鲁科版化学必修2《化学反应的利用》ppt课件.ppt

,【例1】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F的作用是_，装置E的作用是_。（3）装置A和E中的反应化学方程式为A_;E_。,（4）某校化学兴趣小组称取8.7 g二氧化锰与足量10 molL-1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 molL-1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“”、“”或“”）原因是_。,【思路点拨】【自主解答】仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序；F的作用是除氯化氢杂质，装置E只有一段导气管，是尾气吸收装置，内装氢氧化钠溶液；8.7 g二氧化锰物质的量为0.1 mol，MnO2与盐酸完全反应可产生0.1 mol氯气，体积为2.24 L；10 molL-1的浓盐酸40 mL，其中氯化氢的物质的量为0.4 mol，若0.4 mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1 mol氯气，但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀，其中的0.4mol,氯化氢不能完全反应，产生的氯气少于0.1 mol，所以V1V2。答案：（1）a f h b c e d g（2）除掉氯气中混有的HCl 吸收多余的氯气（3）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O（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,【变式训练】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：2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气。,（1）请为该实验选择合适的发生装置_（填“A”或“B”）。（2）在2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O反应中，氧化剂是_。（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_。（4）工业上常用电解饱和食盐水制取氯气，试写出该反应的化学方程式：_。,【解析】（1）由制取氯气的反应原理可以看出，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）分析反应中元素化合价变化情况可知，Mn元素反应前后化合价变化情况为+7+2，化合价降低，为氧化剂。（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。（4）电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2。,答案：（1）B（2）KMnO4（3）黄绿 NaOH溶液 吸收多余的氯气（4）2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,【例2】（2010西宁高一检测）下图是实验室制SO2并验证SO2某些性质的装置图（设二氧化硫能够依次通过）。试回答：,（1）中发生的化学反应方程式为：_。（2）中的实验现象为_，此实验证明SO2是_气体。（3）中的品红溶液_，证明SO2有_性。（4）中的现象_，证明SO2有_性。（5）的实验现象_，反应的化学方程式为：_。（6）的作用是_化学方程式为：_。,【规范解答】熟记SO2的化学性质是解决本题的关键：,答案：（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O（2）变红 酸性（3）退色 漂白（4）有黄色沉淀 氧化（5）溴水退色 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr（6）吸收尾气 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,【变式训练】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进行实验的是（）A.碱石灰和浓氨水 B.二氧化锰和浓盐酸C.锌和稀硫酸 D.碳酸钙和稀盐酸,【解析】选D。根据装置图没使用酒精灯加热，排除B选项；又知生成的气体用浓H2SO4干燥，A项制NH3，不能用浓H2SO4干燥，排除；C项生成H2，而图中收集气体用向上排空气法，排除C项，只有D项符合。,1.能够用于鉴别SO2和CO2两种无色气体的是()A.氯化钡溶液 B.紫色石蕊试液C.澄清石灰水 D.品红溶液【解析】选D。SO2和CO2都能使氯化钡溶液都不能反应；都能使紫色石蕊试液变红；与澄清石灰水反应都产生白色沉淀；SO2可使品红溶液退色，CO2不能。,2.按下述实验方法制备气体，合理又实用的是（）A.锌粒与稀HNO3反应制备H2B.加热分解NH4Cl固体制NH3C.亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2D.