专题6 第三单元 第2课时 化学电池-【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)

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 四技巧点拨 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变化 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 色子沿子或宠向5动产生包流 形成原电池，锌作负极，钢作正极，原电池工作时，阴离子移向负 发三氧化反应 发生还原反应 极，即溶液中S0子向锌片迁移，C错误：图2装置形成原电池，锌作 源电为 足板 负极，负极反应式为Zn-2e一Zn2,#(e)=2n(Zn)=2× 阴 一为活泼 为不活波金号 品且不新溶解 发导中全陶 6的g·mml=0.2mal,D正确。 6.5g 移 10.B解析：图【中锌棒直接与稀硫酸接触，发生置换反应产生 色笄成溶改 ZSO,和H,:图Ⅱ中Zn,C,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【的 14.(1)负7a-2m—7m2(2)d(3)C7m原电池将氧化 快，A错误：图1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+H,S04=7nS0+H2↑（或7知+2H*=7n2*+H21) 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)ab 计示数低于图1，C错误：图I中锌棒直接与稀硫酸接触.7失去 解析：该电池的自发氧化还原反应为7知+H,S0:一S0,+ 电子变为Z加2“进入溶液，H”在锌棒上得到电子发生还原反应产 H2↑，由此可以判厮，为负极失电子.电子由m经导线流向 生H,气泡产生于锌棒表面：而图Ⅱ构成了原电池，锌为负极，失 C如电极，内电路中，氢离子移向正极，硫酸根离子移向负极，从面 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，锌做负极，失电子，发生反应Z 生H,可见图Ⅱ的气泡产生于铜棒表面，D错误。 2©一☑a。(2)电解质溶液中H在正极得电子，同时硫酸根 11.C解析：若铬比铁话透，则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1d(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：若铁比铬活 与电子流向相反，因此外电路中，由Cu经导线流向Z,产生电流 泼，则负极为铁失电子发生氧化反应，正极为铬，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，从面实现电子的 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 负极为铬失电予发生氧化反应，正极为铁，氢离子在铁电极上得 棒，反应不变，依然是Zm+H,S0一ZS0,+H,↑（支Zm+2H 电子发生还原反应，其电极反应式为2H+2e一H2↑.C正确： 一7a2“+H21)。(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2出°+2e一H,千，所 池，。中没有电子转移，符合条件的只有b 以铁为正极，则路比铁活泼，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a,b(2)纯锌片负①(3)2H+2e 流向正极C山，不能进人溶液中，A错误：a和b用导线连接时为原 H21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，Ct作正极，正极反应式为Cu2*+2e一Cu,B错误：a和b 时首先进行的操作是用导线连接4，b,形成闭合回路。(2)量筒 用导线连接时为原电池，下e作负极，负极反应式为Fe-2e一 内收集氢气，则b极为正极，产生氢气，所以a极为负极，发生氧 Fe2,a和b不用导线连接时，Fe与CS0,反应为C2++Fe 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 Ct+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→b。(3)b电极产生氢气.电极反应式是2H+2。 时为原电池，负极反应式为Fe-2e一F24,正极反应式为 一—2↑：在原电池中.