4/4課時跟蹤檢測(十)化學(xué)反應(yīng)與電能(選擇題第1~8小題,每小題3分,第11小題5分,本檢測滿分60分)1.科學(xué)家研制出一種可以將水分解成氫氣和氧氣的催化劑,這將使氫氣生產(chǎn)成為可能,并使太陽能使用步入新的時代,被稱為“水發(fā)電技術(shù)”。下列有關(guān)說法正確的是()A.“水發(fā)電技術(shù)”是指水分解生成氫氣和氧氣,同時放出能量來發(fā)電B.“水發(fā)電技術(shù)”可實現(xiàn)發(fā)電過程中的零污染物排放C.若水分解產(chǎn)生的H2、O2分別通入燃料電池的兩極,通H2的電極上發(fā)生還原反應(yīng)D.“水發(fā)電技術(shù)”的能量轉(zhuǎn)換形式為化學(xué)能→電能→熱能2.下列化學(xué)反應(yīng)中,可以用來設(shè)計原電池的是()A.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑B.Zn+CuSO4Cu+ZnSO4C.C+CO22COD.2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO43.(2024·廊坊固安縣月考)僅用提供的下列各組物質(zhì)能組成原電池的是()選項ABCD電極材料Al、AgC、CCu、CuCu、Fe電解質(zhì)溶液稀H2SO4稀H2SO4稀HNO3酒精4.某學(xué)生用如圖所示裝置研究原電池的原理,下列說法錯誤的是()A.裝置①中銅棒上沒有氣體產(chǎn)生B.裝置②中Zn棒逐漸溶解,銅棒上有氣體產(chǎn)生C.裝置③中Zn棒增加的質(zhì)量與Cu棒減輕的質(zhì)量之比為65∶64D.裝置②與③中正極生成的物質(zhì)質(zhì)量之比為1∶32時,Zn棒的質(zhì)量變化相等5.(2024·沈陽月考)某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是()A.a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出B.a和b用導(dǎo)線連接時,銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-CuC.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D.a和b用導(dǎo)線連接后,Fe片上發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的Cu2+向銅電極移動6.某原電池的總反應(yīng)是Fe+Cu2+Fe2++Cu,該原電池的正確組成是()7.如圖所示,某同學(xué)利用石墨、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計、橙汁(顯酸性)、燒杯等用品探究原電池的構(gòu)成。下列結(jié)論錯誤的是()A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B.原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等要素構(gòu)成C.圖中電極a為石墨、電極b為鋅片時,導(dǎo)線中有電流通過D.圖中電極a為鋅片、電極b為銅片時,電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片8.用如圖所示裝置進(jìn)行實驗,若圖中x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可以表示:①c(Ag+),②c(NO3?),③a棒的質(zhì)量,④b棒的質(zhì)量,⑤溶液的質(zhì)量中的A.僅①③ B.僅②④C.僅①③⑤ D.僅②④⑤9.(10分)利用原電池原理可比較金屬的活潑性,原電池中,作負(fù)極的金屬活動性一般比作正極的金屬活動性強(qiáng)。結(jié)合相關(guān)知識解答下列問題。A、B、C三種金屬片按表中裝置進(jìn)行實驗:裝置現(xiàn)象A不斷溶解,B上產(chǎn)生氣泡C的質(zhì)量增加,B的質(zhì)量減輕(1)在甲中,金屬片(填“A”或“B”)發(fā)生氧化反應(yīng)。

(2)在乙中,金屬片(填“B”或“C”)作負(fù)極。

(3)如果把B、C用導(dǎo)線連接后同時浸入稀硫酸中,有一電極產(chǎn)生氣泡。則金屬片(填“B”或“C”)上有氣泡產(chǎn)生。

(4)上述三種金屬的活動性順序是。

10.(11分)現(xiàn)有如下兩個反應(yīng):A:H2SO4+2KOHK2SO4+2H2OB:Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2(1)根據(jù)上述兩反應(yīng)的本質(zhì),(填字母)反應(yīng)能設(shè)計成原電池,其原因是。

(2)將上述反應(yīng)中能設(shè)計成原電池的反應(yīng)設(shè)計成原電池。①寫出電極反應(yīng)式及反應(yīng)類型:負(fù)極:,;

正極:,;

②畫出裝置圖并標(biāo)明電極材料與名稱、電解質(zhì)溶液、電子流向。③若導(dǎo)線上通過電子2mol,則負(fù)極質(zhì)量減輕g。

高階思維訓(xùn)練(選做題)11.如圖所示,杠桿A、B兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿使其在水中保持平衡,然后小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液,一段時間后,下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中不考慮鐵絲反應(yīng)及兩邊浮力的變化)()A.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端高B端低B.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時,均為A端低B端高C.當(dāng)杠桿為絕緣體時,A端低B端高;當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,A端高B端低D.當(dāng)杠桿為絕緣體時,A端高B端低;當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時,A端低B端高12.(10分)(2024·濟(jì)寧一中階段檢測)化學(xué)電源在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用,同學(xué)們常常通過設(shè)計實驗和查閱資料的方式學(xué)習(xí)化學(xué)電源的相關(guān)知識。(1)甲同學(xué)為了解反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化,設(shè)計了一組對比實驗(實驗裝置如圖Ⅰ和圖Ⅱ)。預(yù)計產(chǎn)生氣體的速率:ⅠⅡ(填“>”“<”或“=”),溫度計的示數(shù):ⅠⅡ(填“>”“<”或“=”)。

