课时测评10 化学反应与电能-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 双选）

课时测评10　化学反应与电能 (时间：45分钟　满分：100分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－13题，每题5分，第14题15分，第15题20分，共100分) 题点一　获取电能的途径 1．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是(　　) A 锂离子电池 B 太阳能集热器 C 燃气灶 D 硅太阳能电池 答案：A 解析：A．锂离子电池放电时将化学能转化为电能，A符合题意；B．太阳能集热器将太阳能转化为热能，B不符合题意；C．燃气灶将化学能转化为热能，C不符合题意；D．硅太阳能电池将光能转化为电能，D不符合题意；故选A。 2．下列叙述不正确的是(　　) A．用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成 B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境 C．原电池反应一定为氧化还原反应 D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化 答案：A 解析：A．火力发电的过程包括：化学能热能机械能电能，后两个阶段都未发生化学变化，A项错误；B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境，B项正确；C．原电池的反应原理为氧化还原反应，所以原电池反应一定为氧化还原反应，C项正确；D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化，D项正确；答案选A。 3．利用下列化学反应能设计成原电池的是(　　) A．CH4＋2O2CO2＋2H2O B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O C．Na2O＋H2O===2NaOH D．Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] 答案：A 解析：CH4＋2O2CO2＋2H2O的反应属于自发的氧化还原反应，能设计成原电池，故A正确；CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故B错误；Na2O＋H2O===2NaOH的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故C错误；Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故D错误。 题点二　原电池工作原理 4．将用导线连接的锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中，下列叙述正确的是(　　) A．正极有O2逸出 B．硫酸溶液的pH增大 C．电子通过导线由铜片流向锌片 D．锌片上有H2逸出 答案：B 解析：A．铜为正极，逸出氢气而不是氧气，A错误；B．该反应过程中会消耗氢离子，酸性减弱，pH增大，B正确；C．电子由负极流向正极，即通过导线由锌片流向铜片，C错误；D．铜为正极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，逸出氢气，而不是锌片，D错误；综上所述答案为B。 5.某实验兴趣小组按如图装置实验后，所记录内容正确的是(　　) 实验记录：①Cu为正极，Zn为负极；②Zn质量减少，Cu质量增加；③SO向Cu极移动；④电子流向：由Zn经导线流入Cu片； ⑤Zn电极发生还原反应； ⑥正极反应式：Cu2+＋2e－===Cu A．②③④ B．①②④⑥ C．①②④⑤ D．②③⑤⑥ 答案：B 解析：①Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，故正确；②锌为负极，发生反应：Zn－2e－===Zn2+，锌极质量减少，铜为正极，发生反应：Cu2+＋2e－===Cu，铜极质量增大，故正确；③原电池工作时，阴离子向负极移动，故错误；④电子由负极流向正极，即电子由Zn电极流向Cu电极，故正确；⑤Zn电极发生氧化反应，故错误；⑥正极发生还原反应，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu，故正确。综上所述，B正确。 6.如图所示，两电极一个为碳棒，一个为铁片，若电流计的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是(　　) 选项 a电极名称 a电极材料 烧杯溶液 A 负极 Fe 稀硫酸 B 负极 Fe 硫酸铜溶液 C 正极 碳棒 稀硫酸 D 正极 碳棒 硫酸铜溶液 答案：C 解析：Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成＋2价的亚铁离子，由于a极上有大量气泡产生，所以为正极(C)：2H＋＋2e－===H2↑，a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为稀硫酸溶液。 7.如图所示的原电池装置，两电极分别为Zn和石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是(　　) A．电流方向为X→外电路→Y→溶液→X B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn C．SO移向X电极，Y电极上有氢气产生 D．若Zn电极消耗6.5 g，外电路转移0.1 mol e－ 答案：C 解析：A．电流方向与电子流动方向相反，且电流不能经过溶液，则电流方向为Y→外电路→X，A错误；B．由分析可知，两电极分别为Zn和石墨棒，则X为Zn，Y为石墨棒，B错误；C．在原电池中，阴离子向负极移动，则SO移向X电极，Y电极为正极，H＋得电子生成氢气，C正确；D．由反应可得下列关系式：Zn～2e－，若Zn电极消耗6.5 g(0.1 mol)，外电路转移0.2 mol e－，D错误；故选C。 题点三　原电池工作原理的应用 8．实验室制取氢气最好的方法是(　　) 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 答案：D 解析：含有铜和银的粗锌与稀硫酸反应时，由于发生原电池反应，生成氢气的速率加快。 9．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3+＋Fe===3Fe2+，能实现该反应的原电池是(　　) 选项 A B C D 正极 Ag C Fe Cu 负极 Fe Fe Zn Fe 电解质溶液 FeCl3 FeCl2 Fe2(SO4)3 CuSO4 答案：A 10．现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，Y溶解；②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，W极上发生还原反应；③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z。则下列选项中正确的是(　　) A．①中金属片Y发生还原反应 B．②中金属片W作负极 C．上述四种金属的活动性顺序为Y＞X＞Z＞W D．如果把Y、W用导线相连后同时浸入稀硫酸溶液中，则电子流动方向为Y→溶液→W 答案：C 解析：原电池中，一般来说，较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极。①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，Y溶解，说明X是正极、Y是负极，则金属活动性：Y>X；②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，W极上发生还原反应，则W是正极、Z是负极，金属活动性：Z>W；③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z，则X是负极、Z是正极，金属活动性：X>Z，通过以上分析知，金属活动性顺序是Y>X>Z>W；A．