4.1.1 原电池（检测）-【基于真实情景的同步教学】2024-2025学年高二化学同步课件与检测（人教版2019选择性必修1）

基于真实情境的大单元教学系列测试 4.1.1《原电池及其原理》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．原电池产生电流的本质原因是 A．原电池中发生了氧化还原反应 B．有两个活泼性不同的电极 C．导线将电极、电解质溶液连接，形成了闭合回路 D．原电池中，电解质溶液能电离出自由移动的离子 2．某实验小组同学设计原电池装置如图所示，下列说法错误的是 A．Cu极为正极，发生还原反应 B．Zn极质量减小，Cu极质量增大 C．放电时，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动 D．原电池总反应的离子方程式为 3．利用沉淀反应：Ag+(aq)+Cl-(aq)＝AgCl(s)设计原电池时(如图)，下列说法不正确的是 A．负极是金属银电极，电解质溶液为氯化钠溶液 B．正极是金属银电极，电解质溶液为硝酸银溶液 C．负极反应为Ag-e-＝Ag+ D．也可以利用反应：H++OH-＝H2O设计原电池 4．A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是 A．ABCD B．DBAC C．BDAC D．DBCA 5．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是 装置 甲 乙 丙 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 A．装置甲溶液中的阴离子移向B极 B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+ C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A D．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C 6．某同学控制适当条件，将反应设计成如图所示的原电池装置(已知电流表指针偏向与电子的流向相同)。下列有关判断不正确的是 A．电流表指针归零时，若向左烧瓶中滴加几滴AgNO3溶液，则石墨为正极 B．若电流表指针归零时，则反应达到平衡状态 C．若电流表指针向右偏转，则银电极发生氧化反应 D．上述实验能说明其他条件不变时Ag+与Fe3+的氧化性强弱与其离子浓度有关 7．用盐酸与锌粒反应可制取氢气，下列方法能加快生成氢气速率的是 A．加入少量的溶液 B．用浓硫酸代替盐酸 C．滴入溶液 D．滴入溶液 8．如图所示装置中，C1、C2是石墨电极。A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液。当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时，发现灵敏电流计G的指针向右偏转。一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位置时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针向左偏转。下列说法正确的是 A．电流计G的指针向右偏转时，化学能转变为电能；向左偏转时，电能转变为化学能 B．电流计G的指针向右偏转时，C1电极反应为： C．电流计G的指针向左偏转时，C2电极反应为： D．由上述实验现象可知，氧化性： 9．如图所示的装置中，能形成原电池的是 A． B． C． D． 10．根据原电池原理，下列有关说法正确的是 A．若为为为酒精，则该装置能够实现化学能到电能的转化 B．若为为为溶液，负极发生的电极反应式为： C．若X为为为硫酸铜，每转移电子，正极质量增加 D．若为为为稀硫酸，则向电极附近移动 二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有2个选项符合题目要求。 11．已知()的反应都可设计成原电池。常温常压下，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 12．某原电池总反应离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，能实现该反应的原电池是 A．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 B．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液 C．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 D．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 13．质量均为m g的铁片、铜片和1L 0.2mol/L的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是 A．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黄色 B．无论a和b是否连接，铁片均会发生氧化反应 C．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 D．