《化学反应的利用第二课时》习题
一、选择题
1.通常废旧电池中含有对环境有害的金属，所以提倡使用绿色电池，绿色电池不可能含有的金属是 ( )
A.汞、镉、铅 B.锰、铜、锌
C.锂、镍、铜 D.镍、铜、锰
2.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 ( )
3.某原电池的总反应是Zn+Cu2+====Zn2++Cu，该原电池的组成正确的是 ( )
A B C D
正极 Zn Fe Cu 碳棒
负极 碳棒 Zn Zn Zn
电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 ZnCl2
4.将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，其中正确的是 ( )
5.(双选)关于下图所示的原电池，下列说法正确的有 ( )
A.锌是负极
B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移
C.铜电极上发生的电极反应是2H++2e-====H2↑
D.反应过程中锌片逐渐溶解
6.最早使用的化学电源是锌锰电池，即大家所熟悉的干电池，其结构如图所示:
尽管这种电池的历史悠久，但对它的电化学过程尚未完全了解。一般认为，放电时，电池中的反应如下:
E极:2MnO2+2H2O+2e-====2MnO(OH)+2OH-
F极:Zn+2NH4Cl-2e-====Zn(NH3)2Cl2+2H+
总反应式:2MnO2+Zn+2NH4Cl====2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2，下列说法正确的是( )
A.E极是电池的正极，发生的是氧化反应
B.F极是电池的负极，发生的是氧化反应
C.从结构上分析，锌锰电池应属于可充电电池
D.锌锰电池内部发生的氧化还原反应是可逆的
二、非选择题
7.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+====2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是 ，发生 反应(填“氧化”或“还原”)，电解质溶液是 ；
(2)正极上出现的现象是 ；
(3)若导线上转移电子1 mol，则生成银 克。
8.反应Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑的能量变化趋势，如下图所示:
(1)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是 (填字母)。
a.改铁片为铁粉
b.改稀硫酸为98%的浓硫酸
c.升高温度
(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为 极(填“正”或“负”)。铜片上发生的现象为 ，该极上发生的电极反应式为 ，外电路中电子由 极(填“正”或“负”，下同)向 极移动。
答案解析
1.【解析】选A。废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上，如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌，绿色电池不可能含有这些金属。
2.【解析】选A。锌和铜构成原电池，锌作负极，铜作正极，铜电极上产生氢气，A正确；虽然Ag和Cu金属活泼性不同，但是无论是Ag还是Cu均不能和稀硫酸发生反应，C与稀硫酸也不反应，故B、C不能构成原电池；D中没有形成闭合回路。
3.【解析】选C。由总反应:Zn+Cu2+====Zn2++Cu可知原电池中，Zn应作负极，比Zn活泼性差的金属Cu或Fe或非金属碳棒可作正极，电解质溶液应为可溶性铜盐溶液，所以A、B、D项错误，C项正确。
4.【解析】选A。a中加入CuSO4溶液，被置换出的铜覆盖在Zn的表面，形成原电池，产生H2的速率加快，反应所需时间缩短，但置换铜时消耗了一部分锌，故与稀硫酸反应的锌的质量减少，完全反应后生成的H2的量比b少，答案为A。
【易错提醒】(1)两份锌粉是等质量的锌粉，而硫酸过量，所以加入硫酸铜之后会与一部分锌粉发生反应而导致产生氢气的体积减小。
(2)加入硫酸铜会形成原电池而加快反应速率而并非加入硫酸铜溶液后将原溶液稀释而减小了反应速率。
5.【解析】选A、D。该原电池中，锌的活泼性大于铜，所以锌作负极，铜作正极；正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-Cu；负极上锌失电子生成锌离子进入溶液，所以锌片逐渐溶解；外电路中，电子从负极锌沿导线流向正极铜；盐桥中的阴离子向硫酸锌溶液中迁移，阳离子向硫酸铜溶液中迁移。
6.【解析】选B。由于F极失电子，所以F极应该是电池的负极，发生的是氧化反应；锌锰干电池不是可充电电池，属于一次电池，所以内部发生的氧化还原反应不是可逆的。
7.【解析】(1)根据电池的总反应，可知一般是失电子的物质作电源的负极，所以负极材料应该是铜电极，发生氧化反应，负极铜电极应该可以与电解质溶液反应，所以根据反应电解质溶液应该是一个可溶性的银盐溶液，所以是AgNO3溶液。
(2)正极上的反应是溶液中的银离子得到电子变成银单质，所以正极上的现象是碳棒上出现银白色物质。
