课时作业8 化学反应与电能（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第二册同步学案（人教版）

课时跟踪检测 1．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。某同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是(　　) A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B．碳棒取下洗净用作电极 C．把铜帽取下洗净回收利用 D．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物直接作化肥用 【解析】　选D。电池中含有重金属，不能作化肥用。 2．下列有关原电池的说法正确的是(　　) A．铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活泼，作负极 B．铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C．镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者较易被腐蚀 D．将反应2Fe3+＋Fe===3Fe2+设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质 【解析】　选B。原电池工作时必须依赖于一个自发的氧化还原反应。A项是依赖于铝与NaOH溶液的反应，铝是负极，A项错误；B项是依赖于铜与浓硝酸的反应，铜是负极，B项正确；由于活泼性：Zn>Fe>Sn，故破损后镀锡铁易被腐蚀，C项错误；根据电池反应，铁失电子，设计电池时应用铁作负极，石墨作正极，D项错误。 3．下列装置能形成原电池的是(　　) A．①③⑤　　　　　　　　B．②④⑥ C．①⑤⑥ D．②③④ 【解析】　选D。形成原电池的必要条件：(1)两个活泼性不同的电极；(2)将电极插入电解质溶液或熔融电解质中；(3)两电极构成闭合回路；(4)能自发进行的氧化还原反应。①⑦没有构成闭合回路，所以不能形成原电池；②③④装置符合原电池的构成条件，所以能形成原电池；⑤该装置中电极材料相同，所以不能形成原电池；⑥蔗糖为非电解质，该装置不能自发地进行氧化还原反应，所以不能形成原电池。 4．某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．铜片作负极 B．锌片发生还原反应 C．将电能转化为化学能 D．电子由锌片经导线流向铜片 【解析】　选D。A错误，根据金属活动性可以判断锌作负极，铜作正极；B错误，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应；C错误，该装置是原电池，将化学能转化为电能；D正确，电子从负极锌沿导线流向正极铜。 5．已知空气锌电池的电极反应如下： 锌电极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O； 石墨电极：O2＋H2O＋2e－===2OH－。 可以判断石墨电极是(　　) A．负极，发生还原反应 B．正极，发生氧化反应 C．负极，发生氧化反应 D．正极，发生还原反应 【解析】　选D。空气锌电池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极，发生还原反应，由此可知，石墨电极作正极，发生还原反应。 6．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中。下列叙述正确的是(　　) A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲、乙两装置均将化学能转变为电能 C．两烧杯中溶液均变蓝色 D．一段时间后，两烧杯中溶液的c(H＋)均减小 【解析】　选D。甲中形成铜锌原电池，锌作负极，失电子，铜作正极，H＋在铜极上得电子，生成H2，所以甲中铜片表面有气泡产生，故A错误；甲装置中形成铜锌原电池，将化学能转变为电能，乙装置中只是锌与稀硫酸发生了置换反应，故B错误；甲、乙两烧杯中，铜片均未参与反应，所以溶液均不变蓝色，故C错误；甲中铜片上H＋得电子生成氢气，乙中锌和稀硫酸发生置换反应生成氢气，所以两烧杯溶液中c(H＋)均减小，故D正确。 7．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验： ①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，电流由D →导线→C；③A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，C极产生大量气泡；④B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4中，D极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动性顺序为(　　) A．A>B>C>D B．A>C>D>B C．C>A>B>D D．B>D>C>A 【解析】　选B。金属与稀H2SO4组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在其表面得到电子生成H2，外电路中电子流动方向由负极―→正极，电流方向则由正极―→负极。在题述原电池中，AB稀H2SO4原电池，A为负极；CD稀H2SO4原电池，C为负极；AC稀H2SO4原电池，A为负极；BD稀H2SO4原电池，D为负极。综上可知，金属活动性为A>C>D>B。 8．化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是(　　) 　 　 【解析】　选A。Zn较Cu活泼，作负极，Zn失电子变为Zn2+，电子经导线转移到铜电极，铜电极负电荷变多，吸引了溶液中的阳离子，因而Zn2+和H＋迁移至铜电极，H＋得电子变为H2，因而c(H＋)减小，A错误；Ag2O作正极，得到来自Zn失去的电子，被还原成Ag，结合KOH作电解液，故电极反应为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，B正确；Zn为较活泼电极，作负极，发生氧化反应，电极反应为Zn－2e－===Zn2+，锌溶解，因而锌筒会变薄，C正确；铅酸蓄电池总反应为PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，可知放电时H2SO4不断被消耗，一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降，D正确。 9．（双选）将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中，经过一段时间后，下列叙述正确的是(　　) A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl－的浓度逐渐增大 C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大 D．溶液中Cl－的浓度基本不变 【解析】　选BD。