2019-2020年高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用教学案鲁科版必修2.doc

2019-2020年高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用教学案鲁科版必修2 课标要求1掌握实验室制备氯气的原理、净化方法及尾气处理方法。2了解常见气体的实验室制备装置及收集方法。3了解一些常见物质的制备原理。1实验室制备Cl2原理：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O2气体制备装置流程：发生装置净化装置收集装置尾气处理装置。3实验室制备干燥Cl2装置流程：4工业制Cl2原理：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。5硫酸工业反应流程：S(或FeS2)SO2SO3H2SO4。6硝酸工业反应流程：NH3NONO2HNO3。1氯气的实验室制法(1)反应原理、仪器、试剂反应原理MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O仪器分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯、集气瓶、铁架台、石棉网、烧杯试剂MnO2、浓盐酸、NaOH溶液(2)实验室制备纯净、干燥Cl2的装置图(3)实验步骤 (4)尾气处理：多余的Cl2用NaOH溶液吸收，原理：Cl22OH=ClClOH2O。2氯气的工业制法(1)方法：电解饱和食盐水。(2)化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。离子方程式：2Cl2H2O Cl2H22OH。特别提醒(1)实验室制备Cl2时，可用KMnO4或KClO3代替MnO2，利用“固体液体气体(不需要加热)” 装置制备：16HCl(浓)2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2O,6HCl(浓)KClO3=KCl3Cl23H2O。(2)吸收氯气时不宜用澄清的石灰水代替NaOH溶液，原因Ca(OH)2溶解度是微溶，澄清的石灰水不能保证氯气全部被吸收。(3)实验室制氯气时必须使用浓盐酸，稀盐酸还原性弱，不被氧化。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)MnO2与浓盐酸的反应制Cl2：MnO24HClMn22ClCl22H2O()(2)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气()(3)生石灰能与水反应，可用来干燥氯气()(4)实验室制备Cl2可用排饱和食盐水集气法收集()2下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()AabcdefghBaedcbhigCadecbhigDacbdehif解析：选B实验室制取FeCl3的实验流程为：浓H2SO4故仪器连接顺序为aedcbhig。1常见气体的实验室制备方法(1)气体发生装置反应类型制备装置取的气体可用来制化学方程式固固气(或固气)O22KClO32KCl3O2NH32NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O固液气H2ZnH2SO4= ZnSO4H2CO2CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O固液气(或液液气)Cl2MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)气体净化装置装置类型液体除杂剂(不加热)固体除杂剂(不加热)固体除杂剂(加热)适用范围不溶于水(液)的气体常温下不与除杂剂反应的气体加热条件下不与除杂剂反应的气体装置示意图(3)气体收集装置装置类型排水(液)集气法向上排空气集气法向下排空气集气法装置示意图适用范围不溶于水(液)的气体密度大于空气且不与空气反应的气体密度小于空气且不与空气反应的气体典型气体H2、O2、NO、COCl2、HCl、CO2、SO2H2、NH3、CH4(4)尾气处理装置装置适用气体难溶于电解质溶液的易燃气体，如H2、CO等易与电解质溶液反应的气体，如Cl2、H2S、SO2等所有危险或有污染性的气体均可用此法(只适用于少量气体)2.常见物质的工业制法物质工业制法氢气CH2O(g) COH2COH2O CO2H2二氧化碳CaCO3CaOCO2硫酸SO2 SO22SO2O22SO3SO3H2O= H2SO4氨气N23H22NH3硝酸4NH35O24NO6H2O2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO1实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()A制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置B制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C制一氧化碳时，用向上排空气法收集气体D制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气解析：选A用过氧化钠和过氧化氢制备氧气时，均可采用固液不加热的制气体装置，A项正确；氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成CO2，B项错误；一氧化碳密度与空气密度接近，不能用排空气法收集，C项错误；不能用水吸收制取二氧化氮的尾气，因为二氧化氮与水生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮不溶于水造成污染，D项错误。2如下图是制取、净化并测量生成气体体积的装置示意图。利用上述装置进行下表所列实验，能达到实验目的的是()物质实验a(液体)b(固体)c(液体)A稀盐酸锌粒浓H2SO4B浓氨水生石灰浓H2SO4C浓硫酸铜片NaOH溶液D稀HNO3铜片H2O解析：选AA、B、C、D项中产生的气体依次分别为H2、NH3、SO2、NO；B项NH3不能用浓H2SO4干燥；C项浓H2SO4与Cu反应需要加热；D项中产生的NO与O2反应，测得v(NO)不准确。