阴离子向负极移动，4极为负极，所以硫 C2*+2Cu,当电路中有0.2N,个电子通过时，溶解Fe为 酸根离子向：极移动，导致a极附近硫酸根离子浓度逐新增大 0.1mml,生成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，当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0.1ml·L+2×2×05L=0.05ml,根据2+2c 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0.5m:生成的氢气在标准状况下 原反应，A正确：甲池的S0好不参加反应，浓度不变.B错误：铜 的体积是0.05m÷2×22.4L·mml'=0.56L.与C接近.放选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（蛛速度】 64g铜.就补充65共锌离子，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Z+Ag,0一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3关（练思维宽度） 5.CD解析：该装置为原电池，活动性比较强的A!在反应中为负 14.(1）02+2C02+4e=2C0片C2H4+6C0好-12e=8C02+ 极，失去电子，发生氧化反应，活动性比较弱的N:电极为正极，正 2H203:414(2)负H50,P02+4H+501+2e 极上得到电子发生还原反应，A错误：根据选项A分析可知A为 PHS0.+2H20 原电池的负极，失去电子发生氧化反应，B错误：该电池的电解质 解析：(1)乙烯熔融盐燃料电池，乙烯发生氧化反应生成二氧化 溶液呈碱性，MO厅在正极上发生还原反应产生MO,则正极的 碳，作原电池的负极：氧气发生还原反应，作原电池的正极：电解 电极反应式为Mn0:+2H,0+3e=Mn02+40H.C正确：根据 质为熔融碳酸盐，因此正极反应式为02+2C02+4e一2C0;: 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则可知：该原电池工 负极反应式为C,H,+6C0-12e一8C02+2H0:根据电极反 作时，阳离子向负电荷较多的正极移动，即K向正极区移动，D 应式可知，为使电解质中(C0片)保持不变，则正极生成的碳酸 正确 银离子的量等于负极消耗的碳酸根离子的量，因此从理论上讲进 第三单元综合练习 入石墨Ⅱ电极上的C02与石墨1电极上生成的C0,的物质的量 之比是6：8=3：4：根据电极反应可知：C2H4-12e-302 1.C解析：电解质为能够传导氧高子的固体氧化物，正极氧气得电 48g0,的物质的量为1.5mdl,则消耗021.5ml时，消耗乙烯的 子生成氧离子，故A不选：电解质溶液是氢氧化钾溶液，正极上氧 量为0.5mol,消耗乙烯的质量为0.5ml×28g·ml=14g。 气得电子与水反应生成氢氧根离子，故B不选：正极上氧气得电子 (2)根据装置图可知，铜失电子发生氧化反应为负极，电极反应式 和氢离子反应生成水，故C选：电解质为熔融碳酸盐，正极氧气得 为C-2e一Cu;二氧化铅得电子发生还原反应为正极，电极 电子结合二氧化碳生成碳酸根离子，故D不选 反应式为P%02+4H+S0+2一PhS04+2H,0,电池的总反应 2.C解析：一般情况下，原电池中不同活动性的金属作为两极，活泼 式为C+P403+2H2S0。一Cu504+Pl504+2H20,则X为 性：负极>正极，把两个实验从左到右分别编号为①②，期山实验① PS0:,Y为HSO:据以上分析可知，制为原电池的负极，发生氧 可知，a作原电池负极，b作原电池正极，金属活动性：a>b:由实验 化反应：二氧化铅为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为 ②可知，b极有气体产生，e极无变化，侧金属活动性：b>e。放三种 P0,+4H+S0广+2e一PbS0,+2H,0,硫酸不断被消耗，所以 金属的活动性：a>>e,故选C. 需要不断补充H,S0,所以Y为H,S0,。 3.B解析：铁较活泼，发生氧化反应为负极，石墨电极为正极：由分 析可知，工作时，铁作负极，A正确：总反应为铁和稀硫酸生成硫酸 专题突破2化学电池原理分析 亚铁和氢气：Fe+2一F++H,↑，B铅误：电子由负极流向正 1.C解析：原电池中发生锌与硫酸的反应，故a锌棒做负极，发生反 极，故从铁片经导线流向石墨，G正确：H在正极石墨表面被还原 应Za-2e—Za,b碳棒做正极，发生反应2+2e=H,↑。 