作业(十) 化学反应与电能-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册知能达标训练（人教版2019）

。化学·必修 第二册（配RJ版） 作业（十） 化学反应与电能 [基础训练] 4.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液 1.(2024·江苏镇江高一期中)西红柿中含有矿物 中，经过一段时间后，下列各项叙述正确的是 盐、有机酸等，某同学利用如图所示装置探究原 ( 电池原理。下列说法错误的是 ( A.负极有CL2逸出，正极有H2逸出 电流计 B.负极附近CI的浓度减小 C.正极附近CI浓度逐渐增大 Cu D.溶液中CI的浓度基本不变 5.(2024·江苏徐州高一段考)仅用下列提供的各 组物质不能组成原电池的是 A.该装置可将电能转化为化学能 选项 电极材料 电解质溶液 B.Cu电极表面产生的气体是H2 Cu、Cu 稀HNO, C.电子由Zn电极经导线流入Cu电极 B 锌片、石墨棒 稀硫酸 D.Zn电极是该电池的负极 2.如图是某同学学习原电池后整理的学习笔记，错 Al、Ag Ba(OH)2溶液 误的是 ( ) D Cu、Fe FeCL,溶液 ②电流 6.(2024·辽宁本溪高一段考)比较X、Y、Z、W四种 ③ ③ 氧化反应 Zn ①e C 还原反应 金属的活动性，方案及相关现象如下： 负 Zn 正 Zn→Zm2*极 极 2H→Ht ①将四种金属各自浸入稀硫酸中，只有W表面无 气泡产生； 阴离子 阳离子 ④ ④ ②将X、Y用导线连接浸入稀硫酸中，X上产生 电解质溶液 气泡； A.①电子流动方向 ③将Y、Z用导线连接浸入稀硫酸中，Z极质量 B.②电流方向 减轻。 C.③电极反应 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为() D.④溶液中离子移动方向 A.Z>Y>X>W B.Z>X>Y>W 3.(2024·广州高一期中)如图所示的原电池装置， C.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W X、Y为两金属电极，电解质溶液为稀硫酸，外电 7.(2024·山东淄博高一期中)下列各组材料组成 路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法 如图装置，能形成原电池且M做正极的是() 正确的是 ( 稀硫酸 选项 M N P A.外电路的电流方向为：X→外电路→Y A Zn Cu 稀硫酸 B.SO移向X电极、Y电极上有氢气产生 Ag Zn 蔗糖溶液 C.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧 C Ag Fe FcCL,溶液 化反应 D.若两电极分别为Cu和Fe,则X为Cu,Y为Fe Al Mg NaOH溶液 28 8.野外生存是特种兵的必修科目。某节目中模拟：11.(2024·福建德化高一期中)某学生用如图所示 野外生存，用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制 装置研究原电池的原理，下列说法错误的是 作的水果电池用于野外生火。某同学感到好奇 自己制作了一个这样的“超级柠檬电池”。 Zn A A Cu Cu Zn 水果电池 锌片铜片 稀硫酸 CSO溶液 团D灯 ① 9 3 A.装置①中铜棒上没有气体产生 (1)该电池的电池反应离子方程式为 B.装置②中Z如棒逐渐溶解，铜棒电极反应式 为：2Ht+2e—H2个 (2)若用铁片代替锌片，LED灯 (填“能” C.装置②与③中正极生成的物质质量之比为 或“不能”，下同)亮。若用铁片代替铜片，LED灯 1:32时，Zn棒的质量变化相等 亮。 D.当装置③电路中转移1mol电子，负极和正 极质量变化之差为1g (3)若用银片代替锌片，LED灯 亮。 12.(双选)如图所示装置中，可观察到电流表指针 (4)由上面分析可知构成原电池的条件有 偏转，M棒变粗，N棒变细。表中所列M、N、P 物质中，可以组合成该装置的是 [能力提升] 9.(双选)某化学兴趣小组利用反应Z如 +2FeCL,一ZnCL2+2FeCl2,设计了 如图所示的原电池装置，下列说法正 确的是 ( FcCl溶液 选项 M N P A.Zn为负极，发生氧化反应 A 锌 铜 稀硫酸 B.b电极反应式为2Fe3++2e =2Fe2+ B 铜 铁 硫酸铜 C.电子流动方向是a电极→FeCl,溶液→b电极 D.电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可 C 银 锌 硝酸银溶液 以用铜电极 0 锌 铁 硝酸铁溶液 10.(2024·石家庄高一期末) 13.水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发 如图所示，杠杆A、B两端分 生反应产生电能制作的一种电池。水果电池的 铜丝 铁丝 别挂有体积相同、质量相同 发电原理：两种金属片的活泼性不一样，较活泼 的空心铜球和空心铁球，调 的金属能与水果中酸性物质的氢离子反应，从 节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧 而形成原电池。水果电池的电流及电压大小与 杯中央滴入CuSO,溶液，一段时间后，下列有关 电极材料、电极间距、果酸浓度等有关。