三级训练节节过关1用下列装置收集Cl2并进行尾气吸收，其中最合理的是()解析：选C由于Cl2空气，故采用向上排空气法收集Cl2，即导气管在试管中“长进短出”，排除A、B两项；用NaOH溶液吸收Cl2，为防止倒吸应使用倒扣漏斗，排除D项。2为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的装置并连接。合理的是()AaaddeBbbddgCccddgDddccf解析：选C由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，除杂的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液，应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥。收集CO2时应用向上排空气法，所以正确答案为C选项。3下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是()选项X收集气体YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠解析：选CA项，氯化氢是酸性气体，不能用碱石灰干燥，A不正确；B项，氨气密度小于空气，应该是短口进，长口出，B不正确；C项，二氧化硫是酸性气体，能用氯化钙干燥，且二氧化硫的密度大于空气，用向上排空气法收集，C正确；D项，一氧化氮极易被空气氧化生成二氧化氮，不能用排空气法收集，D不正确。4(海南高考)工业上，向500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题：(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为_，装置B中加入的试剂是_。(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取_。尾气的成分是_。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是_、_。(3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是_。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先_，再_。解析：(1)制取无水氯化铁的实验中，A装置为氯气的制备装置，发生的反应为二氧化锰和浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，装置B的作用是除去氯气中的水蒸气，B中加入的试剂是浓硫酸。(2)根据题给信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl；尾气的成分是HCl和H2；若仍用D的装置进行尾气处理，氯化氢气体极易溶于水，氢气与氢氧化钠溶液不反应，则存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。(3)检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液；欲制得纯净的FeCl2，应防止装置中氧气的干扰，在实验操作中应先通入氯化氢，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃C处的酒精灯。答案：(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O浓硫酸(2)HClHCl和H2易发生倒吸可燃性气体H2不能被吸收(3)KSCN溶液通入氯化氢(赶尽装置中的空气)点燃C处的酒精灯1关于实验室制Cl2，下列说法正确的是()A可用KMnO4和浓盐酸反应制取B用碱石灰干燥Cl2C用排水法收集Cl2D用饱和石灰水吸收尾气解析：选AKMnO4、MnO2都是氧化剂，都能与浓盐酸反应制取Cl2，A正确。Cl2是酸性气体，能溶于水，不能用碱石灰干燥，也不能用排水法收集，B、C错。Ca(OH)2微溶于水，饱和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少，吸收尾气不彻底。2从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用右图所示装置进行的是()A不同浓度的硝酸与铜反应B稀硫酸与纯碱或小苏打反应C铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应DH2O2在不同催化剂作用下分解解析：选A铜与浓、稀HNO3都产生有毒气体NO2、NO，本装置未设计尾气处理，不符合绿色化学思想。3实验室中制备H2、CO2、Cl2三种气体的反应中，盐酸的作用()A互不相同 B在和中相同C在和中相同D在中均相同解析：选A制取H2时盐酸的作用是酸性和氧化性；制取CO2时盐酸的作用只是酸性；制取Cl2时，盐酸的作用是酸性和还原性。4下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是()ANO和O2BHCl和NH3CH2和CODSO2和CO2解析：选DA和B选项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；C选项中的H2用向下排空气法收集，而CO一般用排水法收集；D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应，而且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。5实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气，主要操作有以下几步，其中正确的实验操作顺序是()将蒸馏烧瓶固定在铁架台上把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度确定铁圈的位置，固定铁圈放好石棉网用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中检查装置的气密性在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管ABCD解析：选D安装仪器时遵循顺序：由下而上，由左而右；安装好仪器后先检查气密性，再加入药品。