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训练3化学能转化为电能[基础过关]一、能源及其能量转换1．下列有关能源的说法错误的是()A．风能是人类通过风车等工具获取的能源，但属于一次能源B．在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源C．月球土壤中含有丰富的质量数为3的氦，它可作为未来核能的重要原料D．原电池把化学能直接转化为电能，所以由原电池提供的电能是一次能源2．核聚变是人类未来获取能源的理想方式之一。人类从受控热核聚变反应中可得到无穷尽的清洁能源，相当于为自己制造了一个个小太阳。下列关于能量转换的认识中不正确的是()A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能二、原电池的形成与判定3．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的合理组成是()正极负极电解质溶液AZnCuCuCl2BCuZnH2SO4CCuZnCuSO4DZnFeCuCl24.在下图的装置中，属于原电池且有电流产生的是()5．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．电子流入的一极为正极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6.5g锌溶解，正极上就有0.1g氢气生成三、原电池正极和负极的判定6．下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是()A．锌片逐渐溶解B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色C．电子由铜片通过导线流向锌片D．Zn为正极，Cu为负极7.如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是()A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液8.如下图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()A．A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液四、原电池的应用9．在实验室制取氢气时，最好的方法是()A．纯锌与稀硫酸反应B．纯锌与浓硫酸反应C．纯锌与稀盐酸反应D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应10．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；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a[能力提升]11．如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态不变C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜(2)产生上述现象的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。12．现有如下两个反应：(A)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(B)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池__________________________________。(2)如果不能，说明其原因__________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果可以，则写出正、负极材料、其电极反应式、反应类型(“氧化”或“还原”)：负极：________，____________________，________。正极：________，____________________，________。若导线上转移电子1mol，则正极质量增加________g，电解质溶液为________。13．有A、B两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：(1)①负极材料：A池________，B池________。②电极反应式：A池：正极：__________________，负极：____________________________________________。B池：正极：__________________，负极：_____________________________________________。(2)B池总反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________。(3)写出反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14．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化学知识，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、________、____________、耳机(或者电流计)(填写所缺的实验用品)。(3)实验装置如图。(4)原电池设计及注意的问题：①按如图所示装置连接好实验仪器，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生“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；铜钉应该接电流计的_______极，电极反应是________________，发生了__________反应。[拓展探究]15．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，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计指针偏转方向1Al、Mg稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Al、Mg氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据上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)是否相同(填“是”或“否”)？____________。(2)对实验3完成下列填空：①铝为________极，电极反应式：_________________________________________。②石墨为________极，电极反应式：_______________________________________。③电池总反应式：_______________________________________________________。(3)实验4中铝作负极还是正极________，理由是_____________________________________________________________________________________________________。写出铝电极的电极反应式：________________________________________________。(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：____________________________________________________________________。答案1．D2.D3.C4.D5.B6.A7.C8.D9.D10.B11.(1)D(2)加入CuSO4溶液后，构成Fe－Ag原电池，铁溶解，质量减轻，Cu2＋在银圈上得电子，生成Cu沉积在其上，质量增加(3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu12．(1)(A)不能，(B)可以(2)(A)为非氧化还原反应，没有电子转移(3)CuCu－2e－===Cu2＋氧化碳棒、Ag、铂、金(任选一)2Ag＋＋2e－===2Ag还原108AgNO3溶液13．(1)①MgAl②2H＋＋2e－===H2↑Mg－2e－===Mg2＋2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑(3)A池：Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑B池：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑14．(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)①电能电能②负Fe－2e－===Fe2＋氧化正2H＋＋2e－===H2↑还原15．(1)否(2)①负2Al－6e－===2Al3＋②正6H＋＋6e－===3H2↑③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑(3)负极在NaOH溶液中，活动性Al＞MgAl－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O(4)Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性Zn＞Al，Al是原电池的正极(5)①另一个电极材料的活动性；②电解质溶液