第六章 第一节 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教师用书word(人教版 多选)
2026-03-27
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 化学反应与能量变化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.12 MB |
| 发布时间 | 2026-03-27 |
| 更新时间 | 2026-03-27 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 精讲精练·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-01-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55819445.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“化学反应与电能”核心知识点,从火力发电中化学能间接转化入手,系统梳理原电池的工作原理(构成条件、正负极判断、电子与离子移动规律),进而延伸到加快反应速率、比较金属活动性、设计原电池等应用,构建完整知识脉络。
资料通过实验探究(如铜锌原电池对比实验)和问题链引导(电极材料替换、电解质溶液影响等讨论),培养学生科学探究与实践能力和科学思维。课中辅助教师演示原理,课后例题与练习题帮助学生巩固,有效查漏补缺,体现化学学科联系生活的特色。
内容正文:
第2课时 化学反应与电能
素养目标
1.以原电池为例认识化学能可以转化为电能,培养变化观念与平衡思想的化学学科核心素养。
2.从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理,培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
[对应学生用书P51]
知识点一 原电池的工作原理
1.化学能间接转化为电能——火力发电
(1)火力发电原理
通过化石燃料燃烧,使化学能转化为__热能__,加热水使之汽化为__蒸气__以推动蒸汽轮机,带动发动机发电。
(2)能量转化过程:化学能__热能__机械能电能。
能量转化的关键:__燃烧__(氧化还原反应)。
(3)弊端:能量经多次转化,利用率低;污染严重。
2.化学能直接转化为电能——原电池
(1)实验探究
实验操作
实验现象
原因解释
Zn片:__溶解,表面产生无色气泡__;
Cu片:__无变化__
锌与稀硫酸发生反应产生__氢气__,而铜不能
Zn片:__溶解__;
Cu片:__表面有气泡产生__;
电流表:指针__偏转__
锌与稀硫酸反应产生氢气,导线中有电流通过,该装置将__化学能__转化为__电能__
(2)原电池
①原电池是把__化学__能转化为__电__能的装置。
②原电池的本质是发生__氧化还原__反应。
(3)原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)
原电池总反应式:__Zn+2H+===Zn2++H2↑__。
1.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是________(填序号)。
提示 ②④⑥⑦
2.原电池工作时,线路中电子和溶液中离子是如何移动的?
提示 电子的流向:由负极移向正极。
离子的流向:电解质溶液中阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.(1)图1装置中的铜起什么作用?铜能否用锌代替?铜能用什么物质代替?
提示 铜作正极,能导电。若用锌代替铜,两极活泼性相同,不能构成原电池。能用石墨、较不活泼的金属等代替铜。
(2)图2中将锌片换成铜,能形成原电池吗?
提示 不能,无自发进行的氧化还原反应。
(3)图2中用酒精代替稀硫酸能形成原电池吗?
提示 不能,酒精是非电解质,不导电。
1.原电池的构成条件——“两极、一液、一线、一反应”
2.原电池正负极的判断
电极
材料
化合价
变化
电极
反应
电子
流向
电极
现象
阴、阳离子移动方向
正极
较不活泼金属或导电非金属
降低
还原
反应
流入
增重或
产生气体
阴离子
负极
较活泼
金属
升高
氧化
反应
流出
不断
溶解
阳离子
1.(2025·河南驻马店期中)电能是国民生产、生活中的重要能源,下图是某年我国电力生产量的构成图。下列有关火力发电的描述,正确的是( )
A.火力发电的能量转换形式为化学能直接转化为电能
B.火力发电不但排放出大量温室气体,还可能导致酸雨
C.火力发电中的能量转化,热能转化为机械能是关键
D.火力发电的主要燃料为煤,煤炭是可再生能源
解析 火力发电的能量转化主线为化学能→热能→机械能→电能,是化学能间接转化为电能,A错误;火力发电的关键是燃烧,C错误;煤炭是不可再生能源,D错误;故选B。
答案 B
2.(2024·山东济南高一月考)为验证化学反应能否产生电能,实验小组的同学把一块锌片和一根碳棒连接起来,并在导线中间连接一只灵敏电流计(装置如下图所示),然后观察现象。下列关于该实验的说法中,错误的是( )
