第3节 化学反应的利用 第2课时 化学反应为人类提供能量
(时间：30分钟)
考查点一 化学能与其他形式的能量的相互转化 1．下列有关能量的叙述错误的是
( )。
A．化石能源物质内部蕴藏着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C．吸热反应中由于反应物总能量小于生成物总能量，因而没有利用价值 D．物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类所利用 解析 C项中可以利用吸热反应的发生，使周围环境的温度降低。 答案 C
2．市场上出售的“热敷袋”其主要成分是铁屑，碳粉、木屑和少量氯化钠、水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使之与空气隔绝，启用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后发现有大量铁锈存在。
(1)“热敷袋”利用了________放出的热量。
(2)碳粉的主要作用是____________________________________________。 (3)加入氯化钠的主要作用是_________________________________。 (4)木屑的作用是__________________________________________。 解析 铁在潮湿的情况下生锈会放出热量，只是比其燃烧缓慢一些。 答案 (1)铁屑被氧气氧化 (2)作原电池的正极 (3)作原电池的电解质溶液
(4)让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递 考查点二 原电池及其正、负极的判断
3．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，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．产生气泡的速度甲比乙慢
D．两烧杯中溶液的H的浓度均减小
解析 甲池为原电池，乙池不是原电池，二者反应的实质都为Zn失电子，溶液中H得到电子，使c(H)减小。 答案 D
4．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt－Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ( )。 ①铝合金是阳极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应 A．②③ C．①③
B．②④ D．①④
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解析 电池电极只称为正、负极，故①错。其中活泼的一极为负极，即为铝合金，②对，电极在海水中，故海水为电解质溶液，③对。铝合金为负极，则发生氧化反应，故④错。 答案 A
5．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，
a为负极；c、d相连时，电流由d到c；b、c相连时，c上有大量气泡；b、d相连时，d上有大量气泡产生，则这四种金属的活动顺序由强到弱为 A．a>b>c>d B．a>c>b>d C．c>a>b>d D．b>d>c>a
解析 由“a、b相连时a为负极”可知金属a的活泼性>金属b的活泼性，由“c、d相连时电流由d到c”知金属c的活泼性>金属d的活泼性，由“b、c相连时c上有大量气泡”知金属b的活泼性>金属c的活泼性，因此，A项正确。 答案 A
6．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===2LiOH＋H2↑
解析 锂水电池是一种比较简单的原电池，Li做负极，钢铁做正极，其中水电离出的H
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( )。
( )。
在正极放电生成H2，B项正确。该电池的总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，其中生
成的LiOH溶于水，水做溶剂，A、D两项正确。电池放电时，阴离子向电池的负极移动，C项错误。 答案 C
7．某活动小组设计原电池装置，你认为设计合理的是( )。
解析 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，B项正确。 答案 B
8．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，下列说法中不正确的是 A．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn B．负极发生的反应是Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2 C．工作时，负极区溶液酸性增强，正极区碱性增强 D．溶液中OH向正极移动，K、H向负极移动
解析 根据总反应Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，分析其化合价变化可知，Zn在负极上反应，Ag2O在正极上反应，电解质溶液为KOH溶液，所以负极反应式为Zn＋2OH－2e
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( )。
===Zn(OH)2，正极反应式为Ag2O＋2e＋H2O===2Ag＋2OH。这样，在负极区因OH被消
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耗，碱性减弱，pH减小，溶液的OH作定向移动到负极来补充，正极区生成OH碱性增强，pH增大，故D项错误。 答案 D
9．研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 A．正极反应式：Ag＋Cl－e===AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物
解析 原电池的正极反应为还原反应，应得电子，A项错误；原电池电解质溶液中的阳离子应该向正极移动，C项错误；在该原电池的反应中，Ag失电子做负极，属于还原剂，因此AgCl是氧化产物，D项错误。 答案 B
10．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片做电极 ，但甲同学将电极放入6 mol·L的硫酸溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L
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( )。
的NaOH溶液中，如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式____________________________________。 (2)乙中负极为________，总反应的离子方程式：______________________ _______________________________________________________________。
(3)甲与乙同学均认为“如果构成原电池的电极材料都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出__________活动性更强，而乙会判断出__________活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验得出的下列结论中，正确的有________。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 解析 甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。但是由于Al与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属活动性强弱的依据，所以判断一个原电池的正、负极应依据实验事实。 答案 (1)2H＋2e===H2↑
(2)Al 2Al＋2OH＋6H2O===2[Al(OH)4]＋3H2↑ (3)Mg Al (4)AD
11．我国首先研制的以铝、空气、海水为能源的新型航标灯，是以海水为电解质溶液的，只要把灯放入海水中，数分钟就会发出耀眼的光，其能量比普通干电池高20～50倍，试推测此电池的基本结构。
(1)电池的负极________，其电极反应式为________。 (2)可用________材料作正极。
(3)已知正极发生的电极反应式为O2＋4e＋2H2O===4OH，则电池的总反应式为___________________________________________________________。
解析 活泼金属铝作负极，比Al不活泼的金属或非金属作正极，海水为电解质溶液，空气中的O2为正极反应物。 答案 (1)Al Al－3e===Al (2)石墨
(3)4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
12．利用生活中或实验中常见的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计
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一个原电池。请填写下列空白： (1)实验原理：Fe＋2H===Fe＋H2↑。
(2)实验用品：电极(________、________)、________、________、稀硫酸、耳机(或者电流计)(请在空格中填写所缺的实验用品)。 (3)实验装置(如右图)。 (4)原电池设计及注意的问题：
①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……”的声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量。
②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________________________，发生了________反应。
解析 根据电池反应：Fe＋2H===Fe＋H2↑可知，正极为不比铁活泼的金属或非金属导体。耳机发生声音是电能转化为声音。由于铁为负极，应连接电流计的负极。 答案 (2)铁钉或铁条 铜片(其他合理答案也可) 烧杯导线 (4)①电能 电能 ②负 Fe－2e===Fe 氧化
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2019-2020学年鲁科版必修2 第2章第3节 化学反应的利用（第2课时） 作业