大理石与稀H2SO4反应制备CO2【解析】选C。锌与稀HNO3反应产生NO，不产生H2；NH4Cl分解产生NH3和HCl的混合气体，不易分离；Na2SO3与浓H2SO4反应生成Na2SO4、H2O和SO2；大理石与稀H2SO4反应生成微溶的CaSO4，会覆盖在大理石表面，使反应难以进行。,3.用向上排空气法收集Cl2和HCl时，可以用以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B。A项只能检验Cl2是否充满，但无法检验HCl是否充满，故A错；B项Cl2可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后退色，而HCl只能使其变红，因此，既可验满又可区别，故B对；C项Cl2和HCl气体遇到浓氨水均产生白烟，因此，只能验满不能区别，故C错；D项只能检验Cl2是否充满，但无法检验HCl是否充满，故D错。,4.（2010厦门高一检测）已知HCl难溶于CCl4。则如图所示装置中，不适宜于HCl气体尾气吸收的是(),【解析】选B。HCl气体极易溶于水，尾气吸收时应注意防止倒吸。A项，倒置的漏斗吸水后会脱离水面，使漏斗内的水又流入烧杯中；B项，导管内HCl与水接触，溶于水，使导管内压强迅速减小，会造成倒吸；C项，HCl难溶于CCl4，导管内气体压强不会减小，不会造成倒吸；D项，由于干燥管的容积较大，水不会倒吸进前一装置中。,5.（2010西宁高一检测）如何除去下列气体中的杂质，括号内为杂质：（1）SO2(HCl)除杂试剂_，化学方程式：_。（2）CO2(SO2)除杂试剂_，化学方程式：_。,【解析】除杂的原则能除去杂质不和被提纯的物质反应不引入新的杂质。试剂的选择一般优先考虑能跟杂质反应的物质。在饱和NaHSO3溶液中，SO2几乎不溶，而HCl却可以被吸收，且可与NaHSO3反应生成SO2；CO2几乎不溶于饱和NaHCO3溶液，而SO2却可与之反应，且有CO2生成。,答案：（1）饱和亚硫酸氢钠NaHSO3+HCl=NaCl+SO2+H2O（2）饱和碳酸氢钠NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2或2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O,6.（2010东营高一检测）某研究小组制取氯气，并将氯气通入烧碱溶液制备少量消毒液（主要成分是NaClO），设计了下列装置，回答有关问题：,（1）仪器A的名称为_，B装置中反应的离子方程式为_;（2）饱和食盐水的作用是_，能否省去盛有浓硫酸的洗气瓶？_（填“能”或“不能”），理由是_；（3）生成消毒液的反应的离子方程式为_；（4）工业上制取氯气的反应的化学方程式为_。,【解析】实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制的氯气中含有杂质水蒸气、氯化氢，可先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸作干燥剂除水蒸气，从而得到纯净、干燥的氯气，但该实验的目的是用氯气与氢氧化钠反应制取消毒液，水蒸气的存在无影响，可省略干燥装置。,答案：（1）分液漏斗MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O（2）除去氯气中的HCl 能 水的存在不影响氯气和NaOH溶液的反应（3）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O（4）2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,A 组（30分钟 50分）一、选择题（本题包括4小题，每小题6分，共24分）1.（2009山东高考）下列关于氯的说法正确的是（）A.Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂B.3517Cl、3717Cl为不同的核素，有不同的化学性质C.实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集D.1.12 L Cl2含有1.7NA个质子（NA表示阿伏加德罗常数）,【解析】选C。Cl2中的氯元素处于中间价态既能被氧化又能被还原；3517Cl与3717Cl互为同位素，电子数相同，化学性质相同；Cl2在饱和食盐水中的溶解度小，可用排饱和食盐水的方法收集；只有在标准状况下1.12 L Cl2物质的量才是0.05 mol，才含1.7NA个质子。,2.实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是()A.NO2 B.HCl C.CO2 D.NH3【解析】选D。图中的气体收集方法收集的应是密度比空气小的气体，符合的只有D选项。,3.在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气，制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗，有关理由叙述错误的是（）A.防止氯气扩散到空气中造成污染B.便于控制加入盐酸的量C.长颈漏斗不便于添加液体D.尽量避免HCl挥发到空气中,【解析】选C。