A.实验过程中可以观察到电流计指针偏转
B.烧杯中发生的化学反应可以表示为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
C.该反应的实质是锌原子将电子转移给了氢离子
D.该实验能说明电能可以转化为化学能
解析 烧杯中锌片和稀硫酸发生反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,实质是锌原子将电子转移给了氢离子,锌失去电子变为锌离子,氢离子得到电子变成氢气,该装置能将化学能转化为电能,可以观察到电流计指针偏转,故选D。
答案 D
3.(2025·天津期中)同学们利用镁条、铝片、导线、电流表、橙汁、氢氧化钠溶液、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是( )
A.a极为镁条、b极为铝片,铝片上有气泡产生
B.a极为镁条、b极为铝片,烧杯中换成氢氧化钠溶液,镁为负极
C.a极为镁条、b极为铝片,电流表偏转,镁条为负极
D.a极为镁条、b极为铝片,烧杯中换成乙醇溶液,电流表不偏转
解析 橙汁显酸性,a极为镁条、b极为铝片,a为负极,氢离子在铝片上得到电子,有气泡产生,A、C正确;铝可以和氢氧化钠溶液反应,镁不能,a极为镁条、b极为铝片,烧杯中换成氢氧化钠溶液,铝为负极,B错误;乙醇不是电解质,烧杯中换成乙醇溶液,不满足原电池形成的条件,不能形成原电池,电流表不偏转,D正确。
答案 B
知识点二 原电池原理的应用
1.加快氧化还原反应的进行
在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中粒子运动相互间的干扰减小,使反应加快。
2.比较金属的活动性
一般,若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池,若金属A作负极,则金属活动性:__A>B__。
3.设计原电池
(1)依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂为电解质溶液中的阳离子(或在正极上被还原)。
(2)步骤:以Fe+CuSO4===FeSO4+Cu为例。
步骤
实例
将反应拆分
为电极反应
负极反应
__Fe-2e-===Fe2+__
正极反应
__Cu2++2e-===Cu__
选择电
极材料
负极:较活泼金属,一般为发生氧化反应的金属
__Fe__
正极:活泼性弱于负极材料的金属或石墨
Cu或C
选择电解质
一般为与负极反应的电解质
CuSO4溶液
装置图
1.NaOH+HCl===NaCl+H2O,能利用这一反应设计成原电池吗?为什么?
提示 不能;因为该反应不是氧化还原反应。
2.锌与稀硫酸反应制取H2时,向溶液中滴入几滴CuSO4溶液的目的是什么?
提示 加快反应速率;原因是Zn置换出铜,附着在锌片上形成原电池而加快反应速率。
3.利用原电池原理,设计实验比较铁铜金属性的强弱。
提示 将铜片、铁片用导线相连浸入稀硫酸中,铁片逐渐溶解,作原电池的负极,铜片表面有气泡冒出,作原电池的正极,因此,铁比铜活泼。
4.将Fe、Zn用导线连接插入稀H2SO4中,哪种金属失电子,哪种金属被保护?
提示 Zn失电子,被腐蚀,Fe被保护。
5.利用反应:Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag设计原电池,要求画出电池装置图,标明电极材料,并写出电极反应式。
提示 电池装置图为
负极反应式(Cu):Cu-2e-===Cu2+
正极反应式(Ag):2Ag++2e-===2Ag
1.(2024·河北唐山月考)把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连,可以组成各种原电池。若a、b相连,a为正极;c、d相连,c为负极;a、c相连,c上产生气泡;b、d相连,b质量减小,则四种金属的活动性由强到弱顺序为( )
A.a>b>c>d B.b>c>a>d
C.b>a>c>d D.a>c>b>d
解析 原电池中,活泼性较强的金属电极为负极,活泼性较弱的金属电极为正极。若a、b相连时,a为正极,则金属活泼性:b>a;c、d相连时,c为负极,则金属活泼性:c>d;a、c相连时,c上产生气泡说明a为负极,则金属活泼性:a>c;b、d相连时,b质量减小说明b为负极,则金属活泼性:b>d,所以四种金属活动性由强到弱顺序为b>a>c>d,故选C。
答案 C
2.过量铁与少量稀硫酸反应,为了加快反应速率,但是又不影响生成氢气的总量,可以采取的措施是( )
A.加入适量NaCl溶液 B.加入适量的水
C.加入几滴硫酸铜溶液 D.再加入少量稀硫酸
答案 C
3.现有如下两个反应:
A:H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O
B:Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