在①中，Y是负极、X是正极，正极上H＋得电子发生还原反应，负极上Y失电子发生氧化反应，故A错误；B．在②中，金属片Z作负极、W作正极，故B错误；C．通过以上分析知，上述四种金属的活动性顺序是Y＞X＞Z＞W，故C正确；D．金属性：Y>W，如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，构成原电池，Y是负极、W是正极，则电子流动方向为Y→导线→W，故D错误。 11．如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错误的是(　　) A．①电子移动方向 B．②电流方向 C．③电极反应 D．④溶液中离子移动方向 答案：B 解析：锌为负极，铜为正极，电子沿导线由锌片流向铜片，A正确；电流与电子移动方向相反，则电流由铜片经导线流向锌片，B错误；锌失电子生成锌离子，H＋在铜片上得电子被还原生成H2，C正确；原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，D正确。 12．(双选)某学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是(　　) A．丙中Zn片增加的质量与Cu片减小的质量的比值为65∶64 B．乙与丙中锌电极上发生的反应不相同 C．甲中铜片上没有气体产生 D．当乙与丙中正极生成物的质量比为1∶32时，通过外电路的电子数相等 答案：AB 解析：丙中Zn片质量减小，Cu片质量增加，A项错误；乙中Zn片失去电子发生氧化反应，丙中Zn片也是失去电子发生氧化反应，B项错误；装置甲不能形成原电池且铜不与稀硫酸反应，C项正确；乙中正极产生氢气的质量为1 g时通过外电路的电子为1 mol，丙中正极析出铜的质量为32 g时通过外电路的电子为1 mol，D项正确。 13．按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示(　　) ①c(Ag＋)　②c(NO)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的质量 A．①③ B．②④ C．①③⑤ D．②④⑤ 答案：C 解析：NO不参加反应，因此c(NO)不变，②不符合图像变化；负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，正极反应式为Ag＋＋e－===Ag，则a棒的质量逐渐减少，b棒的质量逐渐增加，c(Ag＋)逐渐减小，①③符合图像变化，④不符合图像变化；由电极反应式可知，每溶解56 g铁转移2 mol电子，有216 g银从溶液中析出，故随着反应的进行，溶液的质量减少，⑤符合图像变化。 14．(15分)(2024·饶河县期末)原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应： A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O； B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 判断上述两个反应中能设计成原电池的是______(填“A”或“B”)。 (2)将纯锌片和纯铜片按图中方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是________(填字母)。 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上没有明显变化 C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D．两烧杯中溶液的pH均增大 ②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲________乙(填“>”、“<”或“＝”)。 ③请写出图中构成原电池的负极电极反应式：_____________________________ ________________________________________________________________________。 ④当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol/L(设反应前后溶液体积不变)，试确定原稀硫酸的物质的量浓度为________。 答案：(1)B　(2)①BD　②>　③Zn—2e－===Zn2+　④1 mol/L 解析：(1)构成原电池条件之一是能发生氧化还原反应，由方程式可知，盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应是没有元素化合价变化的非氧化还原反应，不能设计成原电池，锌与稀硫酸的反应是有元素化合价变化的氧化还原反应，能设计成原电池，故答案为B；(2)①A．由题图可知，甲装置为将化学能转化成电能的原电池装置，乙装置没有形成闭合回路，不属于原电池装置，故错误；B．由题图可知，乙装置没有形成闭合回路，不属于原电池装置，铜与稀硫酸不发生反应，所以铜片上没有明显变化，故正确；C．由题图可知，甲装置为将化学能转化成电能的原电池装置，金属性比铜活泼的锌为负极，铜为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，铜片质量不变，故错误；D．由题图可知，两烧杯中发生的反应都为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，反应中消耗稀硫酸，溶液的氢离子浓度减小，溶液pH增大，故正确；故选BD；②由题图可知，甲装置为将化学能转化成电能的原电池装置，原电池反应加快反应速率，则甲烧杯中产生气泡的速度快；③由题图可知，甲装置为将化学能转化成电能的原电池装置，金属性比铜活泼的锌为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+；④由题图可知，乙中发生的反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，由题意可知，原稀硫酸的物质的量为＋0.1 mol/L×1 L×＝0.1 mol，则溶液的浓度为＝1 mol/L。 15．(20分)根据原电池原理，设计水果电池和制作简易电池，体会原电池的构成要素。 【提出问题】　影响自制电池效果的因素有哪些？ 【查阅资源】　电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。 【实验探究】　Ⅰ.按如图连接水果电池。 Ⅱ.实验记录如下： 序号 电极 电极间距 水果种类 电流表示数(μA) ① Cu­Al 2.0 cm 西红柿 78.5 ② Cu­Fe 2.0 cm 西红柿 70.3 ③ Al­Al 2.0 cm 西红柿 0 ④ Cu­Al 2.0 cm 柠檬 45.7 ⑤ Cu­Al 1.0 cm 柠檬 98.4 ⑥ 石墨棒—Al 1.0 cm 柠檬 104.5 【解释与结论】 (1)实验①②③的目的是____________________________________________________。 对比实验①②③得出的结论是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验________(填序号)。 对比④⑤得出的结论是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【反思与探讨】 (3)对比实验①②③可知构成水果电池的电极必须具备的条件为____________________，构成水果电池的其他要素还有____________________、________________、________________。 答案：(1)探究电极材料对电池效果的影响　在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好　 (2)①④　 在其他条件相同时，电极间距越小，电流越大，电池效果越好 (3)两极金属活动性不同　能发生自发的氧化还原反应　形成闭合回路　有电解质溶液 学科网（北京）股份有限公司 $$