制取Cl2时需要浓盐酸，为防止Cl2和HCl挥发到空气中污染环境，同时又为了便于控制盐酸的量和反应速率而使用分液漏斗。,4.关于工业生产的下列叙述中，正确的是（）A.将氢气和氯气混合后光照，使其反应生成氯化氢再用水吸收得盐酸B.加热氯化铵和消石灰的混合物制取氨气C.以石灰石、纯碱、石英为原料，在玻璃熔炉中制取普通玻璃D.工业上采用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁【解析】选C。氯气和氢气混合光照易爆炸，产生危险；工业上用N2和H2在高温高压、催化剂条件下制取NH3；工业上采用电解熔融氯化镁制取镁。,二、非选择题（本题包括2小题，共26分）5.（11分）根据下图所示实验回答下列问题：,（1）试管C口部的棉团上发生反应的离子方程式是_。（2）试管B中的实验现象是_，若将该试管中反应后的溶液加热，可以观察到_。试管C中溶液变浑浊，则证明SO2具有_性。（3）试管C口部的棉团既可浸碱溶液，又可浸NaHCO3溶液，其作用是_。,【解析】浓硫酸与铜在加热条件下可产生SO2,SO2具有漂白性且加热后能恢复原来的颜色；SO2是酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水；SO2具有氧化性可氧化硫化氢；试管C中棉团的作用是吸收尾气。答案：（1）SO2+2OH-=SO32-+H2O（2）品红溶液退色 溶液恢复红色 氧化（3）吸收多余的SO2,6.（15分）（2009全国卷）浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4（浓）+C CO2+2H2O+2SO2请从下图中选用所需的仪器（可重复选用）组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂自选。（连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）,将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。,【解析】成套装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应物的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会在其他试剂中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体，用装置A，放入品红检验，若品红退色，则说明有SO2气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO4溶液以除去SO2，然后再用装置A，放入品红，检验SO2是否除尽，因为CO2是用澄清石灰水来检验的，而SO2也可以使澄清石灰水变浑浊，故先要除去SO2。,答案：,B 组1.以下各种气体吸收装置，能用于吸收易溶性气体，并且能够防止倒吸的装置的是（）A.B.C.D.,【解析】选D。中应进气管伸入集气瓶的部分短些；中的倒扣的漏斗下沿应刚刚接触液面。,2.在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图所示部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。,（1）应选用的仪器是_（填入编号）；（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案，应选用的药品是_。,【解析】实验室CO2的制取是利用石灰石或大理石与盐酸反应，属于“固+液气”型的装置。题中无长颈漏斗。只能根据试题要求来设计。如果用c和b或h组成气体发生装置，无法调节产生或停止CO2，所以可以否定这种设计。如果c和e组成盛放块状大理石的装置，让d的烧杯里盛有盐酸。实验时，将c和e组成的装置固定在a的铁架台上，然后调节铁夹，使干燥管e细颈一端浸入盐酸，并让盐酸浸没盛有块状大理石的部位，这样CO2,便产生了。如果把c上的阀门关闭，会使e中CO2体积越来越大，气压也越来越大，可导致e中盐酸液面下降至不再发生反应。这样的装置满足了试题的要求。答案：（1）a、c、d、e（2）浓硝酸、水、块状大理石,某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题。（已知HCl难溶于CCl4，Cl2能溶于CCl4）,（1）写出实验制备Cl2的化学方程式_。（2）上述反应中，盐酸表现的性质是_。（3）氯元素在周期表中的位置_。（4）装置B中现象是_。装置D和E中出现的不同现象说明的问题是_。装置F的作用是_。,（5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在_与_之间（填装置字母序号），装置中应放入_（填写试剂或用品名称）。,【解析】HCl在此反应中部分Cl-化合价升高，部分Cl-化合价没有变化，所以HCl表现还原性和酸性；检验水蒸气用白色硫酸铜粉末，现象是变蓝；C盛放碱石灰，保证通入D的Cl2是干燥的，D中干燥有色布条不退色而E中湿润布条退色说明Cl2没有漂白性而Cl2与H2O反应生成的HClO有漂白性；F用来除去Cl2从而用G检验挥发出的HCl。