(1)根据上述两个反应的本质,________(填字母)反应能设计成原电池,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将上述反应中能设计成原电池的反应设计成原电池。
①写出电极反应式及反应类型:
负极:____________________________,________;
正极:____________________________,________。
②若导线上通过2 mol电子,则负极质量减轻________ g。
③画出装置图并标明电极材料、电解质溶液和电子流向。
答案 (1)B A为非氧化还原反应,没有电子转移;B为氧化还原反应,有电子转移 (2)①Cu-2e-===Cu2+ 氧化反应 2Fe3++2e-===2Fe2+ 还原反应 ②64
③
[对应学生用书P55]
1.(2025·广西桂林段考)下列装置中,可形成原电池的是( )
解析 A.石墨与醋酸不反应,不存在能自发进行的氧化还原反应,不能形成原电池;B.蔗糖是非电解质,不能形成原电池;C.没有形成闭合回路,不能形成原电池;D.Mg与稀盐酸发生氧化还原反应,两电极活泼性不同,上端接触形成了闭合回路,故形成了原电池;故选D。
答案 D
2.(2024·河北石家庄高一期中)石家庄二中实验学校某化学兴趣小组设计了一个如图所示的水果电池,下列有关该电池的说法正确的是( )
A.锌片作正极
B.电子流向:锌片→导线→LED灯→铜片→柠檬→锌片
C.铜片上发生还原反应,质量一定增加
D.水果种类会影响LED灯的亮度
解析 锌的活泼性大于铜,所以锌做负极,A错误;电子只能经过外电路导线进行移动,不能经过内电路电解质进行移动,B错误;铜片做正极,无金属析出,故铜片质量不变,C错误;故选D。
答案 D
3.(2025·黑龙江哈尔滨月考)下列装置中既能产生电流又能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱的是( )
解析 该原电池中自发进行的反应为锌和Fe3+反应生成Zn2+和Fe2+,不能验证Fe3+和Cu2+的氧化性,A错误;两个相同的电极,不能形成原电池,B错误;铁发生钝化现象,该原电池负极为铜、正极为铁,不能验证Fe3+和Cu2+的氧化性,C错误;该原电池中自发进行的反应为铜和Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+,可以验证Fe3+和Cu2+的氧化性,D正确。
答案 D
4.(2025·广西柳州期中)某兴趣小组用如图所示装置探究原电池的工作原理,下列说法正确的是( )
A.甲、乙中锌片质量减轻,铜片上都有气泡产生
B.乙、丙中锌片电极反应式均是Zn-2e-===Zn2+
C.丙中电子从Zn片经溶液流向Cu片
D.丙中外电路转移1 mol e-,理论上生成64 g Cu
解析 甲图中没有形成闭合电路,不能构成原电池,反应中锌片质量减轻且锌表面有气体产生,A错误;乙、丙均构成原电池,乙、丙中锌均为负极,电极反应式是Zn-2e-===Zn2+,B正确;电子不能通过溶液,C错误;丙中,铜为正极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,则丙中外电路转移1 mol e-,理论上生成32 g Cu,D错误。
答案 B
5.(2025·山西太原期中)据统计,电动载人汽车、锂离子电池和太阳能电池等“新三样”产品出口逐年增长。回答下列问题:
(1)①太原市居民日常使用的电能主要来自________(填字母)。
A.火力发电 B.光伏发电 C.风力发电
②化学电池是将________(填“化学能”或“电能”,下同)直接转化为________的装置。
(2)在学习了电池的发展历史和简单电化学知识后,我们自己动手做一个原电池。
下面是同学们收集到的一些用品,请你挑选出可以用来制作原电池的用品并填到相应的位置(导线、烧杯、电流表等仪器已有)。
铜片、锌片、塑料片、纸片、酒精、食醋、水、番茄。
①负极材料:________,正极材料:________,电解质溶液:________或________。
②另一组同学在选取其他实验材料后,动手组装如图所示的电池。为了向其他同学介绍这款电池,需要对其原理作分析,下列说法正确的是________(填字母)。
A.铁环作负极,发生反应:Fe-3e-===Fe3+
B.电池工作时,电子从铁环经LED灯流向b
C.电池工作时,铁环变细,铜线变粗
D.电池工作一段时间后,柠檬的酸性变强
解析 (2)①将活泼性不同的两个电极插入电解质溶液中形成闭合回路形成原电池,则负极材料:锌片,正极材料:铜片,电解质溶液:食醋或者番茄;
②铁环作负极,发生反应:Fe-2e-===Fe2+,变细;铜线做正极,H+得到电子发生还原反应,铜线不变粗,电池工作时,电子从负极流向正极,故由铁环经LED灯流向铜线,电池工作结束后柠檬中H+被消耗,酸性变弱,ACD错误,B正确。
答案 (1)①A ②化学能 电能 (2)①锌片 铜片 食醋 番茄 ②B
[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
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