a和b用导线连接时，电子由铁片经过电解质溶液转移到铜片上 14．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应如下，下列说法错误的是 锌片：，石墨： A．电子从石墨经外电路流向锌片 B．该原电池工作一段时间后正极区附近溶液增大 C．电极总反应为 D．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn，发生还原反应 15．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为。下列关于该电池的说法错误的是 A．镁片作为负极 B．食盐水作为电解质溶液 C．活性炭作为正极反应物，发生还原反应 D．负极的电极反应为 三、填空题：本题共5小题，每小题12分，共60分。 16．化学电池在日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)下列相关说法正确的是___________(填字母)。 A．单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断电池优劣的指标之一 B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用 C．电能属于一次能源 D．原电池正极和负极必须是金属 (2)纯电动车采用了高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为; ①该电池放电时负极的电极反应式为 。 ②充电时每转移3mol电子，电解质溶液增重 g。 ③如图1所示是一种锌一空气电池，适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为[电极反应]。每转移0.1mol电子，消耗标准状况下空气的体积为 L(假设O2占空气体积的)，溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)利用电池原理治理各种污染是科研工作人员致力研究的重要课题之一：硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图2所示。 ①a极名称为 ，b极电极反应式为 。 ②H2S气体去除的原理为 (语言叙述)。 17．生活中存在形式多样化的电池。 (1)某实验小组设计了如图所示的装置：a为铝棒，b为镁棒。 ①若容器中盛有NaOH溶液，b极的电极反应式为 。 ②若容器中盛有浓硝酸，b极的电极反应式为 ，导线中电流的流动方向是 (填“a→b”或“b→a”)。 (2)铜—银原电池装置如图所示，若反应前两电极的质量相同，下列有关叙述正确的是 (填字母)。 注：盐桥的作用为导电，形成闭合回路。 a．铜电极上发生还原反应 b．电池工作一段时间后，银电极的质量增加 c．取出盐桥后，电流表指针依旧发生偏转 d．电池工作时，若转移0.2mol电子，则两电极的质量相差28g (3)由和组成的燃料电池的结构如图所示。 ①燃料电池的负极反应式为 。 ②当消耗6.4g甲烷时，消耗标准状况下氧气的体积为 L。 18．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，同学们常常通过设计实验和查阅资料的方式学习化学电源的相关知识。 (1)甲同学为了解化学反应中的能量转化，设计了一组对比实验（实验装置如图Ⅰ和图Ⅱ）。预计产生气体的速率Ⅰ Ⅱ（、或），温度计的示数Ⅰ Ⅱ（、或）。 (2)乙同学用如图装置推算铜锌原电池工作时产生的电流量。供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。则a电极的电极反应式为 ，当量筒中收集到336mL（标准状况下）气体时，通过导线的电子的物质的量为 。 (3)丙同学了解到潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池的工作原理如下图所示： 电极b是 （填“正极”或“负极”）。电极a的电极反应式为 ，该电池工作时消耗11.2L（标准状况下），则电极b通过 mol氧气。 19．Ⅰ．人们通过化学方法可以开辟新能源和提高能源的利用率，根据情景回答下列问题： (1)工业合成氨反应是放热的可逆反应。已知完全反应生成可放出热量。如果将和足量混合，使其充分反应，放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)在容积为的密闭容器内模拟工业合成氨，反应经过后，生成 ①用表示的化学反应速率为 ； ②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是 。 a．的转化率达到最大值 b．、和的分子数之比为 c．体系内气体的密度保持不变 d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变 (3)某实验小组进行如图甲所示实验，请判断b中的温度 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 Ⅱ．如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置，请回答下列问题： (4)当电极a为Zn，电极b为Cu，电解质溶液为溶液时，正极的电极反应式为 。