课下巩固训练9 化学反应与电能-【正禾一本通】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 单选）

[课下巩固训练(九)]　化学反应与电能 【基础达标练】 1．下列关于原电池的叙述中正确的是(　　) A．正极和负极必须是两种不同的金属 B．电子流入的一极为正极 C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应 D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5 g锌溶解，正极上就有0.1 g氢气生成 解析：选B。原电池中电子从负极流出，从正极流入。它的正、负极可以是两种活泼性不同的金属，也可以是金属与非金属；原电池工作时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应；当锌片上有6.5 g锌溶解时，正极上析出0.2 g氢气。 2．在如图所示的8个装置中，能实现化学能转化为电能的是(　　) A．②④⑥⑦ B．③⑤ C．④⑧ D．②③⑥ 解析：选A。①、③不存在活泼性不同的电极，不能把化学能转化为电能；⑤酒精为非电解质；⑧该装置不能形成闭合回路，化学能不能转化为电能。 3．某原电池装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．Fe作负极 B．碳棒上有O2生成 C．可将电能转化为化学能 D．电子从碳棒经导线流向Fe 解析：选A。由题干原电池装置图可知，Fe是活泼电极，电极反应为Fe－2e－===Fe2+，发生氧化反应，则Fe为负极，碳棒为正极，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，A正确、B错误；该装置为原电池装置，故可将化学能转化为电能，C错误；Fe作负极，碳棒为正极，则电子从Fe经导线流向碳棒，D错误。 4．(2024·北京西城期中)锌溴电池的总反应式为Zn＋Br2===Zn2+＋2Br－，下列关于电池放电的说法不正确的是(　　) A．锌是负极 B．溴元素在正极被还原 C．锌片表面产生无色气泡 D．电解质溶液中Br－移向负极 答案：C 5．原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，该原电池的合理组成是(　　) 正极 负极 电解质溶液 A Zn Cu CuCl2 B Cu Zn H2SO4 C Cu Zn CuSO4 D Zn Fe CuCl2 解析：选C。由总反应式知，Zn被氧化作原电池的负极，符合条件的有B、C两项，正极反应为Cu2+＋2e－===Cu，而B选项中是2H＋＋2e－===H2↑。 6．X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为(　　) A．Z＞Y＞X＞W B．Z＞X＞Y＞W C．Z＞Y＞W＞X D．Y＞Z＞X＞W 解析：选A。根据相对活泼的金属作负极，确定原电池的负极就可以解决。甲中Z作负极，乙中Y作负极，丙中Z作负极，丁中X作负极，故四种金属的活动性的强弱顺序为Z＞Y＞X＞W。 7．按图甲所示装置进行实验，图中A为电流表。请回答下列问题： (1)某同学发现甲装置中不仅铜片上有气泡产生，且锌片上也产生了气泡，原因可能是_________________。 (2)在甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应：________________________。 (3)上题甲中若锌电极减少6.5 g，铜电极上生成氢气在标准状况下的体积为_____L。 (4)若将甲中的铜电极改为银电极，则银锌电池与铜锌电池相比，________________产生气体的速率更快。 解析：(1)锌片上产生气体，原因可能是锌片不纯，锌与杂质形成原电池。(2)若将稀硫酸换成溶液，则铜片上会析出Cu。(3)原电池的电路及两极转移电子的物质的量相等，当甲装置的电极上溶解6.5 g锌时电路中转移0.2 mol的电子，此时铜电极上有0.1 mol氢气生成，其在标准状况下的体积为2.24 L。(4)由于铜与锌的活泼性差异小于银与锌，因此银锌电池的电压更大，放出气体的速率更快。 答案：(1)锌片不纯，锌与杂质形成原电池 (2)Cu2+＋2e－===Cu (3)2.24　(4)银锌电池 【能力提升练】 8．为研究原电池原理，某同学设计了如图3种装置。据此分析，下列叙述正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　) A．图1中没有任何现象 B．消耗相同质量的金属Zn，图2装置转移的电子数比图3装置多 C．图2稀硫酸中，Cu片附近的c(H＋)减少 D．图3中Zn片为正极向Zn极迁移 解析：选C。图1中锌和硫酸反应放出氢气，锌棒表面有气泡产生，A错误；消耗相同质量的金属Zn，图2、3装置转移的电子数相等，B错误；图2构成原电池，Cu是正极，正极发生反应2H＋＋2e－===H2↑，Cu片附近氢离子浓度降低，C正确；锌的活泼性大于铜，图3中Zn片为负极向Zn极迁移，D错误。 9．如图所示装置中，观察到电流表指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(　　) 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 解析：选C。本题通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D，由M棒变粗，可知B不正确。 10．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，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．外电路的电流方向：X→外电路→Y B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn 移向X电极，Y电极上有氢气产生 D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 解析：选C。由外电路中的电子流向可知，X为负极，Y为正极，由图可知电子的流动方向是X→外电路→Y，则电流的方向应该是Y→外电路→X，故A错误；X为原电池的负极，Y为正极，则X应为Zn，故B错误；X为负极，Y电极上生成氢气移向负极X电极，故C正确；X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应，故D错误。 11．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＋)　②　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的质量 A．①③ B．②④ C．①③⑤ D．②④⑤ 解析：选C。不参加反应，因此不变，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。 12．把A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。 装置 现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 根据实验现象回答下列问题： (1)若装置甲中负极生成二价离子，电极反应式是___________________。 (2)装置乙中正极的电极反应式是______________________。 (3)装置丙中溶液的c(H＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________________________________。 解析：据甲知活泼性：A＞B，A作负极，电极反应为A－2e－===A2+；据乙知活泼性：B＞C，正极反应为Cu2+＋2e－===Cu；据丙知活泼性：D＞A，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小。 答案：(1)A－2e－===A2+　(2)Cu2+＋2e－===Cu　(3)变小　(4)D＞A＞B＞C 13．将纯锌片和纯铜片按如图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，请回答下列问题： (1)下列说法正确的是________。 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c(H＋)均减小 (2)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲______乙(填“＞”“＜“或“＝”)。 (3)当甲中产生1.12 L(标准状况)气体时，通过导线的电子数目为________。 (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-1(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_____________________________。 (5)利用反应Fe＋2Fe3+===3Fe2+制一个化学电池(给出若干导线和一个小灯泡，电极材料和电解液自选)，画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正、负极材料，标出电流方向，写出电极反应式。 ________是正极，正极反应式：________________________________； ________是负极，负极反应式：________________________________。 解析： (1)甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，A错；乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，B对；甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生置换反应，所以质量减少，C错；两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减小，D对。 (2)甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲>乙。 (3)甲中，铜电极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，根据电极反应式知，通过电子的物质的量＝×2＝0.1 mol，即通过导线的电子数目为6.02×1022。 (4)稀释后氢离子的物质的量为1 L×0.1 mol·L-1＝0.1 mol，生成氢气的氢离子的物质的量为×2＝0.1 mol，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2 mol，原溶液中氢离子的浓度为＝2 mol/L；一个硫酸分子中含两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol·L-1。 (5)已知Fe＋2Fe3+===3Fe2+，根据反应可知Fe应为负极，失电子被氧化，正极可为C、Cu等，正极上Fe3+得电子生成Fe2+，电解质溶液含有Fe3+。 答案：(1)BD　(2)＞　(3)6.02×1022　(4)1 mol/L (5) Cu　2Fe3+＋2e－===2Fe2+　Fe　Fe－2e－===Fe2+ 学科网（北京）股份有限公司 $$