,答案：（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O（2）酸性、还原性（3）第3周期、A族（4）无水硫酸铜粉末由白色变为蓝色氯气无漂白性，次氯酸有漂白性（或干燥的氯气无漂白性）吸收氯气（5）F G 湿润的淀粉碘化钾试纸（或湿润的有色布条）,1.（2010济南高一检测）实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：将烧瓶固定在铁架台上把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定铁圈，放上石棉网用药匙向烧瓶中加入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烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管最好的实验操作顺序是()A.B.C.D.【解析】选C。实验装置的安装顺序一般为“先下后上，从左到右”，且制备气体时，加入药品前应检查装置的气密性，否则就要错选A、B、D。,2.设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器（如图）。若关闭K，不能使反应停止，可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸散）。下列气体的制取宜使用该装置的是（）A.用二氧化锰（粉末）与双氧水制氧气B.用锌粒与稀硫酸制氢气C.用硫化亚铁（块状）与盐酸制硫化氢D.用碳酸钙（块状）与稀硫酸制二氧化碳,【解析】选B。解答本题应先根据启普发生器原理确定制取气体的试剂特征，再根据气体的性质一一进行分析，作出正确判断。用启普发生器制取气体的试剂需用块状（或大颗粒状），由于MnO2是粉末状，因此，不宜使用该装置制取氧气，故A项错误；由于H2S气体有毒，为了安全、无污染，因此，不宜使用该装置制取H2S气体，故C项错误；由于碳酸钙与稀H2SO4反应生成的CaSO4会附着在碳酸钙表面而阻止反应进行，现象不明显，因此，不宜使用该装置制取CO2气体，故D项错误；B项符合题意中的各种条件，故B项正确。,3.（2010雅安高一检测）把浓硫酸滴入浓盐酸中，会有氯化氢气体逸出，对此现象的合理解释是()A.氯化氢难溶于水B.浓硫酸有脱水性C.浓硫酸是一种高沸点的酸D.浓硫酸溶于水放出大量的热，降低了氯化氢的溶解度【解析】选D。浓硫酸有吸水性，增大了盐酸的浓度，且浓硫酸溶于水放出大量的热，加速了浓盐酸的挥发。,4.实验室制备下列气体，利用的化学反应不属于无机反应基本类型的是（）A.H2 B.O2 C.CO2 D.Cl2【解析】选D。A项，实验室一般用Zn粒与稀H2SO4反应制H2，属置换反应；B项，用H2O2分解制O2，属分解反应；C项，制CO2一般用CaCO3与稀盐酸反应，属复分解反应；D项，用MnO2与浓盐酸反应不属于四种基本反应类型。,5.制取氨气并完成喷泉实验（如图，图中夹持装置均已省去）,（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：_;（2）收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气，可选用_作干燥剂。（3）用甲图装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发上喷的操作是_。该实验的原理是_。（4）如果只提供乙的装置，请说明引发喷泉的方法_。,【解析】氨气密度比空气小且极易溶于水，应用向上排空气法收集，干燥氨气应用碱性干燥剂碱石灰；喷泉的引发是因为烧瓶内的氨气遇到水大量溶解而使压强急剧减小造成的，乙中喷泉引发应从使水与氨气接触的角度来考虑。,答案：（1）Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O（2）向下排空气法 碱石灰（3）打开止水夹，挤出胶头滴管中的水 氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小（4）用手或热毛巾捂热烧瓶,【例1】（2010东营高一检测）下列关于原电池的叙述中正确的是A.正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是把化学能转化成电能的装置C.原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应D.锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5 g锌溶解，正极上就有0.1 g氢气生成,【规范解答】选B。原电池的两极可以是活动性不同的两种金属，也可以一极是金属，一极是非金属，如石墨；原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应；锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌和盐酸反应置换氢气，6.5 g锌溶解时，转移0.2 mol电子，可生成0.1mol氢气，即0.2 g。,【变式训练】在盛有稀H2SO4溶液的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述不正确的是（）A.