课时作业20(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（人教版）

课时作业(二十) 1．下列装置属于原电池的是(　　) A．　　 B． C． D． 【解析】　A．蔗糖溶液不是电解质溶液，不能形成原电池，选项A错误；B．没有自发的氧化还原反应发生，不能形成原电池，选项B错误；C．两电极材料不同，铁较活泼，能与硫酸铜溶液反应，形成闭合回路，所以能形成原电池，选项C正确；D． 不能形成闭合回路，不能形成原电池，选项D错误；答案选C。 【答案】　C 2．Li－O2电池比能量高，可用于汽车、航天等领域。电池反应式为：2Li＋O2Li2O2，放电时，下列说法不正确的是(　　) A．Li在负极失去电子 B．O2在正极发生还原反应 C．阳离子由正极移向负极 D．Li电极不能直接与水溶液接触 【解析】　A．放电时，锂失去电子发生氧化反应，为负极，A正确；B． O2得到电子，在正极发生还原反应，B正确；C．原电池中阳离子向正极移动，C错误；D．Li与水发生反应，故不能直接与水溶液接触，D正确；故选C。 【答案】　C 3．在下列原电池中，已知负极的电极反应式为Ag＋Cl－－e－===AgCl。下列说法错误的是(　　) A．正极的电极反应式是Ag＋＋e－===Ag B．电池总反应可表示为Ag＋＋Cl－===AgCl C．反应时，盐桥中的NO移向KCl溶液 D．该电池证明：Ag＋浓度越大，氧化性越弱，作正极 【解析】　已知负极的电极反应式为Ag＋Cl－－e－===AgCl，则说明左侧烧杯中Ag/AgCl电极为负极，右侧烧杯中Ag电极为正极，银离子发生得电子的还原反应，其电极反应式为：Ag＋＋e－===Ag，据此分析解答。A．根据上述分析可知，正极银离子在右侧烧杯中发生得电子的还原反应，得电极反应式是Ag＋＋e－===Ag，A正确；B．根据原电池的正负极反应可得出电池总反应可表示为Ag＋＋Cl－===AgCl，B正确；C．原电池中阴离子移向负极，所以上述装置中，反应时，盐桥中的NO移向左侧烧杯KCl溶液中，C正确；D．该电池中，左、右电极材料都为Ag，但左边电解质为KCl，右边电解质为AgNO3，由右边发生反应Ag＋＋e－===Ag，则证明Ag＋浓度越大，氧化性越强，D错误；故选D。 【答案】　D 4．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入M的浓溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)(　　) A．当M为CuSO4、杠杆为导体时，A端低，B端高 B．当M为AgNO3、杠杆为导体时，A端高，B端低 C．当M为盐酸、杠杆为导体时，A端高，B端低 D．当M为CuSO4、杠杆为绝缘体时，A端低、B端高 【解析】　杠杆为导体时，该装置形成原电池，Fe为负极、Cu为正极，A、B、C三个选项中Fe均会溶解，质量减轻，所以B端高。杠杆为绝缘体时，不形成原电池，D选项中只在铁球上发生Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu的反应，铁球质量增加，B端低。 【答案】　A 5．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　) A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋ B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋ C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋ 【解析】　由总反应方程式Li＋MnO2===LiMnO2可知，Li元素在反应后化合价升高(0→＋1)，Mn元素在反应后化合价降低(＋4→＋3)。Li被氧化，在电池中作负极，电极反应为Li－e－===Li＋，MnO2在正极上得电子，电极反应为MnO2＋e－===MnO。 【答案】　B 6．某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有K2SO4饱和溶液)。下列说法正确的是(　　) A．该原电池的正极反应是Cu2＋＋2e－===Cu B．甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅 C．盐桥中的SO流向甲烧杯 D．若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，电流表指针反向偏转 【解析】　A项，正极发生还原反应，电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，错误；B项，左边烧杯中发生Fe3＋＋e－===Fe2＋，则左烧杯中溶液的红色逐渐变浅，正确；C项，阴离子向原电池的负极移动，错误；D项，若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，铜被氧化，铜为负极，电流表指针偏转方向不变，错误。 【答案】　B 7．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法不正确的是(　　) A．充分放电后左侧溶液中的盐酸浓度基本不变 B．正极反应为Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl C．放电时，交换膜右侧溶液不会有大量白色沉淀生成 D．当电路中转移0.01 mol e－时，经过交换膜的离子是0.01 mol 【解析】　根据电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl可知，Ag失电子作负极失电子，氯气在正极上得电子生成氯离子，以此解答。A．电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl可知，放电后左侧溶液中的氯离子由右侧通过阴离子交换膜补充，所以左侧溶液中的盐酸浓度基本不变，故A正确；B．正极上氯气得电子生成氯离子，其电极反应为：Cl2＋2e－===Cl2↑，故B错误；C．放电时，交换膜左侧银为负极失电子形成银离子与溶液中的氯离子结合成AgCl沉淀，所以左侧溶液中有大量白色沉淀氯化银生成，故C正确；D．放电时，当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜右则会有0.01 mol氯离子通过阴离子交换膜向负极移动，故D正确；故选B。 【答案】　B 8．下列有关电化学知识的描述正确的是(　　) A．Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑这个反应可设计成原电池 B．利用Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，可设计如图所示原电池装置，盐桥内K＋向FeCl3溶液移动 C．因为铁的活动性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ D．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2 【解析】　该反应不是自发进行的氧化还原反应，不能设计成原电池，故A错误；根据电池总反应式Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2可知Cu失电子作负极，正极上Fe3＋得电子生成Fe2＋，原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极移动，故盐桥内K＋向FeCl3溶液移动，故B正确；铁遇到浓硝酸会钝化，铜作负极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故C错误；由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池反应是Al与氢氧化钠溶液之间的反应，其负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，故D错误。 【答案】　B 9．