第六章 第1节 第2课时 化学反应与电能-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册知能达标训练word（人教版 多选）

[对应知能达标训练P27] [基础训练] 1．(2025·四川内江期中)如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法正确的是(　　) A．溶液变成蓝色 B．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向改变 C．如果将硫酸换成硫酸铜，导线中不会有电子流动 D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 解析　该装置组成锌铜原电池，锌作负极，铜作正极，溶液不会变成蓝色，A错误；如果将锌片换成铁片，铁作负极，铜仍旧作正极，电路中的电流方向不改变，B错误；如果将硫酸换成硫酸铜，仍能形成原电池，导线中会有电子流动，C错误；故选D。 答案　D 2．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电子流动方向 B．②电流方向 C．③电极反应 D．④溶液中离子移动方向 解析　Zn为负极，Cu为正极，电子由Zn流向Cu，A正确；电流方向与电子流动方向相反，则电流由Cu经导线流向Zn，B错误；Zn失电子生成锌离子，H＋得电子，被还原，生成的H2逸出，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。 答案　B 3．(2024·广州高一期中)如图所示的原电池装置，X、Y为两金属电极，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．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．SO移向X电极、Y电极上有氢气产生 C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 D．若两电极分别为Cu和Fe，则X为Cu，Y为Fe 解析　电子从负极经外电路流向正极，即X为负极，Y为正极，则外电路的电流方向为：Y→外电路→X，A错误； 原电池中阴离子向负极移动，则SO移向X电极，Y为正极，氢离子放电生成氢气，B正确；X极(负极)上发生的是氧化反应，Y极(正极)上发生的是还原反应，C错误；若两电极分别为Cu和Fe，活泼性强的作负极，因此X为铁，Y为铜，D错误。 答案　B 4．(2025·宁夏中卫期中)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述正确的是(　　) A．a和b不连接时，铜片上不会有气泡冒出 B．a和b用导线连接时，铁片失去电子发生还原反应 C．a和b用导线连接后，溶液中的SO向铜电极移动 D．a和b不连接时，无电流形成，a和b用导线连接后，电子从溶液中流向铁片 解析　a和b不连接时，不能构成原电池，Cu和硫酸不反应，铜片上不会有气泡冒出，A正确；a和b用导线连接时形成原电池，Cu为正极，Fe为负极，铁失去电子发生氧化反应，发生的反应为Fe－2e－===Fe2+，阴离子移向负极，溶液中的SO向Fe电极移动，B、C错误；电子不能通过溶液传导，D错误。 答案　A 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(　　) 选项 电极材料 电解质溶液 A Cu、Cu 稀HNO3 B 锌片、石墨棒 稀硫酸 C Al、Ag Ba(OH)2溶液 D Cu、Fe FeCl3溶液 解析　A项中两个电极材料相同，不能组成原电池；故选A。 答案　A 6．等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量CuSO4溶液，下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系正确的是(　　) 解析　等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，发生的反应为Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，铜—锌—稀硫酸形成原电池，使制取H2的反应速率增大，反应用时少于b。由于Zn与CuSO4发生反应，导致与硫酸反应的锌的质量减少，因而生成的氢气减少。 答案　D 7．(2024·山东淄博高一期中)下列各组材料组成如图装置，能形成原电池且M做正极的是(　　) 选项 M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Ag Zn 蔗糖溶液 C Ag Fe FeCl3溶液 D Al Mg NaOH溶液 解析　锌是负极，铜是正极，即M作负极，A不选；蔗糖是非电解质，不能形成原电池，B不选；铁是负极，银是正极，即M做正极，C选；铝和氢氧化钠溶液反应，镁是正极，铝是负极，即M做负极，D不选。 答案　C 8．(2025·河北邯郸段考)化学反应与能量变化对人类生产、生活有重要的意义。回答下列问题： (1)用A、B、C、D四种金属按如表所示的装置进行实验。 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 ①装置甲中：负极为________(填“A”或“B”)，正极反应式为__________________________ ______________________________________________。 ②装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。 ③四种金属的活动性由强到弱的顺序是________。 (2)若用如图装置，依据反应Cu＋2Fe3+===2Fe2+＋Cu2+设计原电池，则电极X应为________(填化学式)，电解质溶液可选________溶液(写出一种即可)。 解析　(1)①装置甲中二价金属A不断溶解，则A为负极；B为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；②丙装置中A上有气体产生，A为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，溶液的pH变大；③由实验现象可知，装置甲中，A为负极，B为正极，装置乙中，C为正极，B为负极，装置丙中，D为负极，A为正极，则四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C； (2)根据总反应可知，负极电极反应为Cu－2e－===Cu2+，电极X为负极，X为Cu；电解质溶液应该选择含有Fe3+可以溶于水的盐溶液，可以选择FeCl3溶液。 答案　(1)①A　2H＋＋2e－===H2↑　②变大　③D>A>B>C　(2)Cu　FeCl3 [能力提升] 9．(双选)某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的原电池装置，下列说法正确的是(　　) A．Zn为负极，发生氧化反应 B．b电极反应式为2Fe3+＋2e－===2Fe2+ C．电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极 D．电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用铜电极 解析　根据Cl－的移动方向可知，b电极为负极，a电极为正极，根据电池反应式可知，Zn发生失电子的氧化反应，即b电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，A正确、B错误；电子流动方向是b电极→导线→a电极，C错误；正极材料的活泼性应比负极材料弱，D正确。 