专题6 第三单元 第1课时 化学能转化为电能-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学必修第二册（苏教版2019)

不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是随反应的6.C解析：①A、B用导线相连后，同时插入稀硫酸溶液中，A极为 不断进行，H,0,溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小。②由图可 负极，所以活动性：A>B:②在原电池中，电子从负极经外电路流向 知曲线©反应速率最小，在三个实验中，实验丁每次记录的气体 正极，C、D用导线相连后同时浸入稀H,S0,中，电子由C+导线一 体积都是最少的，说明丁的速率最小，曲线©表示的是实验丁。 D,则活动性：C>D:③A、C相连后，同时浸人稀疏酸溶液中，C极 产生大量气泡，说明C极是正极，所以活动性：A>C:④B、D相连 第三单元化学能与电能的转化 后，同时浸人稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应，说明D极是负极， 第1课时化学能转化为电能 所以活动性：D>B。综上所述可知四种金属的活动性由强到弱的 第1关（练速度） 顺序是A>C>D>B:故选C。 1.D解析：Z如金属活泼性强于Cu,装置中存在可自发进行的氧化还 7.(1)2H*+2e=H2↑(2)Cu-2e=Cu22Ag+2e” 原反应，电极、导线、电解质溶液形成了闭合回路，图示装置能形成 2AgCu+2Ag'Cu2+2Ag(3)Cu石墨（其他合理答案也 原电池，A不符合题意：Zm、C活动性不同，装置中存在可自发进行 可)FCl,溶液（其他合理答案也可） 的氧化还原反应，电极、导线、电解质溶液形成了闭合回路，图示装 解析：(1)若C为稀H,S0,溶液，电流表指针发生偏转，则表明电 置能形成原电池，B不符合题意：Fe、Cu金属活动性不同，存在自发 路中有电子通过，B电极材料为Fe且做负极，则A电极为正极，H 进行的氧化还原反应，Fe、C山接触与电解质溶液形成闭合问路，图 得电子生成H2,发生的电极反应式为2H+2e一H2↑。(2)若 示装置能形成原电池，C不符合题意：图示装置中两个电极均为 C为AgNO溶液，A电极材料为铜，B电极材料为银。则铜为负 F,活动性相同，不能形成原电池，D符合题意。 极，银为正极，负极上C失电子生成C2“,发生的电极反应式为 2.A解析：外电路的电流从电极X流向电极Y,X是正极，Y是负 Cu-2eC知2+：正极上Ag得电子生成Ag.发生的电极反应式为 极：锌的活泼性大于铁，锌、铁构成原电池，锌是负极：石墨、铁构成 2Ag'+2e7一2Ag;总反应的离子方程式为Cu+2Ag=Cu2++ 原电池，铁为负极，石墨为正极：快的活泼性大于银，铁、银构成原 2Ag。(3)若需将反应Cu+2Fe3—Cu2+2Fe2·设计成如题图所 电池，铁是负极，银是正极：铁的活泼性大于铜，铁、铜构成原电池， 示的原电池装置，则失电子的金属为负极材料，得电子的金属离子 铁是负极，铜是正极。故选A。 为电解质溶液中的阳离子，所以负极A极材料为C,正极B极材 3.C解析：Za+Ag20+H20一Zn(0H)2+2Ag为自发进行的放热的 料为石显（其他合理答策也可），溶液C为FCl1溶液（其他合理答 氧化还原反应，可设计成原电袍，A不符合题意：2A1+6HC一 案也可)。 2A1C1,+3H2↑为自发进行的放热的氧化还原反应，可设计成原电 四技巧点拨 池，B不符合题意；Cu(0H)2+H2S0,一CS0,+2H20不是氧化 从以下几个角度分析判断原电池装置的正极和负极 还原反应，不可设计成原电池，C符合题意；S02+Fe2(S04)3+2H20 一2FS0,+2H,S0,为自发进行的放热的氧化还原反应，可设计 活金属电板材料，等电非金腐 较不法戏金属 成原电池，D不符合题意。 