6已知NH3难溶于CCl4。则如图所示装置中，不适宜用于NH3气体尾气吸收的是()解析：选BB中装置易形成倒吸，不适宜NH3气体的尾气处理。7下列制备和收集气体的实验装置合理的是()解析：选DA中大试管的管口应略向下倾斜；B中NO很容易被空气中的氧气氧化，所以采用B装置得不到NO；C中氢气的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管要短，C错误；D装置合理。8下列实验的试剂、装置选用不合理的是()选项实验目的试剂装置A除去Cl2中少量的HCl、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲B除去H2中少量的CO2、H2O试剂b为碱石灰乙C除去NH3中少量H2O试剂b为无水氯化钙乙D除去N2中少量的O2足量的铜网丙解析：选CA选项正确，甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项正确，干燥管中碱石灰的成分为生石灰与氢氧化钠，可除去CO2和H2O；C选项错误，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也会吸收NH3生成络合物；D选项正确，丙装置中的铜网可除去O2。9如图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置。提供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体，试回答下列问题：(1)选用A装置可制取的气体有_；选用B装置可制取的气体有_；选用C装置可制取的气体有_。(2) 标号、的仪器名称分别为_、_。(3)写出制取氨气的化学方程式：_。若要获得干燥氨气，可选用下列干燥剂中的_(填序号)。a生石灰B浓硫酸c五氧化二磷解析：A装置是固体或固体混合物加热制取气体的装置，B装置是液体与固体不加热制取气体的装置，C装置是液体与固体或液体与液体混合物加热制取气体的装置。氨气是碱性气体，可用碱性干燥剂干燥，但不能用酸性干燥剂干燥。答案：(1)NH3H2、CO2Cl2(2)分液漏斗圆底烧瓶(3)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2Oa10氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。已知：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气，实验装置图如下图所示。(1)请为该实验选择合适的发生装置_(填“A”或“B”)。(2)要得到纯净、干燥的氯气，在发生装置和集气瓶之间还需要放置如下图中的_。(3)当集气瓶中收集满氯气时，可以观察到气体呈_色。烧杯中所盛液体为_，其作用是_。解析：(1)由题知，该反应制取气体的类型为固体液体气体；反应不需加热，故应选择B装置。(2)氯气中可能混有HCl、H2O(g)，HCl用饱和NaCl溶液除去，H2O(g)用浓硫酸除去，要得到纯净、干燥的氯气，应先除去HCl，再除去H2O(g)。(3)氯气的颜色为黄绿色，烧杯中所盛液体为NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯气。答案：(1)B(2)D(3)黄绿NaOH溶液吸收多余的氯气1用向上排空气法收集Cl2和HCl时，可以用于检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是()A湿润的淀粉KI试纸 B湿润的蓝色石蕊试纸C蘸有浓氨水的玻璃棒D湿润的红色石蕊试纸解析：选BA项，HCl与KI不反应，故湿润的淀粉KI试纸不能用于HCl的验满；B项，Cl2使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变白，HCl使其变红，故符合题意；C项，Cl2、HCl遇浓氨水均有白烟，不能用于区别二者；D项，不能用于HCl的验满。2实验室里可按如图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是()ACl2 BHClCCO2DNH3解析：选B由图中气体收集方法可知此气体的密度大于空气，由吸收方法可知，此气体极易溶于水，故是HCl气体。3如下图是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置制备气体的是()A铜屑和浓硝酸 B二氧化锰和浓盐酸C硫化亚铁和稀盐酸D铜和稀硝酸解析：选A铜屑和浓硝酸反应生成NO2气体，可用图示的浓硫酸干燥，又因NO2密度比空气大且不与空气反应，可用图示的向上排空气法收集，A项正确；二氧化锰和浓盐酸反应制Cl2需加热，B项错误；硫化亚铁和稀盐酸制得的H2S易被浓H2SO4氧化，C项错误；铜和稀硝酸反应生成的NO能与空气中的O2反应，不能利用图示的排空气法收集，D项错误。4.如图所示是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是()A大理石和稀硫酸制取二氧化碳B锌粒和稀硫酸制氢气C浓盐酸和二氧化锰制取氯气D固体NH4Cl和消石灰制取氨气解析：选B能用启普发生器制取的气体应满足的条件：块状固体和液体进行反应，生成的气体难溶于反应液，反应不需要加热(反应过程中不能有太大热量变化，生成物除气体外应易溶于水)。大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在大理石的表面阻止反应的进行，A项不合题意；浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，且MnO2为粉末状固体，C项不合题意；固体NH4Cl和消石灰制取氨气需要加热，且氨气易溶于水，D项不合题意。