(3)当导线上转移1 mol电子的时候，正极上会析出1 mol银单质，所以正极上生成的银的质量是108 g。
答案:(1)Cu 氧化 AgNO3溶液
(2)碳棒上出现银白色物质
(3)108
8.【解析】(1)由于反应物的能量比生成物的能量高，所以整个反应是一个放热反应。
(2)将铁片改成铁粉，可以增大铁与稀硫酸的接触面积，可以增大反应速率；浓硫酸在常温下可以使铁片钝化，且浓硫酸即使与铁反应也不会产生氢气；升高温度可以加快反应速率。
(3)若将上述反应设计成原电池，则由于铁比铜的活动性强，则铜作正极，铁作负极，溶液中的氢离子在铜片上得电子，产生氢气；该极的电极反应为2H++2e-====
H2↑，外电路中电子的流向应该是从负极流向正极。
答案:(1)放热 (2)a、c
(3)正 有大量气泡产生 2H++2e-====H2↑ 负 正
【技法小结】书写电极反应式的规律和技巧
(1)负极的电极反应较简单，可先写负极的电极反应式，但要注意溶液中的某些阴离子(阴离子要向负极移动)与负极产生的离子可能发生复分解反应时，要合到一起写。
(2)原电池总反应式=负极的电极反应式+正极的电极反应式。用总反应式减负极反应式，即得正极反应式。书写过程中要注意得失电子数一定相等。《化学反应的利用第一课时》习题
一、选择题
1.关于实验室制取Cl2的反应，下列说法中错误的是 ( )
A.还原剂是HCl，氧化剂是MnO2
B.每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为2 mol
C.每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl消耗2 mol
D.足量MnO2与含HCl 0.4 mol的浓盐酸共热可得到0.1 mol Cl2
2.在实验室中制取纯净、干燥的氯气，常使生成的氯气依次通过两个洗气瓶，这两个瓶内盛放的试剂依次是 ( )
①盐酸 ②饱和食盐水 ③浓硫酸 ④石灰水 ⑤烧碱溶液
A.①② B.②③ C.③⑤ D.②④
3.(双选)下图所示各种尾气吸收装置中，适用于吸收易溶性气体，而且能防止倒吸的是 ( )
4.下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是 ( )
A.制Cl2:MnO2、盐酸(浓)
B.制H2:硫酸(稀)、Zn
C.制O2:MnO2、H2O2
D.制CO2:硫酸(稀)、CaCO3
5.化学实验中的很多气体是用盐酸来制取的，这就导致了这些制取的气体中往往含有HCl杂质，要除去HCl杂质而得到纯净的目标气体，可用如图所示装置。如果广口瓶中盛装的是饱和NaHCO3溶液，则可以用于下列哪种气体的除杂装置 ( )
A.H2 B.Cl2 C.H2S D.CO2
6.下列实验操作正确的是 ( )
二、非选择题
7. (1)某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属为反应物，并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的替代简易气体发生器的即开即停装置，该装置中装有铜丝网隔板，利用该装置可制取哪些气体 (答两种即可)。
若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板，则该装置可用于制取何种气体 。写出反应的离子方程式 。
(2)①写出CO2和Na2O2反应的化学方程式 。
②某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？ 。简要说明理由: 。
③该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成，拟使用下列装置进行实验。
装置中B的作用是 ，
D的作用是 。
④为确认SO2和Na2O2反应的产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作按顺序排列是(填字母序号) 。
A.用带火星的木条靠近干燥管口a，观察木条是否着火燃烧
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成
D.在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成
8.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)①写出利用上述有关药品制取氨气的化学方程式: ；用 干燥剂干燥(填名称)；
②制取CO2的化学方程式为 。
(2)①制取Cl2选用装置 (填序号)；
②写出制取该气体的化学方程式 ；
③生成的气体先通过盛 的洗气瓶，除去 气体；
④用湿润的 试纸验满；
⑤写出尾气吸收反应的化学方程式 。
答案解析
1.【解析】选D。根据氧化还原反应原理，MnO2为氧化剂，HCl是还原剂，A正确；每生成1 mol Cl2转移2 mol电子，B正确；HCl既表现还原性又表现酸性，且各为一半，因此C正确；MnO2只能氧化浓盐酸，不能氧化稀盐酸，故无论MnO2是否足量，HCl都不能完全反应，因此得不到0.1 mol Cl2，D错误。
2.【解析】选B。若制取纯净、干燥的氯气，应该先将氯气中混有的氯化氢气体除去，然后再将氯气中的水蒸气除去，所以先通过饱和食盐水，然后再通过浓硫酸。