若初始时两电极质量相等，当电路中有通过时，两极的质量差为 g。 (5)当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为溶液时，该电池的负极反应式为 。当反应中收集到标准状况下气体时，消耗负极的物质的量为 mol。 20．原电池是直接把化学能转化为电能的装置。如图所示： (1)在Cu-Zn原电池中，Cu片上发生的电极反应式为 。 (2)内电路溶液中移向 极(填“正”或“负”)。 (3)某原电池的总反应为，该原电池组成正确的是_______。 A． B． C． D． (4)某锂-空气电池的总反应为，其工作原理如图所示： 下列说法正确的是_______。 a．锂片作负极        b．发生氧化反应        c．正极的反应式为 (5)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示： a电极的电极方程式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 基于真实情境的大单元教学系列测试 4.1.1《原电池及其原理》检测 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 K-39 Mn-55 Fe-56 1． 选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有1个选项符合题目要求。 1．原电池产生电流的本质原因是 A．原电池中发生了氧化还原反应 B．有两个活泼性不同的电极 C．导线将电极、电解质溶液连接，形成了闭合回路 D．原电池中，电解质溶液能电离出自由移动的离子 【答案】A 【详解】原电池中，外电路中，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极；内电路中，电解质溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，所以形成了闭合回路，产生了电流，则在原电池中发生氧化还原反应是原电池产生电流的本质原因； 故选A。 2．某实验小组同学设计原电池装置如图所示，下列说法错误的是 A．Cu极为正极，发生还原反应 B．Zn极质量减小，Cu极质量增大 C．放电时，盐桥中的向盛有溶液的烧杯中移动 D．原电池总反应的离子方程式为 【答案】C 【分析】该装置为原电池，Zn为负极，失电子发生氧化反应，质量减小，电极反应式为；Cu为正极，得电子发生还原反应，质量增大，电极反应式为； 【详解】Ａ．根据分析可知：Cu极为正极，得电子，发生还原反应，A正确； Ｂ．根据分析可知：Zn极质量减小，Cu极质量增大，B正确； Ｃ．放电时，盐桥中的进入盛有溶液的烧杯中，向Cu电极(正极)方向移动，C错误； Ｄ．自发的氧化还原发生在Zn与Cu2+之间，则原电池总反应的离子方程式为，D正确； 故答案选C。 3．利用沉淀反应：Ag+(aq)+Cl-(aq)＝AgCl(s)设计原电池时(如图)，下列说法不正确的是 A．负极是金属银电极，电解质溶液为氯化钠溶液 B．正极是金属银电极，电解质溶液为硝酸银溶液 C．负极反应为Ag-e-＝Ag+ D．也可以利用反应：H++OH-＝H2O设计原电池 【答案】C 【分析】利用沉淀反应Ag+(aq)+Cl-(aq)＝AgCl(s)设计原电池时，根据原电池原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，可设原电池中电极均为银电极，负极一侧电解质溶液为含Cl-的可溶盐溶液，正极一侧电解质溶液为AgNO3溶液，负极Ag电极失电子生成Ag+，与电解质溶液中的Cl-结合生成AgCl，正极电解质溶液中的Ag+得电子生成单质Ag，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，可知负极发生Ag电极失电子生成Ag+，与电解质溶液中的Cl-结合生成AgCl的过程，故负极的电解质溶液可为含Cl-的可溶盐溶液，KCl溶液或NaCl溶液等均可，A项正确； B．由分析可知，正极是金属银电极，电解质溶液为硝酸银溶液，溶液中的Ag+得电子生成Ag，B项正确； C．负极Ag电极失电子生成Ag+，与电解质溶液中的Cl-结合生成AgCl，电极反应式为：Ag-e-+Cl-＝AgCl，C项错误； D．根据原电池工作原理可知，将反应H++OH-＝H2O设计原电池时，正负极电极均为石墨，负极上通入H2，电解质溶液为强碱性溶液，正极电解质为稀硫酸溶液，盐桥为KNO3琼胶，D项正确； 答案选C。 4．A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是 A．ABCD B．DBAC C．BDAC D．DBCA 【答案】B 【分析】组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。 【详解】AB相连时，外电路电流从A流向B，说明B为负极，则金属的活泼性：B＞A；AC相连时，C为正极，则金属的活泼性：A＞C；BD相连时，B上有气泡逸出，应为原电池的正极，则金属的活泼性：D＞B； 综上分析可知活泼性：D＞B＞A＞C，故本题选B。 5．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是 装置 甲 乙 丙 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 A．