必修2同步巩固练习解析：2-2化学能与电能（第1课时）

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1、第 2 章章 第第 2 节节 第第 1 课时课时 一、选择题 1关于如图所示装置的叙述正确的是( ) A铜是阳极，铜片上有气泡产生 B铜片是正极，该电极周围溶液氢离子浓度不变 C电流从锌片经导线流向铜片 D氢离子在铜片表面被还原 【解析】 如图所示装置是原电池，电极为正、负极，活泼的锌为负极，失去电子，发 生氧化反应，本身质量逐渐减少。而铜极为正极，上面富积电子，H移向铜极，H浓度增 大，H在发生还原反应产生 H2。 【答案】 D 2某原电池的总反应是 ZnCu2=Zn2Cu，该原电池的正确组成是( ) A B C D 正极 Zn Cu Zn Cu 负极 Cu Zn Cu Zn 电解质溶液 C

2、uCl2 CuCl2 ZnCl2 ZnCl2 【解析】 从电极的总反应式看，锌为负极，铜为正极，电解质溶液中含有铜离子。 【答案】 B 【点拨】 形成原电池的条件： (1)两个活泼性不同的电极。 (2)电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应)。 (3)形成闭合回路(或在溶液中接触)。 3下列关于实验现象的描述不正确的是( ) A用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 B把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铁片表面出现气泡，铜片表面无气泡 C把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快 D把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 2 【答

3、案】 B、D 【点拨】 B 项装置中铁片是负极，铜片是正极，气泡应出现在铜片表面，故该项错； D 项反应中，Fe3被还原生成 Fe2，而不是单质 Fe，故该项错。 4如右图所示，把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液构成原电池。下列叙述正 确的是( ) AZn 是负极，发生还原反应 B电流从锌片流向铜片 C一段时间后，铜片质量减轻 D该装置将化学能转变为电能 【解析】 A 中 Zn 发生氧化反应，B 中电流的方向从正极负极，C 中一段时间后， 锌片质量减轻，故只有 D 正确。 【答案】 D 5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有导线将两个活动性不同的电极

4、连接 C正极发生了氧化反应，而负极发生了还原反应 D两电极上分别进行的氧化还原反应中有电子的转移 【答案】 D 【点拨】 氧化还原反应是原电池产生电流的本质原因 6关于下图所示的原电池，下列说法正确的是( ) A.电子从锌电极通过检流计流向铜电极 B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应 D铜电极上发生的电极反应是：2H2e=H2 3 【答案】 A 【点拨】 图示原电池中，Zn 为负极发生氧化反应，Cu 为正极发生还原反应，故 A 项 正确， C 项错 ； 原电池工作时， ZnSO4溶液中的 Zn 2浓度增大， 所以盐桥中的阴离子向 ZnSO4 溶液中迁移，

5、B 项错；铜电极上发生的反应是 Cu22eCu，D 项错。 7如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过， 则下列说法正确的是( ) A锌片是负极 B两个铜片上都发生氧化反应 C石墨是阴极 D两个番茄都形成原电池 【答案】 A 【点拨】 由于番茄汁显酸性，左侧番茄形成原电池，Zn 作负极，右侧番茄形成电解 池，Cu 作阴极，故选项中只有 A 正确。 8如图所示，烧杯中盛的是水，铁圈和银圈直接相连，在接头处用一根绝缘细丝吊住， 并使之平衡，小心地从烧杯中央滴入 CuSO4溶液，反应一段时间后，观察到的现象是( ) A两圈仍保持平衡 B有气泡产生，两圈摇摆不定 C铁圈向

6、下倾斜 D银圈向下倾斜 【解析】 上述铁圈、银圈和硫酸铜溶液构成了原电池(铁圈和银圈活泼性不同且相互 接触从而构成闭合回路)。其电极反应式为：负极：Fe2e=Fe2，铁溶解，铁圈减轻； 正极：Cu22e=Cu，生成的 Cu 沉积在银圈上，银圈增重。 【答案】 D 9根据下列实验事实：(1)XY2=X2Y； 4 (2)Z2H2OZ(OH)2H2；(3)Z2的氧化性比 X2弱；(4)由 Y、W 电极组成原= 冷 电池，电极反应为 W22e=W，Y2e=Y2，可知 X、Y、Z、W 的还原性由强到 弱的顺序是( ) AXZYW BZWXY CZXYW DZYXW 【解析】 (1)中 X 能置换出 Y，

7、说明还原性 XY； (2)中 Z 可与冷水反应，说明 Z 是极 活泼金属；(3)说明还原性 ZX；(4)中 Y、W 形成原电池时，Y 作负极，说明还原性 YW。 综上所述，几种金属的还原性由强到弱的顺序为 ZXYW。 【答案】 C 【点拨】 原电池原理在实际生产、生活、科研中有着广泛的应用。利用原电池原理可 以解释某些实验现象， 可以提高反应速率， 还可以根据原电池的正、 负极判断金属性的强弱。 原电池中的负极金属(发生氧化反应)活动性比正极金属(该极上一般是溶液中的阳离子发生 还原反应)强。 10在盛有 H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是( ) A正极附近的 SO离

8、子浓度逐渐增大 24 B电子通过导线由铜片流向锌片 C正极有 O2逸出 D铜片上有 H2逸出 【答案】 D 【点拨】 由锌片、铜片、稀 H2SO4构成的原电池，锌片为负极，Zn2e=Zn2； 铜片为正极： 2H2e=H2，SO、OH等阴离子向负极移动，外电路上，电子通过导线由锌 24 片流向铜片。 二、非选择题 11 如 右 图 所 示 装 置 能 否 构 成 原 电 池 ？ _ 。 若 不 能 ， 请 说 明 理 由 _。 5 若 能 ， 请 确 定 两 极 名 称 并 写 出 电 极 反 应 式 和 总 反 应 式 _， _。 【解析】 装置满足原电池构成的条件， 有活泼性不同的电极、 有