5下列装置或操作能达到实验目的的是()解析：选CA中，由于氨气的密度小于空气的密度，用向下排空气法收集是正确的，但集气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一团疏松的棉花，目的是防止气体对流，以收集到较纯的氨气；B中，洗气时气体应长进短出；C中，通过观察长颈漏斗中液面是否下降，可以检查装置的气密性；D中，收集密度比空气重的二氧化碳气体用向上排空气法，应该为长管进气，短管排出空气。6用下列装置(加热及夹持仪器已略去)进行的实验，不能达到相应实验目的的是()A利用装置可以验证Na2O2与水的反应是放热反应B装置可用于收集H2、CO2、Cl2、HCl、NO2C利用装置制取SO2，并验证其还原性D利用装置验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，X中应放的物质是K2CO3解析：选D若右边烧杯中有气泡产生，则说明Na2O2与水的反应为放热反应，A项能达到实验目的；收集气体时若气体密度大于空气密度，则b口进a口出，若气体密度小于空气密度，则a口进b口出，B项能达到实验目的；大试管中Cu与浓硫酸反应生成SO2气体，若小试管中酸性KMnO4溶液退色，则证明SO2具有还原性，C项能达到实验目的；X中应放的物质是KHCO3，D项不能达到实验目的。7实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。(1)按气流从左到右，装置正确的连接为()接()接()接()接()接()接()接()(填各接口字母)。(2)装置E的作用是_，装置D的作用是_。(3)装置A和D中反应的化学方程式：A_；D_。(4)某校化学兴趣小组称取8.7 g 二氧化锰与足量10 molL1的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积(标准状况)V1_ L。(5)若该小组量取了10 molL1的浓盐酸40 mL，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V2(标准状况)，则V1_V2(填“”“V2。答案：(1)afhbcedg(2)除掉氯气中混有的HCl吸收多余的氯气(3)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2OCl22NaOH=NaClONaClH2O(4)2.24(5)随着反应的进行，盐酸浓度减小，稀盐酸不与MnO2反应，反应不再进行8实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：图1(1)实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的药品是_；检查C装置气密性的操作方法是_。(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是_(填序号，下同)。密度颜色溶解性热稳定性是否与氧气反应(3)下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是_。图2(4)若用图1中的A装置与D装置相连制取收集X气体，则X可能是下列气体中的_；CO2NOCl2H2其中在D装置中连接小烧杯的目的是_。答案：(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等)连接一根导管，将导管通入水槽中，关闭分液漏斗的活塞，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，说明C装置气密性良好(2)(3)BC(4)吸收尾气，防止污染空气第2课时 化学反应为人类提供能量 课标要求1了解原电池的构成和工作原理。2知道构成原电池的条件。3了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。4了解常见的化学电源。1原电池是将化学能转化成电能的装置。2原电池的构成条件：(1)相对活泼性不同的两个电极。(2)电解质溶液。(3)形成闭合回路。(4)能发生自发的氧化还原反应。3原电池工作原理口诀：原电池分两极；负极氧化正极还原；电子由负流向正；离子阳正阴向负。4原电池正、负极的判断：化合价升高失去电子发生氧化反应负极；化合价降低得到电子发生还原反应正极。1化学能转变为热能(1)化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成，当形成新化学键所释放的能量大于断裂旧化学键所吸收的能量时，化学反应会释放能量。(2)放热反应：一些化学反应过程中产生的能量以热能的形式释放出来，该反应是放热反应。(3)吸热反应：一些化学反应需要不断地吸收热能来维持反应的进行，该反应是吸热反应。2化学能与电能的转化(1)人们利用电池通过氧化还原反应将化学能转变为电能。(2)电能也可转化为化学能，如：电解饱和食盐水。3化学能与光能的转化(1)物质燃烧时发光就是化学能转变为光能。(2)绿色植物光合作用是把光能转变为化学能。4化学反应在其他领域中的应用(1)确定物质组成、结构。(2)测定物质有关组分的含量。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)煤燃烧是化学能转化为热能的过程()(2)水电站把机械能转化为电能，而核电站把化学能转化为电能()(3)植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程()(4)动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程()(5)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是光能转化为化学能的绿色方法()2下列有关说法中正确的是()A能量的转化是相互的B物质在氧气中燃烧时，化学能只转化为光能C植物的光合作用是将化学能转化为生物能D旧化学键断裂所放出的能量大于形成新化学键吸收的能量时，反应放热解析：选A物质燃烧时，化学能不仅转化为光能，也转化为热能，故B项错误；光合作用是将光能转化为化学能，故C项错误；旧化学键断裂需要吸收能量，形成新化学键释放能量，故D项错误；能量的转化是相互的，如电能可转化为化学能，化学能也可转化为电能，热能可转化为化学能，化学能也可转化为热能等，故A项正确。