装置甲溶液中的阴离子移向B极 B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+ C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A D．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C 【答案】C 【详解】A．在装置甲中金属A不断溶解，则A作原电池的负极，B作原电池的正极，在电解质溶液中，阴离子移向正电荷较多的A极，A错误； B．在乙中C电极的质量增加，则C电极为原电池的正极，B电极为原电池的负极，C电极为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B错误； C．在装置丙中，电极A上有气体产生，则A为原电池的正极，D为原电池的负极。负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，外电路中电子定向移动，在内电路中离子定向移动，电流的方向为正电荷移动方向。电流由正极经导线流向负极，因此电流方向为A→导线→D→电解质溶液→A，C正确； D．在原电池装置中，负极金属活泼性强于正极，根据装置甲可知金属活动性：A＞B；根据装置乙中现象，可知金属活动性：B＞C；根据装置丙的现象可知金属活动性：D＞A，故四种金属活动性由强到弱的顺序是：D＞A＞B＞C，D错误； 故合理选项是C。 6．某同学控制适当条件，将反应设计成如图所示的原电池装置(已知电流表指针偏向与电子的流向相同)。下列有关判断不正确的是 A．电流表指针归零时，若向左烧瓶中滴加几滴AgNO3溶液，则石墨为正极 B．若电流表指针归零时，则反应达到平衡状态 C．若电流表指针向右偏转，则银电极发生氧化反应 D．上述实验能说明其他条件不变时Ag+与Fe3+的氧化性强弱与其离子浓度有关 【答案】A 【分析】根据原电池总反应方程式可知石墨电极为正极，得电子，发生还原反应，银电极为负极，失电子，发生氧化反应。 【详解】A. 电流表指针归零时，若向左烧瓶中滴加几滴AgNO3溶液，则发生反应Ag＋＋e－=Ag，则右侧的石墨为负极，故A错误； B. 若电流表指针归零时，说明不再有电流产生，正逆反应速率相等，则反应达到平衡状态，故B正确； C. 若电流表指针向右偏转，说明电子由银电极流出，则银电极发生氧化反应，故C正确； D. 改变浓度可以改变电子流向，上述实验能说明其他条件不变时Ag+与Fe3+的氧化性强弱与其离子浓度有关，故D正确； 故答案选A。 7．用盐酸与锌粒反应可制取氢气，下列方法能加快生成氢气速率的是 A．加入少量的溶液 B．用浓硫酸代替盐酸 C．滴入溶液 D．滴入溶液 【答案】A 【分析】盐酸与锌粒反应制取氢气，反应的实质是：。 【详解】A．加入少量的溶液，与反应置换出，形成原电池，加快反应速率，故A正确； B．因为浓硫酸有强氧化性，它与锌反应生成硫酸锌、二氧化硫和水，不产生氢气，故B错误； C．滴入溶液会引入得不到氢气，故C错误； D．滴入溶液会与氢离子反应，降低氢离子浓度，会减慢反应速率，故D错误； 故选A。 8．如图所示装置中，C1、C2是石墨电极。A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液。当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时，发现灵敏电流计G的指针向右偏转。一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位置时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针向左偏转。下列说法正确的是 A．电流计G的指针向右偏转时，化学能转变为电能；向左偏转时，电能转变为化学能 B．电流计G的指针向右偏转时，C1电极反应为： C．电流计G的指针向左偏转时，C2电极反应为： D．由上述实验现象可知，氧化性： 【答案】B 【分析】C1、C2是石墨电极。A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有无色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液。当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时，发现灵敏电流计G的指针向右偏转，说明此时C2电极是正极，C1电极是负极。一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位置，此时反应达到平衡状态，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针向左偏转，说明此时C2电极是负极，C1电极是正极，据此解答。 【详解】A．不论电流计G的指针向右偏转还是向左偏转，均是原电池，都是化学能转变为电能，A错误； B．电流计G的指针向右偏转时，C1电极是负极，C1电极反应为：，B正确； C．电流计G的指针向左偏转时，C2电极是负极，C2电极反应为：，C错误； D．根据以上分析可知在酸性溶液中氧化性：，在碱性溶液中氧化性：，D错误； 答案选B。 9．如图所示的装置中，能形成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．