甲、乙 两位同学一起做了水果电池的实验，测得数据 杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中不考虑 如下： 铁丝反应及两边浮力的变化) () 电流表 发光二极管 A.杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低 A B.杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高 电压表 C.当杠杆为绝缘体时，A端低B端高：为导体 时，A端高B端低 D.当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体 时，A端低B端高 29 。化学·必修 第二册（配RJ版） ①图1中放电时H+向 (填“镁片”或 实验 水果 电极间 电压/ 电极材料 编号 品种 距/cm mV “铝片”)移动； ②图2中铝片为 极，其电极反应式为： 1 锌 铜 菠萝 3 900 2 锌 铜 苹果 3 650 ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有 3 锌 铜 柑橘 3 850 (填字母)。 4 锌 铜 西红柿 3 A.利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定 750 准确 5 锌 铝 菠萝 3 650 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强 6 锌 铝 苹果 3 450 C.初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实 试根据上表中的实验数据回答下列问题： 用价值 (1)实验2中负极是 ,电极反应式为 D.电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能 不同 (2)实验1和5电流方向相反的原因是 (2)一定量的Z如与足量的稀硫酸反应制氢气， (3)由实验1~4可知影响水果电池的电压的因 反应过程中生成气体的体积随时间的变化如图 素是 3中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将 (4)通过实验2、6和实验1、5的比较可发现水果 其曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的 电池的电压还与 有关。 的是 (填字母)。 14.(2024·福建厦门高一段考)化学电源在生产生 ↑VH2) 活中有着广泛的应用，请回答下列问题： (1)某同学利用原电池反应检测金属的活动性 顺序，设计了相同条件下如图1(6mol·L1的 H,SO,溶液)、图2(6mol·L的NaOH溶液) 的两个实验。 图3 A.滴加少量的CuSO,溶液 B.滴加少量的浓硫酸 硫酸溶液 NaOH溶液 C.加入少量的ZnSO,周体 图1 图2 D.加入少量的CH,COONa固体 30答案(1)放热大于(2)①是②金刚石石墨 ③金4.D 刚石 :5.AA项中两个电极材料相同，不能组成原电池：故选A。 9.BC1mol白磷转化为红藓放出29.2kJ的热量，则1mol: 6.A①中W表面无气泡产生，说明金属活动性W最弱， 红磷含有的总能量低，其比白磷稳定，转化为白磷要吸热， ②中X上产生气泡，X为正板，说明金属活动性：Y>X: 故选BC ③中Z极质量减轻，Z为负极，说明金属活动性：Z>Y,故 10.C②*③过程是化学键断裂的过程，A错误：③·①过 选A。 程，N原子和H原子形成了化学键，为放热过程，B错误： :7.C锌是负极，纲是正极，即M作负极，A不选：蔗糖是非电 合成氨反应是放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生 解质，不能形成原电池，B不选：铁是负极，银是正极，即M 成物形成新键释放的能量，D错误。 做正极，C选：铝和氢氧化钠溶液反应，钱是正极，铝是负 11.DN:是氮元素形成的非金属单质，A错误：N,(g) 极，即M做负极，D不选 4N(g)需要吸收能量为6×193kJ=1158kJ,B错误： ：8,解析(1)该电池利用了金属锌与酸的反应，离子方程式为 1molN,气体转变为N2化学键断裂吸收的热量为6X 乙n十2H+一Zn2+十H2◆。(2)若用铁片代替锌片，由于 193kJ=1158kJ,形成化学键放出的热量为946kJ×2 铁能与酸反应，LED灯仍然能亮：若用铁片代替铜片，由于 1892kJ,则1molN1气体转化为2mol氨气分子的反应 锌比铁活泼，仍然发生反应：Zm十2H+—Zn2+十H2个， 中放出的热量为1892kJ-1158k=734kJ,C错误。 LED灯仍然能亮。(3)银片代替锌片，银和铜都不能与酸 12.CD根据图示，2 mol NOCI(g)所具有能量比2 mol NO(g)和 反应，无电流产生，LED灯不亮。(4)构成原电池的条件 1mlC2(g)所具有的总能量低(180一104)kJ=76kJ,A 有：①两个活泼性不同的金属电极或金属与非金属（石墨）： 错误，C正确：反应物的能量总和大于生成物的能量总和， ②电解质溶液：③闭合回路：①自发进行的氧化还原反应。 为放热反应，B错误：断裂化学键吸收能量，形成化学键放 出能量，D正确。 答案(1)Zn+2H+—Zn2++H2↑ 13.