1实验探究原电池工作原理装置现象铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，灯泡发亮结论导线中有电流通过，化学反应中化学能转化为电能解释当铜片与锌片一同浸入稀硫酸时：锌原子失去电子被氧化为Zn2进入溶液电子由锌片通过导线流向铜片溶液中的H从铜片上获得电子被还原为氢气而逸出，电子在导线上做定向移动，形成电流2原电池(1)定义：利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。(2)构成条件相对活泼的金属做负极，相对不活泼的金属或能导电的非金属做正极；插入电解质溶液中；用导线连接构成闭合回路；能自发地放出能量的氧化还原反应。(3)工作原理(以CuZn原电池为例)3常见电池(1)干电池：又称一次电池，如锌锰干电池。(2)蓄电池：又称二次电池，如铅蓄电池。(3)燃料电池：能量转化率高，无污染。1所有氧化还原反应都能设计成原电池吗？提示：不能。能自发进行氧化还原反应才能设计成原电池。2锌与稀硫酸反应时，若滴入几滴硫酸铜溶液，化学反应速率会加快，试分析其原因是什么？提示：滴加硫酸铜溶液后会有少量锌与硫酸铜反应置换出铜。铜、锌与稀硫酸之间形成原电池，从而加快锌与稀硫酸的反应。1原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应的速率：实验室用Zn和稀硫酸(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸(或稀盐酸)形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。(2)比较金属的活动性强弱：有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，根据电极现象判断出A是负极，B是正极；通常情况下，由原电池原理可知，金属活动性AB，则原电池中，活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。(3)设计原电池：利用Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2的氧化还原反应可设计成原电池，该原电池的电极反应式为负极(Cu)：Cu2e=Cu2(氧化反应)，正极(C)：2Fe32e=2Fe2(还原反应)。(4)金属腐蚀防护：在轮船外壳上镶嵌锌块，在海水中形成原电池，锌作负极失去电子，保护铁不被腐蚀。2原电池正负极的判断特别提醒在判断原电池正、负极时，不要只根据金属活泼性强弱，还要考虑电解质溶液，如MgAl和NaOH溶液构成原电池，Al作负极而镁作正极，AlCu和浓HNO3构成原电池，Cu作负极而Al作正极。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)原电池是电能转化为化学能的装置()(2)任何化学反应都能设计成原电池()(3)原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极()(4)原电池工作时，负极发生氧化反应()(5)蓄电池是常见的一次电池()2有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电流由D导线C；A、C相连后，同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；B、D相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()AABCDBACDBCCABDDBDCA解析：选B金属与稀H2SO4组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H在正极表面得到电子生成H2；导线中电子运动方向由负极正极，电流方向则由正极负极。在题述原电池中，A、B作电极的原电池中，A为负极，金属的活动性顺序为AB；C、D作电极的原电池中，C为负极，金属的活动性顺序为CD；A、C作电极的原电池中，A为负极，金属的活动性顺序为AC；B、D作电极的原电池中，D为负极，金属的活动性顺序为DB。综上可知，金属的活动性顺序为ACDB。3某原电池的离子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，该原电池正确的组成是()选项正极负极电解质溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2解析：选C离子方程式中Zn失电子生成Zn2，故Zn为负极。Cu2得电子生成Cu，故含Cu2的溶液为电解质溶液。三级训练节节过关1下图各装置中，溶液均为稀硫酸，不能构成原电池的是()解析：选D由构成原电池的条件知，D项不能形成闭合回路，不能构成原电池。2下列各组材料中，不能组成原电池的是()选项ABCD两极材料Zn片、石墨Cu片、Ag片Zn片、Cu片Fe片、Cu片插入溶液H2SO4溶液AgNO3溶液蔗糖溶液稀盐酸解析：选CC项中蔗糖是非电解质，不能组成原电池。3.如图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的是()A电池内部含有电解质B锌是负极，石墨棒是正极C电池用完后可埋入土壤D锌锰干电池是一次性电池解析：选C用完的电池埋入土壤中易造成土壤污染以及地下水污染。4.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b用导线连接时，铁片做正极解析：选Da、b不连接，未形成原电池，Cu2与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片为正极，Cu2在该电极上得电子，铁片为负极，B项正确，D项错误；a、b连接与否，溶液中的Cu2均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确。5分别按图甲、乙所示装置进行实验，两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中A为电流表。请回答下列问题：(1)下列叙述正确的是_。