负极附近的SO42-离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.反应一段时间后，溶液的H+浓度降低D.铜片上有H2逸出,【解析】选B。,【例2】（2010郑州高一检测）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溶液中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，外电路电流由D到C；A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是,A.ABCD B.ACDBC.CADB D.CBDA【自主解答】选B。形成原电池时作负极的金属被氧化，活泼性比正极强，A比B强；在原电池中，电流从正极流向负极，C比D强；A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，说明C极为正极，A比C强；B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应,D为负极，D比B强。,【变式训练】用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（）A.加热B.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸C.滴加少量CuSO4溶液D.不用铁片，改用铁粉,【解析】选B。升高温度可加快任何化学反应的速率；铁遇98%浓硫酸可钝化，不能产生氢气；滴加少量CuSO4溶液，铁与CuSO4反应生成铜，铁、铜、H2SO4溶液形成原电池，可加快反应速率；将铁片改为铁粉，增大了反应物间的接触面积，可加快化学反应速率。,1.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成热能和光能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，并不是电能全部变成光能，而是大部分电能转化成光能，还有一部分电能转化成热能。,2.（2010海口高一检测）下列说法中正确的是（）A.原电池是把电能转为化学能的装置B.原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应C.原电池中电流从负极流出，从正极流入D.原电池中的阳离子向正极移动【解析】选D。原电池是把化学能转为电能的装置；原电池中电子流出的一极是负极，发生氧化反应；电流从正极流出，从负极流入；原电池中的阳离子向正极移动，发生还原反应。,3.下列装置中有电流产生的是（）,【解析】选C。A项两电极材料相同，B项没有构成闭合回路，D中乙醇为非电解质。,4.随着人们生活质量提高，废电池必须进行集中处理的问题又被提到议事日程上，其首要原因是（）A.利用电池外壳的金属材料B.回收其中石墨电极C.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对水和土壤的污染D.不使电池中泄漏的电解液腐蚀其他物品【解析】选C。废电池的危害主要是所含的重金属离子能引起水和土壤污染。,5.(2010宁德高一检测）请利用反应“Cu2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池，并回答下列问题：（1）该电池的负极材料是_，正极材料是_，电解质溶液是_。（2）在外电路中，电流方向是从_极到_极。（3）正极的产物为：_。正极上出现的现象是_；负极的产物为：_负极上出现的现象是_,【解析】反应Cu2Ag+=2Ag+Cu2+中Cu被氧化，Ag+被还原，所以需用Cu棒作负极，正极材料可选用活泼性比Cu弱的金属，如Ag等，正极也可选用石墨电极;电解质溶液为AgNO3溶液。电流从正极流向负极，正极发生还原反应，产物为Ag，电极变粗；负极发生氧化反应，产物为Cu2+，电极Cu棒溶解。,答案：（1）Cu 石墨（或Ag）AgNO3溶液（2）正 负（3）Ag 电极变粗 Cu2+Cu棒溶解,6.由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。,根据实验现象回答下列问题：（1）装置甲中发生反应的离子方程式为_。（2）装置丙中溶液的H+的浓度_（填“变大”、“变小”或“不变”）（3）四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。,【解析】由装置甲中A不断溶解，可知A与硫酸发生置换反应，又A为二价金属，所以反应的离子方程式为：A2H+=A2+H2，A为原电池负极，B为正极，活泼性AB；装置丙中有气体产生，该气体为氢气，即D与硫酸发生置换反应，溶液中的H+的浓度变小，D作原电池的负极，A为正极，活泼性：DA；装置乙中C的质量增加，C极上析出铜，C为正极，B为负极，活泼性BC，综上四种金属活泼性由强到弱的顺序是DABC。,答案：（1）A2H+=A2+H2（2）变小（3）DABC,A 组（30分钟 50分）一、选择题（本题包括4小题，每小题6分，共24分）1.(2010徐州高一检测）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。