解析(1)装置I可通过U形管中红墨水液面的变化判 (2)能能 断反应是放热反应还是吸热反应：装置Ⅱ可通过烧杯中是 (3)不能 否产生气泡判断反应是放热反应还是吸热反应：装置Ⅲ只 (4)①两个活泼性不同的金属电极或金属与非金属（石墨）： 是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置， ②电解质溶液：③闭合回路：④自发进行的氧化还原反应 不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。(2)B(()H) 9.AD根据C1的移动方向可知，b电极为负极，a电极为正 溶液与稀硫酸的反应属于中和反应，中和反应都是放热反 极，根据电池反应式可知，Zn发生失电子的氧化反应，即b 应。(3)②NOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化， 电极反应式为Zn-2e =Zn2十，A正确、B错误：电子流 但发生的是物理变化，不属于化学反应，故不是放热或吸 动方向是b电极·导线·a电极，C错误：正极材料的活泼 热反应。 性应比负极材科弱，D正确 答案(1)川 10.D根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入CuSO,溶液后，在铁 (2)U形管内左端液面降低，右端液面升高放热 球表而析出Cu,铁球贡量增大，B端下沉：若杠杆为导体， (3)①导气管口处产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧 滴入CuSO1溶液后，形成原电池，在钢球表面析出Cu,A 杯中的导管内形成一段水柱②可能是放热反应某些 端下沉。 物质（如Na(OH固体）溶于水放热，但不是放热反应 11.D装置①因没有形成闭合回路，不是原电池装置，铜捧 14.解析(1)①1mol白磷在氧气中燃烧断能吸收的总能量 上没有气体产生·A正确：装置②与③中负极上电极反应 为198×6+498×5=3678kJ,成键放出的总能量为585 为Zn-2e一Zn2+,装置②中正极上电极反应为2H ×4+360×12=6660k,0,1molP:(白磷)在氧气中充分 十2e一H2↑，装置③中正极上电极反应为Cu2+十 反应放出(6660一3678)×0.1kJ=298.2kJ能量，在此过 2e Cu,正极生成物质质量比为1：32时，依据电子 程中能量的转化形式为化学能转化为热能： 守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质 ②白磷在氧气中燃烧是放热反应，能量变化可用图日： 量相同，B、C正确：装置③是原电池装置，锌做负极：Zn一 表示」 2e 一Zn2+,钢做正极：Cu2+十2e一 Cu.当装置③电 ③能量越低越稳定，白磷转化为红磷释放能量，红磷能量 低，白磷比红磷的稳定性弱。 路中转移1m0l电子，负极和正极质量变化之差为(65g 64g)÷2=0.5g,D错误. (216gCH,OH()的物质的量为8-0,5mol,旅据国示 ：12.BC根据题意知，N极是负极，M是正极，且N极材料比 的转化关系，生成1mol液体甲醇放出91kJ的能量，生成 M极活泼。A.锌比铜活泼，D.锌比铁活泼，即M极材料 0.5 mol CH30H放出91×0.5=45.5kJ能量 比N极活泼，不特合题意：故选BC 答案(1)①放出298.2化学能转化成热能② 13.(1)ZnZn-2e-Zn2+ (2)水果品种（电解质溶液》 6③弱(2)45.5 相同时，实验1中锌的活泼性大于铜，锌是负极，实验5中 作业（十）化学反应与电能 锌的活泼性小于铝，锌是正极(3)水果品种（或电解质溶 1.A该装置为原电池装置，可将化学能转化为电能，A错 液)(4)电极材料 误：Z如比钢活泼，故锌电极是该电池的负极，铜电极为正 14.解析(1)①图1中铁做负极，铝为正极，放电时氢离子向 极，Cu电极表面产生的气体是H2,电子由负极经外电路流 铝片移动。 向正极，故电子由Zn电极经导线流入Cu电极，B、C,D正 ②图2中铝为负极，镁为正极，负极上电极反应式为A1 确：故选A。 3e-+4OH-「AI(OH).1- 2.BZn为负极，Cu为正极，电子由Zn流向Cu,A正确：电 ③初中所学的金属活动性顺序仍是正确的，仍有实用价 流方向与电子流动方向相反，则电流由Cu经导线流向Zn, 值，因为一些特殊的化学反应，如铝能与NaOH反应而镁 B错误：Zn失电子生成锌离子，H十得电子，被还原，生成的 不行，使得部分金属性相对弱的金属做负极，说明利用原 H,逸出，C正确：原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子 电池反应判断金属活动性强弱不一定准确，A正确，B、C 移向正极，D正确。 错误：以上实验证明，电极不变，电解质溶液不同，电极反 3.B电子从负极经外电路流向正极，即X为负极，Y为正 应也可能不同，D正确：故选AD 极，则外电路的电流方向为：Y·外电路·X,A错误：原电 (2)Z置换出单质朝，与硫酸构成原电池，加快反应速率， 池中阴离子向负极移动，则S()行移向X电极，Y为正极， 但是生成氢气的量变少，A错误：对反应没有明显影响，生 氧离子放电生成氢气，B正确：X极（负极）上发生的是氧化 成气体的速率不变，C错误；生成弱酸醋酸，降低了溶液中 反应，Y极（正极）上发生的是还原反应，C错误：若两电极 氢离子浓度，反应递率减小，D错误。 分别为Cu和Fe,活泼性强的作负极，因此X为铁，Y为铜， 答案(1)①铝片②负A1-3e+4OH D错误。 [A1(OH),J-③AD(2)B 39