该装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，A错误； B．乙醇属于非电解质，乙醇溶液不是电解质溶液，不能形成原电池，B错误； C．该装置有自发的氧化还原反应，活泼性不同的两个电极，电解质溶液，且形成闭合回路，能形成原电池，C正确； D．铜和银均不与氢氧化钠溶液反应，该装置不存在自发的氧化还原反应，不能形成原电池，D错误； 故选C。 10．根据原电池原理，下列有关说法正确的是 A．若为为为酒精，则该装置能够实现化学能到电能的转化 B．若为为为溶液，负极发生的电极反应式为： C．若X为为为硫酸铜，每转移电子，正极质量增加 D．若为为为稀硫酸，则向电极附近移动 【答案】D 【详解】A．酒精属于非电解质，它们不能构成原电池，不能实现化学能转化为电能，A错误； B．Mg虽然比Al活泼，但Mg不与NaOH溶液反应，铝能与NaOH溶液反应，因此铝为负极，Mg为正极，负极反应式：，B错误； C．锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，正极反应式：，即每转移电子，可生成1molCu，对应质量为6.4g，C错误； D．锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，原电池中阴离子向着负极移动，即向电极附近移动，D正确； 答案选D。 二、多选题 11．已知()的反应都可设计成原电池。常温常压下，下列反应不能设计成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．为酸碱中和反应，无元素化合价变化，不属于氧化还原反应，不能设计原电池，故A符合题意； B．该反应为放热反应，，且属于氧化还原反应，可以设计成原电池，故B不符合题意； C．属于自发进行的氧化还原反应，可设计为原电池，故C不符合题意； D．，该反应不是自发的氧化还原反应，且，，，不能设计成原电池，故D符合题意； 故选AD。 12．某原电池总反应离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，能实现该反应的原电池是 A．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液 B．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液 C．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 D．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液 【答案】ACD 【分析】要实现反应2Fe3++Fe=3Fe2+的原电池，我们需要确定正极和负极的材料以及电解质溶液。在这个反应中，Fe被氧化(失去电子)成为Fe2+，因此Fe是还原剂，应该作为原电池的负极。另一方面，Fe3+被还原(获得电子)成为Fe2+，因此Fe3+是氧化剂，应该作为原电池的正极反应物，电极材料需要选择金属活动性弱于Fe的金属或者石墨。 【详解】A．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液Fe2(SO4)3溶液提供了Fe3+离子，故A正确； B．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液CuSO4溶液中没有Fe3+，只能实现反应Cu2++Fe=Cu+Fe2+的原电池，不能实现给定的反应，故B错误； C．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液提供了Fe3+作为正极的氧化剂，故C正确； D．正极为C(石墨)，负极为Fe，电解质溶液FeCl3溶液提供了Fe3+作为正极的氧化剂，故D正确； 故选ACD。 13．质量均为m g的铁片、铜片和1L 0.2mol/L的溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是 A．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黄色 B．无论a和b是否连接，铁片均会发生氧化反应 C．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为 D．a和b用导线连接时，电子由铁片经过电解质溶液转移到铜片上 【答案】BC 【详解】A．ab连接时，构成原电池，铁作负极，铁失去电子发生氧化反应，铜离子移动到正极得到电子，发生还原反应，ab不连接时，铁与硫酸铜发生置换反应，生成硫酸亚铁和单质铜，则无论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，A错误； B．ab连接时，构成原电池，铁作负极，铁失去电子发生氧化反应，铜离子移动到正极得到电子，发生还原反应，ab不连接时，铁与硫酸铜发生置换反应，，故无论a和b是否连接，铁片均会溶解，发生氧化反应，B正确； C．a和b用导线连接时，形成原电池，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu，C正确； D．原电池中，电子不能通过电解质溶液，D错误； 故答案为：BC。 14．一个由锌片和石墨棒作为电极的原电池，电极反应如下，下列说法错误的是 锌片：，石墨： A．