A项，锌、铜分别作原电池的负极和正极，硫酸溶液中的氢离子在正极铜上被还原；B项和C项银和铜都不能跟硫酸反应，不能形成原电池；D项没形成闭合回路，不能形成原电池。,2.根据下列事实：X+Y2+=X2+Y；Z+H2O（冷）=Z（OH）2+H2；Z2+氧化性比X2+弱；由Y、W电极组成的电池，电极反应为W2+2e-W、Y Y2+2e-，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为（）A.XZYW B.ZWXYC.ZYXW D.ZXYW,【解析】选D。由知还原性XY；中Z很活泼；中金属阳离子氧化性越强，则其对应单质的还原性就越弱，所以还原性ZX；中，Y作负极将W从它的盐溶液中置换出来，所以还原性YW，综上可知还原性ZXYW。,3.（2010宣城高一检测）如图所示的装置中可观察到电流计的指针发生偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(),【解析】选C。该原电池中M棒变粗，N棒变细，说明原电池反应时N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上，M棒作正极。A、B选项中，电解质溶液分别为稀硫酸和稀盐酸，原电池工作时，不会有金属析出。C选项正极反应为：Ag+e-Ag，符合题意。而D选项正极反应为：Fe3+e-Fe2+，不会有金属析出。,4.（双选）（2010广东高一检测）镁燃料电池以镁合金作为电池的一极，另一极充入过氧化氢，电解质溶液是酸化的氯化钠溶液，放电时总反应为Mg+2H+H2O2=Mg2+2H2O。关于该电池说法正确的是（）A.镁合金为电源负极，发生还原反应B.放电时H2O2在正极得电子，被还原C.负极反应式为：Mg Mg2+2e-D.放电时正极附近溶液酸性增强,【解析】选B、C。镁合金为负极，电极反应式为：Mg Mg2+2e-，发生氧化反应，H2O2在正极得电子，发生还原反应，被还原：H2O2+2H+2e-2H2O,正极附近溶液酸性减弱。,二、非选择题（本题包括2小题，共26分）5.（14分）分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，甲中G为电流计。请回答下列问题：,(1)以下叙述正确的是_。A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的H+浓度均减小D.产生气泡的速率甲比乙慢(2)甲装置中的能量转化方式：_能转化为_能，乙装置中的能量转化方式是_能转化为_能。,(3)在甲实验中，某同学发现不仅在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，分析原因可能是_。(4)在甲实验中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式：_。,【解析】(1)考查原电池的工作原理。甲为原电池，乙为Zn与稀H2SO4接触反应，甲中H+在铜片上得电子被还原为H2，铜片为正极，且形成原电池后放出气泡速率比乙快；随着两烧杯中H+不断消耗，溶液的c(H+)均减小。(2)甲形成原电池，是将化学能转化为电能，乙主要是将化学能转化为热能。(3)锌片上产生气体，可能是由于锌片不纯，Zn与杂质形成原电池的原因。(4)若将稀H2SO4换成CuSO4溶液，则铜极上会析出Cu。,答案：(1)C(2)化学 电 化学 热(3)锌片不纯，在锌片上就形成了原电池(4)Cu2+2e-Cu,6.（12分）(2010吉林高一检测)由铜片、锌片和200 mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后，铜片质量增加了192 g，且此时溶液恰好变为无色。假设锌片上没有铜析出，试计算：（1）锌片质量减轻了_克；（2）共有_个电子流过外电路；（3）原硫酸铜溶液的物质的量浓度是_mol/L。,【解析】析出铜的物质的量为19.2 g/（64 gmol-1）=0.3 mol，根据Cu+2e-Cu和Zn Zn2+2e-，计算得到Zn片质量减小65 gmol-10.3 mol=19.5 g；外电路流过电子为0.3 mol26.021023=3.6121023；c(CuSO4)=0.3 mol/0.2 L=15 molL-1答案：（1）19.5（2）3.6121023或0.6NA（3）1.5,B 组1.下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的是（）A.2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl（OH）4+3H2B.2H2+O2=2H2OC.NaOH+HCl=NaCl+H2OD.CH4+2O2=CO2+2H2O,【解析】选C。原电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置，故原电池总反应必须是氧化还原反应。A、B、D为氧化还原反应，C为非氧化还原反应。,2.（1）某研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强，他们设计了如下几种方案，其中合理的是_（填序号）。