氧化反应电械反应 还原反应 公 4.C解析：某原电池的电池反应为Fe+2Fe3一3Fe2”,Fe为负极. 电子流出电子流向 电子流入 做另一电极的材料的金属性比Fe弱，溶液是能电离出F3“的盐溶 不断溶解 反应现象 电极增重或 质量减小 液。铜片、铁片，FCl,溶液组成的原电池，负极是铁，电池反应为 有气体产生 阴离子移向离子迁移阳高子移向 Fe+2Fe一3Fe2+:石墨、铁片、Fe(N0,)1溶液组成的原电池，负 极是铁，电池反应为Fe+2Pe一3e2+:铁片、锌片、Fz(S0,)3 第2关（蝽准确乘） 溶液组成的原电池，负极是锌，电池反应为Zn+2Fe3+一2Fe2++ 8.D解析：Z、Cu及HS0,构成原电池，其中由于金属活动性：Zm> Zm:银片、铁片、FCl,溶液组成的原电池，负极是铁，电池反应为 Ca,所以Z小为负极，发生失去电子的氧化反应：Cu为正极，发生得 Fe+2Fe+—3Fe2+。故选C。 到电子的还原反应，电子由负极经电流表流向正极，溶液中离子移 5,A解析：铜锌原电池中，电解质溶液为硫酸铜，锌比铜活波，则锌 动方向是：阳正阴负，据此分析解答。该电池工作时，铜片是正极， 会失去电子，为电池的负极，铜离子在铜电极上得到电子，为电池 电极反应为溶液中酸电离产生的H*得到电子，发生还原反应，A 的正极，据此分析作答。铜电极为原电池的正极，得到电子，发生 错误：电子不能进入电解质溶液中，电子移动方向为由锌片通过导 还原反应，A错误：锌电极为原电池的负极，电极反应为Z-2e 线流向钥片，B错误：若将锌片换成与右边材质相同的铜片，两个 7·,逐渐被橘蚀，B正确：阑电极为原电池的正极，得到电子， 电极材料相同，不具备原电池的构成条件，因此不会产生电流，C 发生还原反应，电极反应式为Cu2·+2e一Cu,C正确：电子从负 错误：在原电池工作时，电解质溶液中的阳离子向正极定向移动， 极经过导线流向正极，所以电子从锌电极经过导线流向铜电极，D 阴离子向负极定向移动，故番茄中的阴离子向负极锌片移动，D 正确。 正确。 必修第二册·SJ学霸08 9.D解析：图2装置形成原电池，能将化学能转化为电能，但图1装 四技巧点拔 置没有形成原电池，不能将化学能转化为电能，A错误：锌比铜活 分析电极及电解质溶液中发生的麦化 泼，两装置中锌片均发生氧化反应生成硫酸锌，B错误：图2装置 电子浴导线定向移动产生电流 形成原电池，锌作负极，铜作正极，原电池工作时，阴离子移向负 发生氧化反应 发生还原反应 极，即溶液中S0向锌片迁移，C错误：图2装置形成原电池，锌作 负极 原电池 正极 负极，负极反应式为Zm-2e一Zm2,n(e)=2n(Zm)=2× 一就为活波金 为不活波金属 属且不断溶解 或导电非金属 65g·m0.2mal,D正确。 6.5g 移 移 10.B解析：图1中锌棒直接与稀硫酸接触，发生置换反应产生 电解质溶液 ZS04和H2:图Ⅱ中Zn、Cu、硫酸构成原电池，锌为原电池的负 极，发生失去电子的氧化反应，故图Ⅱ中锌溶解的速率比图I的 14.(1)负 Zn-2e=Zm2(2)bd(3)Cu+Zn原电池将氧化 快，A错误；图I中锌和稀硫酸反应，为放热反应，图Ⅱ中构成原 反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，并通过能导电的物 质形成闭合回路，产生电流 电池，化学能没有全部转化为热能，大多转化为电能，因此图I中 (4)Zn+H204=ZnS04+H2↑（战Za+2H*=Zm2+H2↑） 温度计的示数高于图Ⅱ的示数，B正确：图Ⅱ因构成原电池，温度 (5)b 计示数低于图】，C错误：图I中锌棒直接与稀硫酸接触，Z失去 解析：该电池的自发氧化还原反应为Za+H,S0,一ZS04+ 电子变为2+进人辩液，H在锌棒上得到电子发生还原反应产 H2↑，由此可以判断，Z为负极失电子，电子由Z经导线流向 生H2,气泡产生于锌棒表面：面图Ⅱ构成了原电池，锌为负极，失 C电极，内电路中，氢离子移向正极，硫酸根离子移向负极，从而 去电子，电子由导线流向铜棒，在铜棒上H得到电子被还原产 实现电流循环。