A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片作正极，乙中铜片作负极C两烧杯中溶液的H浓度均减小D甲产生气泡的速率比乙的慢(2)甲装置中的能量转化形式：_能转化为_能，乙装置中的能量转化形式：_能转化为_能。(3)某同学发现甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是_。(4)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应_。解析：(1)甲装置为原电池，乙中Zn与稀硫酸接触反应；甲装置中铜片作正极，H在铜片上得电子被还原为H2，形成原电池后产生气泡的速率比乙装置中产生气泡的速率快；随着两烧杯溶液中H不断被消耗，溶液中的H浓度均减小。(2)甲装置中，锌、铜及稀硫酸形成原电池，是将化学能转化为电能，乙装置主要是锌与稀硫酸反应，该反应是将化学能转化为热能。(3)锌片上产生气体，原因可能是锌片不纯，锌与杂质形成原电池。(4)若将稀硫酸换成CuSO4溶液，则铜片上会析出Cu。答案：(1)C(2)化学电化学热(3)锌片不纯，锌与杂质形成原电池(4)Cu22e=Cu1下列关于能量转化的认识不正确的是()A绿色植物的光合作用是将光能转变为化学能B煤燃烧时化学能转变为热能和光能C原电池工作时，化学能转变为电能D白炽灯工作时，电能全部转变成光能解析：选D白炽灯工作时，还有热能放出。2某活动小组设计原电池装置，你认为设计合理的是()解析：选B由原电池的构成条件可知，A项中两个电极材料相同，不能形成原电池；C项中没有形成闭合回路，不能形成原电池；D项中酒精为非电解质，也不能形成原电池；Fe与CuSO4溶液能反应。3一个原电池总反应为ZnCu2=Zn2Cu，该电池材料及电解质溶液可能是()选项正极负极电解质溶液AZnCuCuCl2BCuZnH2SO4CCuZnCuSO4DAgCuCuSO4解析：选C原电池总反应为ZnCu2=Zn2Cu，可得出其负极反应：Zn2e=Zn2(氧化反应)，正极反应：Cu22e=Cu(还原反应)，因此负极材料只能是Zn。正极为Cu2得电子还原成铜，电解质应为可溶性铜盐，正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe(或C、Pt)等。4.如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记下结论，其中正确的一组是()Zn为正极，Cu为负极；电子是由Zn经外电路流向Cu；Cu极上有H2产生；正极的电极反应式为Zn2e= Zn2。ABCD解析：选B在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，负极反应为Zn2e= Zn2，正极反应为2H2e= H2，故错误，正确。5某原电池的电池反应为Fe2Fe3=3Fe2，与此电池反应不符合的原电池是()A铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池解析：选C由原电池的电池反应可知，该原电池中，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属作正极，含Fe3的溶液为电解质溶液。6分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()A中Mg作为负极，中Fe作为负极B中Mg作为正极，电极反应式为2H2O2e=2OHH2C中Fe作为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作为正极，电极反应式为2H2e=H2解析：选BMg比Al活泼，在中Mg作负极，但在NaOH溶液中，Mg不反应，而Al可以反应，故中Al是负极。在浓硝酸中铁会钝化，故Cu为负极，Fe为正极。在中由于不断向Cu极附近通入空气，而O2比溶液中的H得电子能力强，故Fe失去电子，在Cu极O2得到电子发生还原反应，电极反应式为O22H2O4e=4OH。7MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl Mg=Mg2 2Ag 2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl 溶液激活D可用于海上应急照明供电解析：选D根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错误，电解质溶液可用KCl 溶液代替，C错误。8有a、b、c、d四种金属电极，有关实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小b极质量增大b极有气泡产生，c极无变化d极溶解，c极有气泡产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性由大到小的顺序为()Aabcd BbcdaCdabcDabdc解析：选C根据原电池原理可知，负极金属的活动性大于正极金属的活动性，故只要判断出原电池的正负极就可以比较两种金属的活动性。装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成阳离子，发生氧化反应作负极，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，由b极有气泡产生，c极无变化可知，b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因此这四种金属的活动性由大到小的顺序为dabc。9写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学(离子)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)H2O2KOH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：_。解析：(1)FeCuH2SO4构成的原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2；Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2。