答案　AD 10．(2024·石家庄高一期末)如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)(　　) A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低 B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高 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 解析　根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，在铁球表面析出Cu，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，在铜球表面析出Cu，A端下沉。 答案　D 11．(2024·福建德化高一期中)某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是(　　) A．装置①中铜棒上没有气体产生 B．装置②中Zn棒逐渐溶解，铜棒电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑ C．装置②与③中正极生成的物质质量之比为1∶32时，Zn棒的质量变化相等 D．当装置③电路中转移1 mol电子，负极和正极质量变化之差为1 g 解析　装置①因没有形成闭合回路，不是原电池装置，铜棒上没有气体产生，A正确；装置②与③中负极上电极反应为Zn－2e－===Zn2+，装置②中正极上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，装置③中正极上电极反应为Cu2+＋2e－===Cu，正极生成物质质量比为1∶32时，依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，B、C正确；装置③是原电池装置，锌做负极：Zn－2e－===Zn2+，铜做正极：Cu2+＋2e－===Cu，当装置③电路中转移1 mol电子，负极和正极质量变化之差为(65 g－64 g)÷2＝0.5 g，D错误。 答案　D 12．(双选)(2025·广西河池段考)现有纯锌片、纯铜片，500 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液、导线、1000 mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。下列说法正确的是(　　) A．b为纯铜片 B．溶液中的H＋向a极移动 C．当量筒中收集到672 mL气体时(标准状况下)，通过导线的电子的物质的量为0.06 mol D．如果将a、b两电极的电极材料对调，则U形管中左端液面上升，右端液面下降 解析　纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池，由图可知b电极处有氢气生成，则b为铜，为正极，a为锌，为负极，A正确；在原电池中，阳离子移向正极，H＋向b极移动，B错误；当量筒中收集到672 mL(标准状况下)气体，则n(H2)＝0.672 L÷22.4 L/mol＝0.03 mol，则通过导线的电子的物质的量为0.06 mol，C正确；如果将a、b两电极的电极材料对调，则右边为锌作负极，左边为铜作正极，则左边有氢气生成，所以U形管中左端液面下降，右端液面上升，D错误。 答案　AC 13．水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发生反应产生电能制作的一种电池。水果电池的发电原理：两种金属片的活泼性不一样，较活泼的金属能与水果中酸性物质的氢离子反应，从而形成原电池。水果电池的电流及电压大小与电极材料、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，测得数据如下： 实验编号 电极材料 水果品种 电极间距/cm 电压/mV 1 锌 铜 菠萝 3 900 2 锌 铜 苹果 3 650 3 锌 铜 柑橘 3 850 4 锌 铜 西红柿 3 750 5 锌 铝 菠萝 3 650 6 锌 铝 苹果 3 450 试根据上表中的实验数据回答下列问题： (1)实验2中负极是________，电极反应式为______________________。 (2)实验1和5电流方向相反的原因是______________________________________。 (3)由实验1～4可知影响水果电池的电压的因素是____________________。 (4)通过实验2、6和实验1、5的比较可发现水果电池的电压还与________有关。 答案　(1)Zn　Zn－2e－===Zn2+　(2)水果品种(电解质溶液)相同时，实验1中锌的活泼性大于铜，锌是负极，实验5中锌的活泼性小于铝，锌是正极　(3)水果品种(或电解质溶液)　(4)电极材料 14．(2025·福建厦门高一段考)化学电源在生产生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(6 mol·L-1的H2SO4溶液)、图2(6 mol·L-1的NaOH溶液)的两个实验。 ①图1中放电时H＋向________ (填“镁片”或“铝片”)移动； ②图2中铝片为________极，其电极反应式为：________________。 ③依据该实验得出的下列结论中，正确的有________ (填字母)。 A．利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．初中所学的金属活动性顺序已过时，没有实用价值 D．电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同 (2)一定量的Zn与足量的稀硫酸反应制氢气，反应过程中生成气体的体积随时间的变化如图3中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将其曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的的是________(填字母)。 A．滴加少量的CuSO4溶液 B．滴加少量的浓硫酸 C．加入少量的ZnSO4固体 D．加入少量的CH3COONa固体 解析　(1)①图1中镁做负极，铝为正极，放电时氢离子向铝片移动。 ②图2中铝为负极，镁为正极，负极上电极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－。 ③初中所学的金属活动性顺序仍是正确的，仍有实用价值，因为一些特殊的化学反应，如铝能与NaOH反应而镁不行，使得部分金属性相对弱的金属做负极，说明利用原电池反应判断金属活动性强弱不一定准确，A正确，B、C错误；以上实验证明，电极不变，电解质溶液不同，电极反应也可能不同，D正确；故选AD。 (2)Zn置换出单质铜，与硫酸构成原电池，加快反应速率，但是生成氢气的量变少，A错误；对反应没有明显影响，生成气体的速率不变，C错误；生成弱酸醋酸，降低了溶液中氢离子浓度，反应速率减小，D错误。 答案　(1) ①铝片　②负　Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－　③AD (2)B 学科网（北京）股份有限公司 $