(1)由分析知，锌做负极，失电子，发生反应知 生H2,可见图Ⅱ的气泡产生于铜棒表面，D错误。 2e一Z2“。(2)电解质溶液中H在正极得电子，同时硫酸根 11.C解析：若络比铁活泼，侧负极为铬失电子发生氧化反应，正极 离子移向负极，起到离子导体的作用，故选d。(3)电流的方向 为铁，电子经外电路由铬电极流向铁电极，A错误：若铁比络活 与电子流向相反，因此外电路中，由C经导线流向Zm,产生电流 泼，则负极为铁失电子发生氧化反应，正极为络，溶液中的氢离子 的原因是自发的氧化还原反应分别在两极进行，从而实现电子的 在正极得电子，氢离子向正极铬移动，B错误：若铬比铁活泼，则 自发流动，形成电流。(4)正极铜并没有参与电极反应，换成碳 负极为铬失电子发生氧化反应，正极为铁，氢离子在铁电极上得 棒，反应不变，依然是Zm+H2S04一ZnS0,+H2↑（戏Z+2旷 电子发生还原反应，其电极反应式为2H'+2eH21,C正确： 一m2*+H2↑)。(5)自发的氧化还原反应可以设计成原电 若铁电极附近溶液pH增大，则发生反应2H+2e一H2↑，所 池，c中没有电子转移，符合条件的只有b。 以铁为正极，则铬比铁活泼，D错误。 第3关（练思维宽度）】 12.D解析：a和b用导线连接时为原电池，电子由负极Fe经过导线 15.(1)用导线连接、b(2)纯锌片负①(3)2H+2e 流向正极C山，不能进入溶液中，A错误：a和b用导线连接时为原 H2↑逐渐增大(4)0.05molC 解析：(1)原电池的构成条件之一是形成闭合回路，所以开始实验 电池，Cu作正极，正极反应式为Cu+2e=Cu,B错误：a和b 时首先进行的操作是用导线连接a、b,形成闭合回路。(2)量简 用导线连接时为原电池，Fe作负极，负极反应式为Fe-2e 内收集氢气，则b极为正极，产生氢气，所以n极为负极，发生氧 Fe2,a和b不用导线连接时，Fe与CuSO4反应为Cu+Fe一 化反应，所以a极材料是纯锌片：电子从负极流向正极，所以电子 Cu+Fe2+,溶液均从蓝色变成浅绿色，C错误：a和b用导线连接 流向为a→b。(3)b电极产生氢气，电极反应式是2H+2e 时为原电池，负极反应式为Fe-2e一Fe2,正极反应式为 一H2↑：在原电池中，阴离子向负极移动，极为负极，所以硫 Cu2+2c一Cu,当电路中有0.2N个电子通过时，溶解Fe为 酸根离子向a极移动，导致a极附近硫酸根离子浓度逐渐增大。 0.1mol,生Cu为0.1mol,即溶解5.6gFe,生成6.4gCu,理论上 (4)反应过程中溶液体积不变，肖硫酸浓度降低一半时，氢离子的物 铁片与铜片的质量差为5.6g+6.4g=12g,D正确。 质的量减少0.1mo·L1+2×2×0.5L=0.05mol,根据2H+2e° 13.AC解析：铜锌原电池中锌作负极，铜作正极，铜电极上发生还 H2↑，则转移电子的物质的量是0,05m:生成的氢气在标准状况下 原反应，A正确：甲池的S0不参加反应，浓度不变，B错误：铜 的体积是0.05mo÷2×22.4L·mo1=0.56L,与C接近，故选C。 