(2)CuAgAgNO3构成的原电池中，Cu作负极，电极反应式为Cu2e=Cu2；Ag作正极，电极反应式为Age=Ag。(3)氢氧燃料电池中，通入H2的一极为负极，电极反应式为H22OH2e=2H2O，通入O2的一极为正极，电极反应式为2H2OO24e=4OH。答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H2(2)Cu2e=Cu22Ag2e=2AgCu2Ag=Cu22Ag(3)2H24OH4e=4H2OO22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O10.如图所示，(1)在银圈和铁圈(用细塑料棒连接)的连接处吊着一个绝缘的细丝，使之平衡，然后小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是_；产生上述现象的原因是_。(2)将(1)中细塑料棒取下，使两环靠在一起，连接处吊着一个绝缘的细丝，调整圈的大小，使之平衡，然后小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是_；其原因是_。(3)在下列方框内绘出以FeCu2=CuFe2为原理的原电池，并注明两极、电解质溶液及电子的流向。解析：(1)Fe圈与CuSO4溶液置换出铜并存于铁圈上，每溶解56 g铁，则析出64 g铜，铁圈质量增加，而银圈不反应，质量不变，故可观察到铁圈下沉，银圈上浮。(2)二者连接形成原电池，铁为负极溶解质量减小，Ag上析出铜，质量增加，则Fe圈上浮，Ag圈下沉。(3)以铁作负极、Ag或C作正极，含Cu2的可溶性盐作电解质溶液。答案：(1)铁圈下沉，银圈上浮Fe与CuSO4反应析出铜，使铁圈的质量增加，而Ag圈不变(2)铁圈上浮，银圈下沉铁、银与CuSO4溶液形成原电池，铁为负极溶解，质量减小，Ag为正极，析出铜，质量增加(3)1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()解析：选A铜与稀硫酸不反应，若在铜电极上产生气泡，须构成原电池，且铜做正极，比铜活泼的金属做负极。2下列有关电池的说法不正确的是()A手机上用的锂离子电池属于二次电池B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极解析：选B锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流由铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错误；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2，故作为负极，D项正确。3某原电池反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2，则下列说法正确的是()AHNO3为电解质溶液 B锌为原电池正极C铁极质量不变D铜为原电池正极解析：选D由原电池反应可知，负极应为铁，正极为比铁活动性差的电极，电解质溶液应为非氧化性酸。HNO3为电解质溶液，被还原的不是H而是NO，还原产物是NO而不是H2，A错；锌比铁活泼，正极不能是锌，B错；铁为负极，电极反应为Fe2e=Fe2，铁极质量减小，C错；铜不如铁活泼，可以作正极，D正确。4研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()A水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成C放电时OH向正极移动D总反应为2Li 2H2O=2LiOHH2解析：选C原电池放电时，OH向负极移动，C项错误；由电池的名称“锂水电池”可推测其总反应：2Li2H2O=2LiOHH2，据此可写出其电极反应：(负极)2Li2e=2Li，(正极)2H2O2e=2OHH2，综上所述，A、B、D项均正确。5根据下列事实：XY2=X2Y；Z2H2O(冷)=Z(OH)2H2；Z2氧化性比X2弱；由Y、W电极组成的电池，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为()AXZYWBZWXYCZYXWDZXYW解析：选D由得还原性：XY；由知单质Z能与冷水反应，Z为活泼的金属单质；由得还原性：ZX；由得还原性：YW，则有还原性ZXYW。6对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是()Al是负极Cu是正极负极：Al3e=Al3正极：Cu22e=CuA仅 B仅C仅D解析：选BAl的金属性比Cu活泼，在电解质溶液稀H2SO4的作用下形成原电池，Al为负极，发生Al3e=Al3；Cu为正极，发生2H2e=H2。7等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是()解析：选Da和b中，均有反应Zn2H=Zn2H2，Zn的质量相等，都是H2SO4过量。但a中还有反应ZnCu2=Zn2Cu，并且生成的Cu和剩余的Zn在稀硫酸中形成了原电池。由于a中的反应ZnCu2=Zn2Cu消耗了一部分Zn，故生成H2的体积小，由于a中通过原电池反应生成H2，故生成H2的速率大。8四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A BCD解析：选B由相连时电流方向知活动性：；由相连时为正极知活动性：；由相连上有气泡知活动性：；由相连时质量减少知活动性：，综合分析知活动性：。9某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下。编号电极材料电解质溶液电流表指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Mg、Al氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据表中的实验现象回答下列问题：(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)_(填“相同”或“不相同”)。(2)根据实验3完成下列填空：Al作_极，电极反应：_；