电子从石墨经外电路流向锌片 B．该原电池工作一段时间后正极区附近溶液增大 C．电极总反应为 D．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn，发生还原反应 【答案】AD 【分析】根据锌片电极反应式，锌片失去电子，锌片作负极，石墨作正极。 【详解】 A．根据锌片电极反应式，锌片失去电子，锌片作负极，石墨作正极，根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即电子从Zn→外电路→石墨，A错误； B．根据石墨电极反应式，产生OH－，正极区附近c(OH－)增大，B正确； C．正负极电极反应式相加，得出2Zn＋O2=2ZnO，C正确； D．原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn，发生氧化反应，D错误； 故选AD。 15．“盐水动力”玩具车的电池以镁片、活性炭为电极，向极板上滴加食盐水后电池便可工作，电池反应为。下列关于该电池的说法错误的是 A．镁片作为负极 B．食盐水作为电解质溶液 C．活性炭作为正极反应物，发生还原反应 D．负极的电极反应为 【答案】CD 【分析】该装置是将化学能转化为电能的装置，Mg易失电子作负极、C作正极，负极反应式为：Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2、正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，食盐水为电解质溶液； 【详解】A．根据原电池反应式知，Mg元素化合价由0价变为+2价，所以Mg失电子作负极，故A正确； B．该原电池中，食盐水成分为NaCl溶液，可电离出自由移动的离子，可导电，能作为电解质溶液，故B正确； C．活性炭作正极，发生还原反应，正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，反应物是氧气而不是C，故C错误； D．Mg作负极，食盐水为中性溶液，电极反应式为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，故D错误； 故选：CD。 三、填空题 16．化学电池在日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)下列相关说法正确的是___________(填字母)。 A．单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断电池优劣的指标之一 B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用 C．电能属于一次能源 D．原电池正极和负极必须是金属 (2)纯电动车采用了高效耐用的新型可充电电池，该电池的总反应式为; ①该电池放电时负极的电极反应式为 。 ②充电时每转移3mol电子，电解质溶液增重 g。 ③如图1所示是一种锌一空气电池，适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为[电极反应]。每转移0.1mol电子，消耗标准状况下空气的体积为 L(假设O2占空气体积的)，溶液中 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)利用电池原理治理各种污染是科研工作人员致力研究的重要课题之一：硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图2所示。 ①a极名称为 ，b极电极反应式为 。 ②H2S气体去除的原理为 (语言叙述)。 【答案】(1)A (2) 158 2.8 减小 (3) 负极 2H++2e-=H2↑ Fe²+失去电子转化为Fe3+，Fe3+氧化H2S生成S单质而除去(合理即可) 【详解】（1）A．电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少即为比能量，比能量是衡量电池性能的重要指标之一，它反映了电池在单位质量或单位体积下所能输出的能量，故A正确； B．二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解质溶液消耗，不能无限次重复使用，故B错误； C．一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源，二次能源是由一次能源直接或间接转换而来的能源，电能属于二次能源，故C错误； D．原电池的正极和负极可以是两种活动性不同的金属，也可以一种是金属，一种为非金属，如石墨，故D错误； 故答案选A。 （2）①根据分析可知，该电池放电时负极为锌失电子生成Zn(OH)2，电极反应式为：； ②充电时，阳极的电极反应式为：，阴极的电极反应式为：，当转移3mol电子时，阳极消耗5mol的同时，产生了1mol、4molH2O，阴极则是产生了3mol，可知电解质溶液增重为； ③根据电池放电时Zn转化为，可得Zn失去电子，发生氧化反应，为负极，石墨为正极，正极反应式为：，电路中流过0.1mol电子时，消耗的物质的量为0.025mol，则消耗标准状况下的体积为0.56L，假设O2占空气体积的，则消耗标准状况下空气的体积为；根据电极反应式可知，每转移0.1mol电子，正极将产生，负极电极反应式：可知，负极将消耗，因此溶液中减小。 （3）①从图示可以看出电子从a极出发，故a极为负极，电极反应式为 Fe2+-e- =Fe3+；b极为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑； ②由图可知除去H2S的过程涉及两个反应步骤，第一步Fe2+在电极上发生反应Fe2+-e- =Fe3+；第二步，生成的Fe3+氧化硫化氢生成硫单质，离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故答案为：Fe²+失去电子转化为Fe3+，Fe3+氧化H2S生成S单质而除去。 17．生活中存在形式多样化的电池。 (1)某实验小组设计了如图所示的装置：a为铝棒，b为镁棒。 ①若容器中盛有NaOH溶液，b极的电极反应式为 。 ②若容器中盛有浓硝酸，b极的电极反应式为 ，导线中电流的流动方向是 (填“a→b”或“b→a”)。 (2)铜—银原电池装置如图所示，若反应前两电极的质量相同，下列有关叙述正确的是 (填字母)。 注：盐桥的作用为导电，形成闭合回路。 a．铜电极上发生还原反应 b．电池工作一段时间后，银电极的质量增加 c．取出盐桥后，电流表指针依旧发生偏转 d．电池工作时，若转移0.2mol电子，则两电极的质量相差28g (3)由和组成的燃料电池的结构如图所示。 ①燃料电池的负极反应式为 。 ②当消耗6.4g甲烷时，消耗标准状况下氧气的体积为 L。 【答案】(1) a→b (2)bd (3) 17.92 【详解】（1）①铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，镁不与氢氧化钠溶液反应，所以镁铝在氢氧化钠溶液中构成原电池中铝是负极、镁是正极，水分子在正极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，故答案为：； ②铝在浓硝酸中钝化，致密的钝化膜阻碍反应的继续进行，镁能与浓硝酸反应生成硝酸镁、二氧化氮和水，所以镁铝在浓硝酸中构成原电池中是镁负极、铝是正极，导线中电流的流动方向是a→b，镁在负极失去电子发生氧化反应生成镁离子，电极反应式为，故答案为：；a→b； （2）铜—银原电池中，金属性强于银的铜电极是负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，银电极是正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银； a．由分析可知，铜电极是负极，铜失去电子发生氧化反应生成铜离子，故错误； b．由分析可知，银电极是正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，所以电池工作一段时间后银电极的质量增加，故正确； c．取出盐桥后，该装置不能形成闭合回路，无法形成原电池，电流表指针不发生偏转，故错误； d．由得失电子数目守恒可知，转移0.2mol电子时，铜电极上减小的质量为，银电极上析出银的质量为，则两电极质量相差21.6g＋6.4g=28g，故正确； 故选bd； （3）由图可知，通入甲烷的多孔电极为燃料电池的负极，水分子作用下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，通入氧气的多孔电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水； ①由分析可知，通入甲烷的多孔电极为燃料电池的负极，水分子作用下甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为，故答案为：； ②由得失电子数目守恒可知，负极消耗6.4g甲烷时，标准状况下正极消耗氧气的体积为，故答案为：17.92。 18．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，同学们常常通过设计实验和查阅资料的方式学习化学电源的相关知识。 (1)甲同学为了解化学反应中的能量转化，设计了一组对比实验（实验装置如图Ⅰ和图Ⅱ）。预计产生气体的速率Ⅰ Ⅱ（、或），温度计的示数Ⅰ Ⅱ（、或）。 (2)乙同学用如图装置推算铜锌原电池工作时产生的电流量。供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。则a电极的电极反应式为 ，当量筒中收集到336mL（标准状况下）气体时，通过导线的电子的物质的量为 。 (3)丙同学了解到潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池的工作原理如下图所示： 电极b是 （填“正极”或“负极”）。电极a的电极反应式为 ，该电池工作时消耗11.2L（标准状况下），则电极b通过 mol氧气。 【答案】(1) (2) 0.03mol (3) 正极 0.375 【详解】（1）①Ⅰ为Zn与稀硫酸反应生成氢气，Ⅱ中Zn、Cu与稀硫酸构成原电池，H+在正极上得电子生成氢气，原电池结构有助于加速化学反应，故产生气体的速率Ⅰ<Ⅱ； ②装置Ⅰ中Zn与稀硫酸反应放热，化学能主要转化为热能，Ⅱ中化学能主要转化为电能，放热量少，因此温度计的示数Ⅰ>Ⅱ； （2）①从图示装置可知，b电极上生成气体，则b电极为正极，a电极为负极，a电极上Zn失电子生成Zn2+，电极反应为Zn-2e-=Zn2+； ②量筒中收集到336mL气体时，生成氢气0.015mol，正极上电极反应为2H++2e-=H2↑，生成0.015mol氢气转移电子数为0.03mol； （3）①液氨-液氧燃料电池，电极a是负极失电子发生氧化反应，电极b是正极得电子发生还原反应； ②液氨-液氧燃料电池，电极a是负极得电子发生还原反应，电极反应式为； ③该电池工作时消耗11.2L，对应物质的量为0.5mol，电极反应式为流经得电子的物质的量为1.5mol，电极b是正极得电子发生还原反应，电极反应式为：，流经得电子的物质的量为1.5mol，消耗氧气的物质的量为0.375mol。 