锌原电池中锌作负极，铜作正极，铜离子在铜电极上被还原成铜 第2课时化学电池 锌离子通过阳离子交换膜进入乙池，根据得失电子守恒，每析出 第1关（练速度） 64g铜，就补充65g锌离子，所以电池工作一段时间后，乙池溶液 1.B解析：根据化合价可知，反应Zn+Ag:0-Z0+2Ag中，氧化 的总质量增加，C正确：由于中间存在阳离子交换膜，只有阳离子 银中银元素的化合价由+1价降低为0价，被还原，所以氧化银为 能通过，阴离子不能通过，D错误。 正极：故选B。 参考答案学霸09第三单元化学能与电能的转化 第1课时化学能转化为电能 提优点：1.原电池及原电池的工作原理；2.原电池的正、负极的判断；3.原电池原理的应用 第1关练速度 为准，你的时间 C.铁片、锌片、Fe,(SO,),溶液组成的原电池 1.(2023·江苏连云港高一月考)下列图示的装 D.银片、铁片、FCl,溶液组成的原电池 置不能形成原电池的是 5.(2023·江苏淮海中学高一期末)铜锌原电池 如图所示，电解质溶液为硫酸铜。下列说法 不正确的是 () A.除硫酸 B.硫酸朝溶液 Fe A.铜电极为正极，发生氧化反应 :稀硫酸 D.稀是藏 B.锌电极为负极，将逐渐被腐蚀 2.(2023·江苏徐州高一月考)某学生学完原电 C.铜电极上的反应为Cu2++2e—Cu 池的知识后，设计如图所示柠檬水果电池，观 D.电子从锌电极经过导线流向铜电极 察到外电路的电流从电极X流向电极Y。如 6.(2022·四川泸县一中高一期中)有A、B、C、 果他选择了铁为X极，则Y极应该是( D四块金属片，进行如下实验： ①A、B用导线相连后，同时插人稀H,S0: 中，A极为负极 ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H,S0,中， A.锌 B.石墨C.银 D.铜 电子由C→导线D 3.(2022·山西太原高一月考)下面四个化学反 ③A、C相连后，同时浸人稀H,SO4,C极产生 应，你认为理论上不可用于设计成原电池的是 大量气泡 ④B、D相连后，同时浸入稀H,SO,中，D极发 A.Zn+Ag,0+H,O=Zn(OH)2+2Ag 生氧化反应 B.2A1+6HC—2AIC1,+3H2↑ 则四种金属的活动性顺序为 () C.Cu(0H)2+H2S0,CuS0,+2H20 A.A>B>C>D B.B>D>C>A D.S02+Fe,(S0,)3+2H,02FeS0,+ C.A>C>D>B D.C>A>B>D 2H,S0, 7.(2023·湖南株洲高一期中)根据下列原电池 4.(2023·江苏宿迁高一月考)某原电池的电池 的装置图，回答问题： 反应为Fe+2Fe—3Fe2+,与此电池反应不 符合的原电池是 ( A.铜片、铁片、FeCl,溶液组成的原电池 B.石墨、铁片、Fe(NO,),溶液组成的原电池 溶混C 专题6学霸017 (1)若C为稀H,SO,溶液，电流表指针发生 C.图2溶液中S0片向铜片迁移 偏转，B电极材料为Fe且做负极，则A电极 D.图2中溶解6.5g锌时转移电子0.2mol 上发生的电极反应式为 10.(2023·内蒙古包头高一期末)某同学设计 (2)若C为AgNO3溶液，A电极材料为铜，B 了下图所示两个实验装置（图I、图Ⅱ中除 电极材料为银。则负极上发生的电极反应式 连接的铜棒不同外，其他均相同)，下列有关 为 :正极上发生的电极 说法正确的是 反应式为 :总反应的离子 方程式为 (3)若需将反应Cu+2FeCu2+2Fe2设 计成如上图所示的原电池装置，则负极A极 稀T1,5) 11,50 材料为 ,正极B极材料为 溶液C为 A.图I中锌棒溶解的速率比图Ⅱ的快 B.图I中温度计的示数高于图Ⅱ的示数 第2关练准确率 准确索> 你做对题 C.图I和图Ⅱ中温度计示数相等，且均高于 8.(2023·云南昭通高一期末)某同学设计的番 室温 茄电池如图所示，下列说法正确的是( D.图I和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面 11.