(2)乙同學(xué)用如圖裝置推算銅鋅原電池工作時產(chǎn)生的電流量。供選擇的電極材料有純銅片和純鋅片。則a電極的電極反應(yīng)式為,當(dāng)量筒中收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時,通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為。

(3)丙同學(xué)了解到科學(xué)家正在研究利用原電池原理常溫常壓下合成氨,該裝置如圖,電極a為(填“正”或“負(fù)”)極。

課時跟蹤檢測(十)1.選B水分解的過程是吸熱過程,A項錯誤;“水發(fā)電技術(shù)”可實現(xiàn)發(fā)電過程中的零污染物排放,B項正確;氫氧燃料電池中,通H2的為電源負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),C項錯誤;“水發(fā)電技術(shù)”的能量轉(zhuǎn)換形式為太陽能→化學(xué)能→電能,D項錯誤。2.選BB項可以設(shè)計成原電池,C項是吸熱反應(yīng),不可以設(shè)計成原電池,A、D兩項不是氧化還原反應(yīng),所以不能用來設(shè)計原電池。3.選A鋁為電池的負(fù)極,失電子產(chǎn)生硫酸鋁,銀為正極,能形成原電池,故A正確;兩個相同的C電極且均不與稀H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能形成原電池,故B錯誤;兩個相同的Cu電極,不能形成原電池,故C錯誤;酒精不是電解質(zhì),不能形成原電池,故D錯誤。4.選C裝置①不能構(gòu)成原電池,Zn和稀硫酸反應(yīng)生成H2,Cu和稀硫酸不反應(yīng),故銅棒上沒有氣體產(chǎn)生,A項正確;結(jié)合分析可知裝置②構(gòu)成原電池,其中Zn為負(fù)極而逐漸溶解,銅棒上H+被還原而生成H2,B項正確;裝置③是原電池裝置,Zn為負(fù)極,Cu為正極,結(jié)合電極反應(yīng)式和得失電子守恒可知,Zn電極減少的質(zhì)量與Cu電極增加的質(zhì)量之比為65∶64,C項錯誤;裝置②與③的負(fù)極反應(yīng)式均為Zn-2e-Zn2+,正極反應(yīng)式分別為2H++2e-H2↑和Cu2++2e-Cu,即當(dāng)正極生成的物質(zhì)質(zhì)量之比為1∶32時,電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,則Zn棒的質(zhì)量變化相等,D項正確。5.選DFe比Cu活潑,Fe為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),D錯誤。6.選C根據(jù)電池反應(yīng)知,鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極,電解質(zhì)溶液中應(yīng)含有銅離子,選擇活潑性較弱的銅或石墨等導(dǎo)體作正極,故C項符合題意。7.選DA項,原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,正確;B項,原電池的構(gòu)成要素有電解質(zhì)溶液、活潑性不同的兩個電極、導(dǎo)線及相應(yīng)的閉合回路、能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),正確;C項,橙汁(顯酸性)作電解質(zhì)溶液,當(dāng)圖中電極a為石墨、電極b為鋅片時,可構(gòu)成原電池,導(dǎo)線中有電流通過,正確;D項,圖中電極a為鋅片、電極b為銅片時,Zn為負(fù)極,Cu為正極,原電池中電子從負(fù)極流向正極,所以電子從Zn片通過導(dǎo)線流向Cu片,錯誤。8.選ANO3?不參加反應(yīng),因此c(NO3?)不變,故B、D項錯誤;根據(jù)電池反應(yīng)Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag可知,每溶解56g的鐵轉(zhuǎn)移2mol電子,有216g銀從溶液中析出,故隨著反應(yīng)的進(jìn)行溶液的質(zhì)量減小,但溶液質(zhì)量不會變?yōu)?,⑤不符合圖像,9.(1)A(2)B(3)C(4)A>B>C10.(1)BA為非氧化還原反應(yīng),沒有電子轉(zhuǎn)移;B為氧化還原反應(yīng),有電子轉(zhuǎn)移(2)①Cu-2e-Cu2+氧化反應(yīng)Fe3++e-Fe2+還原反應(yīng)②③6411.選D根據(jù)題意,若杠桿為絕緣體,滴入CuSO4溶液后,在鐵球表面析出Cu,鐵球質(zhì)量增大,B端下沉;若杠桿為導(dǎo)體,滴入CuSO4溶液后,形成原電池,在銅球表面析出Cu,A端下沉。12.解析:(1)Ⅰ中鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,Ⅱ中鋅、銅與稀硫酸構(gòu)成原電池,氫離子在正極上得電子生成氫氣,由于形成原電池能加快化學(xué)反應(yīng)速率,所以產(chǎn)生氫氣的速率:Ⅰ<Ⅱ;裝置Ⅰ中鋅與稀硫酸反應(yīng)放熱,化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能,裝置Ⅱ中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為電能,放熱較少,因此溫度計的示數(shù):Ⅰ>Ⅱ。(2)從圖示裝置可知,b電極上生成氣體,則b電極為正極、a電極為負(fù)極,a電極反應(yīng)