19．Ⅰ．人们通过化学方法可以开辟新能源和提高能源的利用率，根据情景回答下列问题： (1)工业合成氨反应是放热的可逆反应。已知完全反应生成可放出热量。如果将和足量混合，使其充分反应，放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)在容积为的密闭容器内模拟工业合成氨，反应经过后，生成 ①用表示的化学反应速率为 ； ②一定条件下，能说明该反应进行到最大限度的是 。 a．的转化率达到最大值 b．、和的分子数之比为 c．体系内气体的密度保持不变 d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变 (3)某实验小组进行如图甲所示实验，请判断b中的温度 (填“升高”或“降低”)。反应过程 (填“a”或“b”)的能量变化可用图乙表示。 Ⅱ．如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置，请回答下列问题： (4)当电极a为Zn，电极b为Cu，电解质溶液为溶液时，正极的电极反应式为 。若初始时两电极质量相等，当电路中有通过时，两极的质量差为 g。 (5)当电极a为Al，电极b为Mg，电解质溶液为溶液时，该电池的负极反应式为 。当反应中收集到标准状况下气体时，消耗负极的物质的量为 mol。 【答案】(1)小于 (2) 0.6 ad (3) 降低 a (4) 129 (5) 或 0.01 【详解】（1）由于为可逆反应，放出的热量小于； （2）①容积为5L的密闭容器内，反应经过5min后，生成10 mol NH3，v(NH3)=，用v(H2)= v(NH3)，v(H2)= 0.6mol∙(L∙min)-1； ②a．氢气的转化率达到最大，此时反应达到平衡状态，即反应进行到最大限度，a正确； b．体系内气体的质量不变，体积不变，密度始终保持不变、N2、H2和NH3的体积分数之比为1：3：2与起始充入量有关，不能说明达到反应平衡，b错误； c．体系内气体的质量不变，体系的体积不变，密度保持不变，不能说明是平衡状态，c错误； d．体系内物质的平均相对分子质量保持不变，说明反应达到平衡状态，即反应进行到了最大限度，d正确； 故选ad； （3）Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应吸收热量，则反应后b中的温度降低；Al与盐酸反应放出热量，又从图中能量变化图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，则可表示反应a的能量变化； （4）①Zn、Cu、硫酸铜构成的原电池，金属Zn作负极，金属Cu为正极，正极上铜离子得到电子，负极上Zn失去电子，正极反应为；当电路中有通过时，正极生成1mol铜，负极溶解1molZn，故两极的质量差为65+64=129g； （5）Al、Mg、NaOH溶液可构成原电池，Al为负极，负极反应：或，Mg为正极，正极上水中的氢离子得到电子，正极反应：， 生所氢气的物质的量为，转移电子数为0.03mol，负极反应，消耗负极的物质的量为； 20．原电池是直接把化学能转化为电能的装置。如图所示： (1)在Cu-Zn原电池中，Cu片上发生的电极反应式为 。 (2)内电路溶液中移向 极(填“正”或“负”)。 (3)某原电池的总反应为，该原电池组成正确的是_______。 A． B． C． D． (4)某锂-空气电池的总反应为，其工作原理如图所示： 下列说法正确的是_______。 a．锂片作负极        b．发生氧化反应        c．正极的反应式为 (5)甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如下图所示： a电极的电极方程式为 。 【答案】(1)2H+ + 2 e- = H2↑ (2)负 (3)AC (4)ac (5) 【详解】（1）Cu片上氢离子得电子生成氢气，电极反应为：2H+ + 2 e- = H2↑； （2）内电路中的阴离子流向负极，阳离子流向正极，移向负极； （3）由总反应可知，反应中Zn失去电子作负极材料，正极应选活泼性小于Zn的金属或石墨；正极铜离子得电子生成铜单质，因此电解质溶液应选含铜离子的盐溶液，符合的有AC，故答案为：AC； （4）由电池总反应可知Li失电子作负极，氧气在正极得电子发生还原反应，电解质环境为碱性，正极电极反应为：O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH-，故答案为：ac； （5）甲烷失电子发生氧化反应，故通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极；a电极上甲烷失电子产生碳酸钾，反应的电极方程式为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$