某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活动性， 设计如图所示装置，下列推断合理的是 ) A.若铬比铁活泼，则电子经外电路由铁电极 流向铬电极 B.若铁比铬活泼，则溶液中H向铁电极 A.该电池工作时，铜片是负极，电极反应为 迁移 Cu-2e-Cu2 C.若铬比铁活泼，则铁电极反应式为 B.电子由锌片通过番茄流向铜片 2H'+2e=H2↑ C.将锌片换成与右边材质相同的铜片也会产 D.若铁电极附近溶液pH增大，则铁比铬 生电流 活泼 D.该电池工作时，番茄中的阴离子向锌片 移动 9.(2023·四川成都高一期末)关于如图所示装 置的叙述正确的是 稀硫酸 (第11题)》 (第12题) 12.(2023·辽宁锦州高一期末)质量均为mg 稀政酸 的铁片、铜片和1L0.2mol·L-的CuS0,溶 碱酸 图2 液组成的装置如图所示。下列说法正确的是 A.两装置均能将化学能转化为电能 () B.两装置中锌片均发生还原反应 A.a和b用导线连接时，电子通过电解质溶 必修第二册·SJ学霸018 液转移到铜片上 度分析，原电池产生电流的原因是 B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应 为Cu2-2eCu (4)若将铜换成碳棒，电池总反应方程式为 C.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 (5)下列反应通过原电池装置，可实现化学 D.a和b用导线连接后，当电路中通过 能直接转化为电能的是 0.2mol电子时，理论上铁片与铜片的质 a.H2+Cl,=2HCI 量差为12g b.2Ag*+Cu =Cu2+2Ag 13.(双选)(2022·河北保定高一期中)锌铜原 c.Fe,03+6H'—2Fe++3H,0 电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允 第3关练思维宽度 )难度级别：☆☆女立 许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确 15.现有纯锌片、纯铜片和500mL0.1mol·L 的是 的硫酸、导线、1000mL量筒。用如图所示 装置利用原电池原理，制备一定量的氢气。 1nl·L阳房子I·⊥-1 Zns0,(uq)交接膜CuS0,(a叫 A.铜电极上发生还原反应 B.电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量 (1)如图所示，装置气密性良好，且1000mL 增加 量简中已充满水，刚开始实验时，根据构成 D.阴离子和阳离子分别通过交换膜向负极 原电池必须满足的条件，首先要进行的操作 和正极移动 是 14.(2023·北京丰台高一期末)一种简单的原 (2)a的电极材料为 作原电池的 电池装置如图所示」 极：电子经外电路由 (填 序号)。 锌片钢片 ①ab ②b+a (3)b极上发生的电极反应式为 反应时a极附近SO}浓度 (填“逐 (1)锌是电池的 (填“正”或“负”) 渐增大”“逐渐减小”或“始终不变”)。 极，发生的电极反应式为 (4)在标准状况下，假设反应过程中溶液体 (2)装置中稀硫酸的作用是 积不变，当硫酸浓度降低一半时，通过导线 a.电极材料 b.电极反应物 的电子的物质的量为 ,量筒中收集 c.电子导体 d.离子导体 的气体体积最接近 (填标号)。 (3)该原电池外电路中电流方向为 A.400 mLB.500 mL C.600 mL D.700 mL (填“Zn→Cu”或“Cu+Zn”)。从化学的角 专题6学霸019