9、电解质溶液并且形成 了闭合回路，所以能形成原电池。在 NaOH 溶液中，Al 的活动性强，是负极，电极反应式 为：Al4OH3e=AlO 2H2O，Mg 为正极，电极反应式为： 2 2H2O2e=H22OH 【答案】 能 Al 为负极： Al4OH3e=AlO 2H2O 2 Mg 为正极：2H2O2e=H22OH 总反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 【点拨】 如果对原电池的原理理解不透彻， 仅根据电极材料的金属活泼性来确写原电 池的正负极，结果在解本题时就会出错。原电池能形成电流，是由于两极在电解质溶液中放 电能力不同而造成的。电极材料在电解质溶液中的放电能力与金属的活泼性

10、并不完全一致， 即金属性强的不一定先放电。如 Mg 比 Al 活泼，在 NaOH 溶液中 Al 能反应，而 Mg 不能。 弄清这一点，本题就容易解决了。 12如图所示，组成一种原电池，试回答下列问题(灯泡功率合适)： (1)电解质溶液为稀 H2SO4时，灯炮_(填“亮”或“不亮)。若灯炮亮，则 Mg 电 极上发生的反应为_；Al 电极上发生的反应为_(正、负电极的电极反应式要保 持得失电子相等)。 (2)电解质溶液为 NaOH(aq)时，灯炮_(填“亮”或“不亮”)。若灯炮亮，则 Mg 电极上发生的反应为_；Al 电极上发生的反应为_(正、负电极的电极反应式要 保持得失电子相等)。 【解析】

11、(1)(2)两种情况都具备了形成原电池的条件，因而灯炮都亮。当电解质为酸 溶液时，Mg 与 Al 活泼，Mg 是原电池的负极，失去电子变为 Mg2；Al 是原电池的正极， 电子由 Mg 片流向 Al 片。正极上 H得电子变为 H2。当电解质为碱溶液时，Al 与碱反应， 6 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。而 Mg 与碱不反应，所以 Al 是原电池负极，负 极上 Al 失去电子流向正极；Mg 是正极，正极上 H得电子变成 H2。 【答案】 (1)亮 Mg2e=Mg2 2H2e=H2 (2)亮 6H2O6e=3H26OH 2Al6e8OH=2AlO 4H2O 2 或 2Al6e6O

12、H=2Al(OH)3 【点拨】 一般情况下， 活动性强的金属作负极， 但同时要观察电极材料能否与电解质 溶液发生反应。 本题易把(2)中负极和正极依然判断为 Mg 和 Al。 而忽略了 Mg 并不与 NaOH 溶液发生反应。 13写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学方程式。 负极 正极 电解质溶液 (1) 铁 铜 稀硫酸 (2) 铜 银 硝酸银溶液 (3) 铁 石墨 氯化钠溶液 (1)负极：_；正极：_；总反应式： _。 (2)负极：_；正极：_；总反应式： _。 (3)负极：_；正极：_；总反应式： _。 【答案】 (1)Fe2e=Fe2 2H2e=H2 FeH2SO4=FeSO4H2

13、(2)Cu2e=Cu2 Age=Ag Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2 (3)Fe2e=Fe2 2H2OO24e=4OH 2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2 【点拨】 NaCl 为中性溶液。 7 14某同学进行右图所示的铜锌原电池实验： (1)从理论上讲，应该能预期看到的现象是 _ _ _。 (2)实验过程中，观察到锌极上有少量气泡逸出，铜极上有大量气泡逸出，请解释原因。 _ 【答案】 (1)锌片无气泡冒出，铜片上有气泡冒出，电流计指针发生偏转 (2)锌片不 纯，锌与杂质形成许多微小原电池 15(1)将铜棒与锌棒用导线连接，依次插入分别盛有硫酸溶液；硫酸铜溶液； 硫酸钠溶液的三种烧杯

14、中，此时，铜片上发生的主要反应是： _； _； _。 (2)铜制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀严重，写出此电化学腐蚀的电极反应式： 正极： _； 负极： _。 (3)将表面去掉氧化膜的镁片与铝片用带电流表的导线连接，插入盛有烧碱溶液的烧杯 中， 此时发现电流计指针偏转， 判断此原电池的正负极， 并写出电极反应式和总反应方程式。 正极 _， 电极反应式 _， 负极 _， 电极反应式 8 _， 总反应 _ _。 【解析】 掌握原电池原理和两极反应的本质是解题关键。(1)均为铜锌原电池， 铜极上分别为 H、Cu2得电子被还原，为锌的吸氧腐蚀，铜极上 O2得电子被还原。(2) 铜只能发生吸氧腐蚀，不能发生析氢腐蚀。酸雨是一个干扰因素，只是使电解质溶液中离子 浓度增大，反应加快。(3)在 NaOH 溶液中，镁不发生反应，而铝能发生氧化反应，失去电 子作负极，正极是镁。 【答案】 (1)2H2e=H2 Cu22e=Cu O22H2O4e=4OH (2)O22H2O4e=4OH Cu2e=Cu2 (3)Mg 6H2O6e=3H26OH Al 2Al6e8OH=2AlO 4H2O； 2 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2