一檢測）有關如圖所示原電池（鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液可構成閉合回路）的敘述，正確的是( )A.銅片上有氣泡逸出B.取出鹽橋后，電流計依然發生偏轉C.反應中，鹽橋中的K+會移向CuSO4溶液D.銅片上發生氧化反應【解析】選C。銅片為正極，發生還原反應，Cu2+得電子，無氣泡產生，A、D錯

11、。取出鹽橋后，不能構成閉合回路，電流計不再發生偏轉，B錯。反應中陽離子向正極移動，C正確。4.a、b的活動性均比氫強，a還可以從b的硝酸鹽中置換出b。將a、b用導線相連放入CuSO4溶液，下列敘述中不正確的是（ ）A.導線上有電流，電流方向由b向aB.a極質量減小，b棒質量增加C.b棒上放出氫氣D.a棒發生氧化反應，b棒發生還原反應【解析】選C。由題意知，a、b、H、Cu的活動性由強到弱的順序為：abHCu,則a、b及CuSO4溶液構成的原電池中，a作負極，b作正極，溶液中的Cu2+在b極上得到電子析出，從而使b棒質量增加，b棒上不會產生H2。5.下列有關說法不正確的是( )A.構成原電池正極

12、和負極的材料必須是兩種金屬B.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現氣泡C.把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面不會出現一層鐵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】選A。構成原電池的兩極可能是兩種金屬，也可能一種是金屬，另一種是非金屬如石墨等；銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀H2SO4中，氫氣在正極銅片上生成；銅片插入FeCl3溶液中，電池總反應的離子方程式為：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+,銅片上不會析出鐵；D項，形成原電池， 加快反應速率。二、非選擇題（本題包括3小題，共30分）6.（6分）有兩根質量相同的銅棒和鋅棒，用導線連接后插入CuSO

13、4溶液中，經過一段時間后，取出洗凈并干燥后稱量，銅棒和鋅棒質量相差6.45 g。試回答：（1）_ 棒的質量重（2）導線中通過的電子的物質的量是多少？【解析】（1）Cu為正極，Cu2+在該極上變為Cu析出。（2）設導線中通過的電子的物質的量為x，則 x=0.10 mol答案：（1）銅 （2）0.10 mol7.（12分）（2009·臺州高一檢測）分別按如圖甲、乙所示裝置進行實驗，圖中兩個燒杯里的溶液為同濃度的稀硫酸，甲中G為電流計。請回答下列問題： (1)以下敘述正確的是 _ 。A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生B.甲中銅片是正極，乙中銅片是負極C.兩燒杯中溶液的H+濃度均減小D.產生氣

14、泡的速率甲比乙慢(2)甲裝置中的能量轉化方式：_ 能轉化為 _能，乙裝置中的能量轉化方式是 _能轉化為 _能。(3)在甲實驗中，某同學發現不僅在銅片上有氣泡產生，而且在鋅片上也產生了氣體，分析原因可能是 _。（4）在甲實驗中，如果把稀硫酸換成硫酸銅溶液，請寫出銅電極的電極反應方程式： _。【解析】（1）考查原電池的工作原理。甲為原電池，乙為Zn與稀H2SO4接觸反應，甲中H+在銅片上得電子被還原為H2，銅片為正極，且形成原電池后放氣泡速率比乙快；隨著兩燒杯中H+不斷消耗，溶液的c(H+)均減小。(2)甲形成原電池，是將化學能轉化為電能，乙主要是將化學能轉化為熱能。(3)鋅片上產生氣體，可能是由

15、于鋅片不純，Zn與雜質形成原電池的原因。（4）若將稀H2SO4換成CuSO4溶液，則銅極上會析出Cu。答案：(1)C(2)化學 電 化學 熱（3）鋅片不純，在鋅片上就形成原電池（4）Cu2+2e- Cu實驗·探究8.（12分）（2010·湛江高一檢測）利用生活中或實驗室中常用的物品，根據氧化還原反應知識和電學知識，自己動手設計一個原電池。請填寫下列空白：（1）實驗原理：Fe+2H+=Fe2+H2。（2）實驗用品：電極（_ 、 _）、稀硫酸、_ （填寫所缺的實驗用品）、耳機（或者電流計）。（3）實驗裝置（4）原電池設計及注意的問題按如圖所示連接好實驗儀器，注意觀察（耳朵聽）耳機是否有聲音發出，如果沒有，可將原電池的兩個電極中的一極接觸耳機插頭上的一極（注意：接觸的同時耳機的另一個極是連接在原電池的另一個電極上的），這時可以聽見耳機發出“嚓嚓嚓”聲音。其原因是：在原電池中，由化學能轉化為