A铁片置于硫酸铜溶液中置换出铜B铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2C铜片置于FeCl3溶液中，铜片逐渐溶解D铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中，铁片上有气泡产生，而铜片无气泡E常温下，分别将铁片和铜片置于浓硝酸中，铁片不溶解，而铜片溶解,（2）请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求：a此方案的原理不同于上述任一合理方案；b绘出实验装置图并注明所需的药品；c写出实验过程中的主要实验现象。实验装置 实验现象_。,【解析】（1）A中铁置换铜可说明铁的金属性比铜强；B中元素单质在化学反应中失去电子数目的多少与金属性无关；C只能说明还原剂铜的还原性比还原产物Fe2+的还原性强，不能说明金属性铜比铁强；D中铁片能置换氢气，而铜片不能，可说明金属性铁比铜强；E中铁与浓硫酸发生钝化，与金属性强弱无关。（2）可利用原电池中负极金属性比正极强说明。,答案：（1）A、D（2）铁棒溶解，铜棒变粗,利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：（1）实验原理：Fe+2H+=Fe2+H2。（2）实验用品：电极（_、_）、稀硫酸、_（填写所缺的实验用品）、耳机（或者电流计）。,（3）实验装置（4）原电池设计及注意的问题,按如图所示连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为_。如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的_极，电极反应是：_；另一极应该接电流计的_极，电极发生了_反应。,【解析】原电池的构成条件是：电极、导线、电解质溶液。负极应用铁钉或铁条，正极可选铜棒、铜钉或石墨（如铅笔芯）等，电解质溶液盛放在烧杯中，原电池是将化学能转化为电能的装置，电流计的负极应与电源负极相连，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。答案：（2）铁钉或铁条 铜钉（其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确）烧杯、导线（4）电能 负 Fe Fe2+2e-正 还原,1.由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的种数是（）A.2种 B.3种 C.4种 D.6种【解析】选B。由组成原电池的条件可知，铝、铁及稀H2SO4；铝、铜及稀H2SO4；铁、铜及稀H2SO4均可形成原电池，故选B。,2.有关如图所示原电池（盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液可构成闭合回路）的叙述，正确的是(),A.铜片上有气泡逸出B.取出盐桥后，电流计依然发生偏转C.反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液D.铜片上发生氧化反应【解析】选C。铜片为正极，发生还原反应，Cu2+得电子，无气泡产生，A、D错。取出盐桥后，不能构成闭合回路，电流计不再发生偏转，B错。反应中阳离子向正极移动，C正确。,3.下列有关说法不正确的是()A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面不会出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快,【解析】选A。构成原电池的两极可能是两种金属，也可能一种是金属，另一种是非金属如石墨等；铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中，氢气在正极铜片上生成；铜片插入FeCl3溶液中，电池总反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+,铜片上不会析出铁；D项，形成原电池，加快反应速率。,4.（2010黄冈高一检测）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，灯泡_(填“亮”或“不亮”，填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。a.若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为：_；Al电极上发生的反应为：_。b.若灯泡不亮，其理由为：_。,（2）电解质溶液为NaOH时，灯泡_(填“亮”或“不亮”,填“亮”做a题，填“不亮”做b题)。a.若灯泡亮，则Mg电极上产物为：_；Al电极上发生的反应为：_。b.若灯泡不亮，其理由为：_。,【解析】电解质溶液为稀H2SO4时，较活泼金属Mg作负极，铝作正极，电池反应为Mg+H2SO4=MgSO4+H2，有电流产生，灯泡亮，Mg电极上发生的反应为：Mg Mg2+2e-；Al电极上发生的反应为：2H+2e H2。电解质溶液为NaOH时，镁与NaOH溶液不反应，铝能与NaOH溶液反应，铝作负极，镁作正极，Al电极上发生的反应为：2Al+8OH-2Al(OH)4-+6e-，Mg电极上的产物为：H2。,答案：（1）亮 a.Mg Mg2+2e-2H+2e H2（2）亮 a.H2 2Al+8OH-2Al（OH)4+6e-,