铁片、银片用导线连接起来插入稀盐酸中形成原电池，其中铁片作负极，银片作正极，溶液中的H＋在正极（Ag片）上得到铁提供的电子生成H2，而铁片上的铁失电子生成Fe2+，此时，Cl－移向负极。因此负极附近Cl－浓度增大，正极附近Cl－浓度减小，而溶液中Cl－的浓度基本不变。 10．化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)锌锰干电池（如图所示）是应用最普遍的电池之一，锌锰干电池的负极材料是　　　　，负极发生的电极反应为　　　　　　　。若反应消耗32.5 g负极材料，则电池中转移电子的数目为　　　　　。 (2)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池的电池总反应可以表示为Cd＋2NiO(OH)＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。充电是指外加电流作用发生氧化还原反应，Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水，但能溶于酸。以下说法正确的是　　　　　（填序号）。 ①上述反应可以在酸性条件下进行 ②上述反应不是可逆反应 ③放电时正极金属Cd的质量增加 ④放电时化学能转变为电能 (3)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，电解质溶液的溶质是KOH，则X极为电池的　　　　（填“正”或“负”）极，X极的电极反应为________________________________________________________________________。 【解析】　(1)负极发生氧化反应，电极反应为Zn－2e－===Zn2+，32.5 g Zn为0.5 mol，失去1 mol电子，电子数目为6.02×1023。 (2)①Ni(OH)2与Cd(OH)2可以与酸反应，则不能在酸性条件下进行，错误。 ②因为电池充放电在不同条件下进行，所以该电池反应不是可逆反应，正确。 ③放电时Cd在负极发生氧化反应转化为Cd(OH)2，金属Cd的质量增加，错误。 ④该电池放电为原电池工作原理，是将化学能转化为电能，正确。 (3)电解质溶液为KOH溶液，X电极失去电子，为负极，氢气在负极被氧化，失电子发生氧化反应：H2－2e－＋2OH－===2H2O。 【答案】　(1)锌　Zn－2e－===Zn2+ 6．02×1023 (2)②④ (3)负　H2－2e－＋2OH－===2H2O 1．（双选）MgH2O2电池是一种化学电源，以Mg和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如图。下列说法不正确的是(　　) A．石墨电极是该电池的正极 B．石墨电极上发生氧化反应 C．Mg电极的电极反应：Mg－2e－===Mg2+ D．电池工作时，电子从Mg电极经导线流向石墨电极，再从石墨电极经电解质溶液流向Mg电极 【解析】　选BD。在MgH2O2电池中，Mg为负极，石墨为正极。电池工作过程中，镁电极失去电子，所产生的电子经导线流向石墨电极，H2O2在石墨电极表面得到电子，转变成OH－，负极生成的Mg2+流向正极，溶液中的阴离子流向负极，在电解质溶液中不存在电子的流动。综上分析，B、D两项错误。 2．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。 (1)该电池的负极是　　　　，负极反应是　　　　　。 (2)正极现象是　　　　　　　　。 (3)放电时OH－向　　　　（填“正极”或“负极”）移动。 【解析】　金属锂比铁活泼，作原电池的负极，电极反应为Li－e－===Li＋；LiOH溶液中的阳离子有Li＋和H＋，由于氧化性：H＋>Li＋，所以正极反应是2H＋＋2e－===H2↑，正极产生无色气体；在原电池的放电过程中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以OH－向负极移动。 【答案】　(1)锂　Li－e－===Li＋ (2)有无色气体产生 (3)负极 3．某化学研究性学习小组针对原电池的形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。 (1)请填写有关实验现象并得出相关结论。 编号 实验装置 实验现象 1 锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象 2 两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流计指针不偏转 3 铜棒表面的现象是　　　　　　　； 电流计指针　　　　　　　 ①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是________________________________________________________________________。 ②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若将3装置中稀硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池的形成条件是　　　　。 (2)分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应。 Zn棒：________________________________________________________________________。 Cu棒：________________________________________________________________________。 (3)实验3的电流是从　　　　（填“Zn”或“Cu”）棒流出的，反应过程中若有0.4 mol电子发生了转移，则Zn电极质量减少　　　　g。 【解析】　(1)实验3中构成原电池，锌棒作负极，铜棒作正极，溶液中的氢离子放电，则铜棒表面的现象是有气体生成，电流计指针发生偏转。①实验2和3相比，电极不同，因此可得出原电池的形成条件是有活动性不同的两个电极。②实验1和3相比，实验3中构成闭合回路，由此可得出原电池的形成条件是形成闭合回路。③若将3装置中稀硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，由于乙醇是非电解质，硫酸是电解质，因此可得出原电池的形成条件是有电解质溶液。 (2)锌棒作负极，发生失去电子的氧化反应，则Zn棒上发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2+。铜棒作正极，溶液中的氢离子放电，则Cu棒上发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。 (3)实验3中锌棒作负极，铜棒作正极，则电流是从Cu棒流出的，反应过程中若有0.4 mol电子发生转移，根据Zn－2e－===Zn2+可知消耗0.2 mol Zn，则Zn电极质量减少0.2 mol×65 g/mol＝13 g。 【答案】　(1)有气体生成　发生偏转　①有活动性不同的两个电极　②形成闭合回路　③有电解质溶液 (2)Zn－2e－===Zn2+ 2H＋＋2e－===H2↑ (3)Cu　13 学科网（北京）股份有限公司 $