生成氢气，D正确 原电池装置为化学能转化为电能的装置，A正确：b极发生反应 4.C解析：正极得电子发生还原反应，A错误：金属M要做负极，故 2H+2阳一H↑，有无色气体产生，B正确：电子不能进人溶液， 金属M的活动性比Fe的活动性强，B错误：金属M失电子，电子经 C错误：根据分析，a锌棒做负极，发生反应Zn-2e一Zn2,D 导线流人钢铁设施，使钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再 正确 失电子从而被保护，C正确：海水中含有大量的氯化钠等电解质， 2.B解析：负极室发生氧化反应，负极通人氢气，气体为H2,A错 面河水中电解质较少，故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水 误：正极室通人氧气，气体b是氧气，氧气发生还原反应，B正确： 中的慢，D错误 该装置为原电池，该装置实现了化学能向电能的转化.C错误：正 5.B解析：根据电池反应6i+N2一2i,N可知，Li为负极，N2为 极室通人氧气，氧气得电子生成水，电极反应式为0，+4+4H 正极，A错误：li为负极，电极反应式为i-e一l计，B正确：N? =2H,0.D错误。 为正极，发生还原反应C错误：电池工作时.电子由负极经导线流 3.D解析：Na为负极，发生氧化反应，A项错误：碳纳米管为正极， 向正极，a为负极.为正极，所以电子从a电极经导线流向b电 C0,得电子发生还原反应，B项错误：电子由负极金属钠经导线流 极，不进入溶液，D错误 向正极碳纳米管，C项错误：该电池为原电池，能量变化形式为化 6.D解析：由图中信息可知.电极甲是负极，电极乙是正极，负极上 学能转化电能，D项正确 发生氧化反应，A正确：H是阳离子，向正极移动.B正确：电极甲 4.C解析：装置甲中金属W不断溶解，则W失电子作原电池负极， 上发生的电极反应为2H,S-4eS2+4H,有H生成，故电极甲 原电池中阴离子移向负极，A正确：Y上铜离子得电子生成C山，则 附近溶液的酸性增强.C正确：电极乙上发生的电极反应为O,+ Y电极上的反应式为Cu2“+2eCu,B正确：W上氢离子得电子 (0)消托。上 生成氢气，溶液中氢离子浓度或小，溶液的H增大，C错误；甲中 4e+4H'=2H,0. (H)mE专D箭误 W为负极，X为正极，活动性：W>X:乙中X为负极，Y为正极.活动 7.D解析：题述装置为原电池装置，锌作负极，铜作正极，电解质溶 性：X>Y:丙中Z为负极，W为正极，活动性：Z>W,所以四种金属的 液由水果提供。实验1和2可以研究电极间距离对电池电流的影 活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,D正确 响：实验2和3可以研究水果种类对电池电流的影响。根据分析 参考答案学霸11第2课时 化学电池 提优点：上.常见的化学电源；2.氢氧燃料电池：3.电解原理及其应用；4.新型电池 第1关练速度 为准，你的时间： C.b电极上发生还原反应，电极反应式为0，+ 1.(2023·陕西宝鸡高一期末)人造地球卫星用 4H'+4e=2H,0 到的一种高能电池一银锌蓄电池，其电池 D.标准状况下a电极若每消耗11.2LH2,外 的总反应为Zn+Ag0 =Zn0+2Ag。据此判 电路转移电子数为0.5N 断氧化银是 ( 5.(2023·湖南永州高一期末)汽车的启动电源 A.负极，被氧化 B.正极，被还原 常用铅酸蓄电池，放电时的电池反应为 C.负极，被还原 D.正极，被氧化 Pb02+Pb+2H,S0,一2PbS0,+2H,0。下列 2.(2023·内蒙古包头高一期末)下列电池不属 说法正确的是 ( 于二次电池的是 A.Ph02作电池的负极，发生氧化反应 B.电池放电时溶液酸性增强 C.电池放电时，H由正极向负极迁移 A.手机用锂也池 B也动汽车用也池 D.负极反应为Phb-2e+S0}=PbS0 6.下列说法正确的是 A.电解熔融氧化铝制取金属铝，氧化铝只被 C.铅蓄电池 D.锌锰T出池 还原 3.下列关于电解池的叙述中不正确的是( B.电解熔融NaCl制取Na,在阴极得到Na A.与电源正极相连的是电解池的阳极 C.电解水时，在相同条件下，阳极和阴极产生 B.电子从电源的负极沿导线流入电解池的 的气体体积之比为2：1 阴极 D.电解食盐水制H2、C,的过程是把化学能转 C.电解质溶液导电过程是物理变化 变为电能的过程 D.电解池和原电池中均发生氧化还原反应 7.(2023·广东肇庆高一期末)锌-空气电池具 4.(2023·河北唐山高一期末)氢氧燃料电池是 有环境友好、能量密度高、成本低等优点，常 一种常见化学电源，其工作示意图如图。下 用作电动汽车的新型电源，该电池的结构如 列说法正确的是 图所示.工作原理为2Zn+02+2H,0一 2n(0H)2。