【技法小结】常见气体干燥剂的选择实例
干燥剂 适合于干燥的气体 备 注
P2O5 酸性气体(SO2、CO2、HCl等) 不适用于NH3
浓硫酸 酸性气体(SO2、CO2等)或氧化性气体(Cl2等) 不适用于H2S、NH3、HBr等
CaCl2 酸性(SO2、CO2、HCl等)、中性(O2、H2等) 不适用于NH3
碱石灰(氧化钙、氢氧化钠) 碱性气体(NH3等)或中性气体(O2、H2等) 不适用于酸性气体
3.【解析】选B、D。A装置是完全密封的装置，不适宜用作气体的吸收；C装置中漏斗已经完全浸没在水中，极易产生倒吸现象；B、D两种装置中的球形部分能很好地起到缓冲作用，从而防止倒吸。所以应选B、D。
4.【解析】选D。稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙，附着在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步进行，所以不能用稀硫酸和碳酸钙反应制取二氧化碳，可以用稀盐酸和碳酸钙反应来制取。
5.【解析】选D。杂质HCl气体被饱和NaHCO3溶液吸收后，会反应生成CO2气体，对H2、Cl2和H2S而言又引入了新的杂质气体，且H2S、Cl2会与NaHCO3溶液发生反应，故不能用饱和NaHCO3溶液除杂；而一方面CO2在NaHCO3溶液中的溶解度较小，另一方面HCl气体与NaHCO3溶液反应又生成了CO2气体，故可用此溶液除杂。
6.【解析】选A。用浓氨水和生石灰可以快速地制取氨气，因为氨气的密度比空气的小，所以收集氨气也可以用向下排空气法；B装置不能收集NO；不能在量筒中稀释浓硫酸，应该在烧杯中稀释浓硫酸；由于氨气极易溶于水，容易发生倒吸，所以氨气的吸收不能用此种装置。
7.【解析】(1)由于该装置是一个固液反应不加热制取气体的装置，并且固体物质应该是块状固体，所以可以制取的气体有H2、CO2、H2S等。若将铜丝网改成铁丝网，则可以用铝和氢氧化钠溶液制取氢气，则制取氢气的反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O====2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(2)①CO2和Na2O2反应的化学方程式为
2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2。
②由于过氧化钠具有强氧化性，所以可以将二氧化硫中+4价的硫氧化成+6价的硫。
③B装置中的浓硫酸主要是除去生成的二氧化硫中的水蒸气，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应。D装置中的干燥剂碱石灰的主要作用是防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气。
④具体顺序是先检验氧气，可以用带火星的木条检验，然后将固体溶于水，在检验固体成分时，切忌加硝酸，因为硝酸具有强氧化性，可以将+4价的硫氧化成+6价的硫，对固体产物的检验产生影响。
答案:(1)H2、CO2(其他合理答案即可) H2 2Al+2OH-+6H2O====2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2)①2CO2+2Na2O2====2Na2CO3+O2
②合理 过氧化钠具有强氧化性，能将+4价的硫氧化为+6价的硫而生成硫酸钠
③干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应 防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染空气
④A、B、D
8.【解析】(1)制取氨气采用上述药品应该是利用氯化铵和熟石灰，所以反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，氨气是碱性气体可用碱石灰进行干燥。实验室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O。
(2)制取氯气的装置是固液加热装置，所以使用的是C装置，制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，由于制取的氯气中含有HCl和水蒸气等杂质，所以制取的氯气要通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢气体，氯气的验满要用湿润的淀粉碘化钾试纸，尾气吸收一般使用的是氢氧化钠溶液，所以发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O。
答案:(1)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 碱石灰
②CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O
(2)①C ②MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
③饱和食盐水 HCl
④淀粉碘化钾 ⑤Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