(双选)将图1所示装置中的盐桥(含琼脂­饱和KCl溶液)换成铜丝与石墨棒连接得到图2所示装置，发现电流计指针仍然有偏转。下列说法正确的是(　　) A．图1中，电路中转移电子0.2 mol，则甲池NaCl溶液的质量增加大于5.6 g B．图1中的石墨电极与图2中乙池石墨a电极的电极反应式相同 C．两图所示装置的能量变化均是将化学能转化为电能 D．图2中电子流向为Fe→电流计→石墨a→经电解质到达石墨b→铜丝→石墨c→Fe 【解析】　图1中铁棒质量减少5.6 g，则甲池NaCl溶液中增加了5.6 g亚铁离子，而盐桥中的氯离子向甲池中移动，所以甲池质量增加大于5.6 g，A正确；图1为原电池，石墨上铜离子得电子生成Cu，图2中乙池为电解池，石墨a电极与负极Fe相连为阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu，所以两个电极的反应式相同，B正确；图1为原电池，将化学能转化为电能，图2中甲池为原电池，乙池为电解池，则乙池中电能转化为化学能，C错误；电子只在导线中移动，不能进入溶液，则图2中电子流向为Fe→电流计→石墨a，石墨b→铜丝→石墨c，D错误。 【答案】　AB 10．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是(　　) A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流表读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极 【解析】　根据反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2可知，铁元素的化合价降低，碘元素的化合价升高，则甲烧杯中的石墨作正极，乙烧杯中的石墨作负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。乙中石墨周围碘离子发生氧化反应，生成碘单质，电极反应式为2I－－2e－===I2，A正确；甲中石墨电极上Fe3＋得电子发生还原反应生成亚铁离子，B正确：当电流表读数为零时，反应达到平衡状态，C正确；加入FeCl2固体，平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，甲中石墨电极为负极，而乙中石墨电极为正极，D错误。 【答案】　D 11．某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置。回答下列问题： (1)反应过程中，________棒质量减少。 (2)正极的电极反应为_____________________________________________。 (3)反应过程中，当一电极质量增加2 g，另一电极减轻的质量________2 g(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。 ①反应过程中Cl－将进入________(填“甲”或“乙”)烧杯。 ②当外电路中转移0.2 mol电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是________。 【解析】　(3)转移0.2 mol电子时，铜棒质量增加6.4 g，锌棒质量减少6.5 g，故反应过程中，当铜电极质量增加2 g时，另一电极减少的质量大于2 g。 (4)反应过程中，溶液为了保持电中性，Cl－将进入甲烧杯，NH进入乙烧杯。当外电路中转移0.2 mol电子时，乙烧杯中有0.1 mol Cu2＋消耗，还剩余0.1 mol Cu2＋，有0.2 mol NH进入乙烧杯，故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH。 【答案】　(1)锌　(2)Cu2＋＋2e－===Cu　(3)大于 (4)①甲　②NH 12．设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。 限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)，铜片，铁片，锌片和导线。 (1)完成原电池甲的装置示意图，并作相应标注。 要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。 (2)铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极________________________________________________。 (3)甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是____________，其原因是 ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)根据图示装置中电子流向，左烧杯中电极为负极，右烧杯中电极为正极。由金属活泼性：Zn>Fe>Cu，以下三种组合：ZnSO4(aq)/Zn(负极)—CuSO4(aq)/Cu(正极)、FeSO4(aq)/Fe(负极)—CuSO4(aq)/Cu(正极)和ZnSO4(aq)/Zn(负极)—FeSO4(aq)/Fe(正极)，都能构成符合装置示意图所要求的原电池。(2)根据无盐桥原电池的工作原理，Zn(负极)—CuSO4(aq)—Cu(正极)、Fe(负极)—CuSO4(aq)—Cu(正极)，都能构成符合题目所要求的原电池。在这样的原电池中，Cu作正极，负极金属失去电子被氧化，反应现象是电极逐渐溶解。(3)在原电池甲中，负极不与CuSO4溶液直接接触，所发生的化学反应只有原电池反应，而在原电池乙中，负极与CuSO4溶液直接接触，所发生的化学反应除原电池反应以外，还有非原电池反应，因此，在原电池甲和乙中，甲可更有效地将化学能转化为电能。 【答案】　(1)(下列三幅图中，作出任意一幅即可) (2)电极逐渐溶解 (3)甲　乙池的负极可与CuSO4溶液直接发生反应，导致部分化学能转化为热能；甲池的负极不与所接触的电解质溶液发生化学反应，化学能在转化为电能时损耗较小 13．某研究性学习小组根据反应2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L－1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。 回答下列问题： (1)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”)，发生________反应。 (2)电池工作时，盐桥中的SO移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。 (3)写出两烧杯中的电极反应式： 甲________________________________________________________________________， 乙________________________________________________________________________。 (4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 mol·L－1，则反应中转移的电子为________mol。 【解析】　(1)根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应。故石墨a是正极。(2)电池工作时，SO向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋。(4)溶液中的MnSO4浓度由1 mol·L－1变为1.5 mol·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5 mol·L－1×0.2 L＝0.1 mol，故转移的电子为0.1 mol×5＝0.5 mol。 【答案】　(1)a　还原　(2)乙 (3)MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O Fe2＋－e－===Fe3＋ (4)0.5 学科网（北京）股份有限公司 $$