下列说法不正确的是() 0,空气 石电极 7n电极 A.H由正极流向负极 多乳，板 下OI滓液 B.H,SO,溶液的作用是传导电子 A.该电池可将化学能转化为电能 必修第二册·SJ学霸020 B.电池工作时，空气在石墨电极上发生还原 B.电流从a电极流向b电极 反应 C.b电极表面产生气泡 C.外电路中电子流向：石墨电极导线→Zm D.铜片做负极并不断溶解 电极 10.(2023·江苏金陵中学高一检测)如图所示 D.负极发生的电极反应：Zm-2e+20H 是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨 Zn (OH)2 电极。则下列有关判断正确的是() 8.燃料电池是利用燃料（如C0、H2、CH,等）与 色流电 氧气反应，将反应产生的化学能转变为电能 的装置，通常用氢氧化钾作为电解质溶液。 C(滋液 完成下列关于甲烷(CH,)燃料电池的填空： A.a为负极，b为正极 (1)甲烷与氧气反应的化学方程式为 B.a为阳极，b为阴极 C.电解过程中，d电极质量增加 (2)已知燃料电池的总反应式为CH,+ D.电解过程中，溶液中氯离子浓度不变 202+2K0H—K,C0,+3H20,电池中有一极 11.(2023·安徽宿州高一校期末)微生物燃料 的电极反应为CH,+10OH-8e一C0+ 电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解 7H,0,这个电极是燃料电池的 (填 废弃物的处理提供了一条新途径。某微生 “正极”或“负极”)，另一个电极上的电极反 物燃料电池示意图如图所示（假设废弃物为 应式为 乙酸盐)。下列说法正确的是 (3)随着电池不断放电，电解质溶液的碱性 (填“增强”“减弱”或“不变”)。 (4)通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率 化 (填“大于”“小于”或“等于”)甲烷 燃烧的能量利用率。 T,0 第2关练准确率 准确率> ,你做对题 A.a为负极，发生还原反应 9.(2023·四川南充高一期未)纸电池是未来电 B.b极的电极反应式为02+4e+2H0 池发展的一个重要研究方向。某研究小组利 =40H 用硫酸铜、蒸馏水和滤纸制作电解液，用铜片 C.该微生物燃料电池工作时电子的流向：a 与镁片作为电极材料(a或b),装置如下图. →b→乙室→甲室 下列说法正确的是 ( D.电池总反应式为CH,C00+202+H 色装材料 =2C02+2H20 隔离膜 12.(2022·江苏响水中学高一期中)英国科学 色装材料 家发明的尿素微生物电池的反应为 A.b为正极 2C0(NH2)2+302—2C02+2N2+4H,0,电池 专题6学霸021 装置如图所示。下列说法正确的是( 1molH一0键形成时放出能量463kJ,则氢 负我 气中1molH一H键断裂时吸收的能量 为 kJ。 (4)氢氧燃料电池工作原理如图所示： 1T1,0 A.该装置能够在高温下工作 0(空气) B.装置工作时，电能转变为化学能 地解质溶液 C,装置工作时，电流由电极a沿导线流向电极b H,O H,0 D.装置工作时，每消耗22.4L02,电路中转 该电池工作时，外电路中电子的流向为 移4mole (填“a→b”或“b→a”),正极的电 13.(2023·四川成都七中高一期末)任何化学 极反应式为 反应都伴随着能量的变化，通过化学反应， 第3关练思维宽度 难度级别：☆★☆☆ 化学能可转化为热能、光能、电能等。 14.(1)某乙烯熔融盐燃料电池工作原理如图所 (1)用如图所示甲、乙装置进行实验： 示，则正、负极的电极反应式分别为： 负 H,0.C0 稀1S0 烯T150 CO. 甲装置中 (填“Zn”或“Cu”)棒上 正极： 负极： 有氢气产生：乙装置中 (填“Zn”或 从理论上讲，为使电解质中c(CO号)保持不 “Cu”)棒上有氢气产生。若反应过程中有 变，进入石墨Ⅱ电极上的C0,与石墨I电极 0.4mol电子转移，生成的氢气在标准状况 上生成的CO,的物质的量之比是 下的体积为 当消耗0248g时，则消耗乙烯 (2)用Mg、A1设计成如图所示原电池装置： (2)如图为流动电池，其电解质溶液可在电池 外部流动，调节电解质可维持电池内部电解 质溶液浓度稳定。C山为该电池的 (填“正”或“负”)极，Y为 (填化 学式).PbO,电极反应式为 ①若溶液为盐酸，Mg为 极。 园电器 ②若溶液为氢氧化钠溶液，负极的电极反应 式为 X(個徐) +C1S0.液 (3)已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时 放出能量484kJ,且氧气中1mol0=0键 补充Y 完全断裂时吸收能量496kJ,水蒸气中 必修第二册·SJ学霸022