第2章 第2节 课时2化学反应与电能-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

有气泡产生)，证明该反应为放热反应：方法②：取适量超氧化钾粉末 用脱脂棉包裹并放在陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻 后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应放出大量热，使脱脂棉燃烧， 证明该反应是放热反应 课时2化学反应与电能 白题 基础过关 题号 123 d 答案ADABA 1.A解析：①没有形成闭合回路，不能形成原电池：②Z比Cu活泼， Z和硫酸铜能自发进行氧化还原反应，是闭合回路，能形成原电池； ③Zm与Fe、稀硫酸构成闭合回路，Zn与Fe活泼性不同，Za与H2S0, 能自发进行氧化还原反应，能形成原电池；④Z和醋酸能自发进行 氧化还原反应，Z和Pb活泼性不同，是闭合回路，能形成原电池： ⑤两个电极都是Z,没有电势差，不能形成原电池：⑥乙醇为非电解 质，不能形成原电池：⑦未形成闭合回路，不能形成原电池。 四归纳总结 原电池的形成条件 ①有自发进行的氧化还原反应； ②有两个活泼性不同的电极（金属与金属或金属与能导电的非金 属，燃料电池除外)； ③有电解质溶液（或熔融电解质）； ④形成闭合回路。 四个条件必须同时具备，缺一不可。 2.D解析：A、B、C反应中无元素化合价的变化，不能设计为原电池反 应：D反应属于氧化还原反应，且能自发进行，可设计为原电池反应。 3.A解析：原电池是将化学能转化为电能的装置，A正确：构成原电池 的正极和负极必须是两种活动性不同的电极，可以是两种不同金属， 也可以是一种金属和一种能导电的非金属（燃料电池除外），B错误； 在原电池中，负极失电子，被氧化，电子从负极流出，C错误；原电池 放电时，在电解质溶液中阳离子移向正极，D错误。 4.B解析：原电池中电子由负极沿导线流入正极，则电子由Z片通过 导线流向Cu片，A正确；Cu作正极，电极反应为2H+2e一H2↑， 则一段时间后，溶液的pH增大，B不正确；将Zm片换成Fe片，Cu片 仍为正极，Fε片为负极，所以电路中电流方向不变，C正确；将稀硫酸 换成柠檬汁，仍可构成原电池，导线中也会有电子移动，D正确。 四归纳总结 原电池的工作原理 还原性较弱的 正极 还原 电子 电流 金属或能导电 的非金属 反应 流入 流出 原 电流 电流 池 电极材料 向 流向 还原性较强的 氧化 电子 电流 负极 金属 反应 流出 流入 5.A 重难聚焦 6.(1)2H*+2e—H2↑(2)Cu-2e—Cu2+2Ag*+2e—2Ag Cu+2Ag*Cu2++2Ag(3)Cu石墨（其他合理答案也可） FeCl,溶液（其他合理答案也可） 解析：(1)若溶液C为稀疏酸，电流表指针发生偏转，则表明电路中 有电子通过，B电极材料为F且作负极，则A电极为正极，H*得电 子生成H2。(2)若溶液C为AgNO3溶液，A电极材料为铜，B电极 材料为银。则铜为负极，银为正极，负极上Cū失电子生成Cu2+,正 极上Ag得电子生成Ag,总反应的离子方程式为Cu+2Ag一 Cu2++2Ag。(3)若需将反应Cu+2Fe3+一Cu2++2Fe2+设计成如题图 所示的原电池装置，则失电子的金属为负极材料，得电子的金属离子 必修第二册·LK 为电解质溶液中的阳离子，所以负极A材料为Cu,正极B材料可以 为石墨，溶液C可以为FeCl,溶液。 四易错提醒 原电池中一般是活泼金属作负极，但应具体情况具体分析，既要 考虑金属活动性强弱，也要考虑电解质溶液的性质。如 Mg一Al一HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg;而Mg Al一NaOH溶液构成的原电池中，负极为AL,正极为Mg。 黑题 应用提优 题号12345 6 答案AD B CCCC 1.AD解析：铁比锡活泼，在海水和淡水环境下，均是Fe为负极，Sn 为正极。由图可知，舰艇被腐蚀是因为形成原电池，加快反应速 率，A正确：海水环境下电解质浓度较大，腐蚀更严重，乙是在海水环 境下的腐蚀情况，B错误；两种环境下，正极反应式均为02+4e +2H20一40H,C错误；锌可以和铁形成原电池，锌为负极，保护 了舰体不被腐蚀，D正确。 2.B解析：左瓶电极插入苯中，苯是非电解质，不能构成原电池，灯泡 不会发光，A错误：右瓶电极插入硫酸铜溶液中，且形成闭合回路，构 成原电池，铁是负极，铜是正极，溶液中的铜离子得到电子析出铜，则 铜棒变粗，B正确，C错误；左瓶不能形成原电池，铁电极在苯中不发 生反应，D错误。 3.C解析：C山比Ag活泼，Ag无法置换硫酸铜溶液中的铜，不存在自 发的氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，A错误：Z比Cu 活泼，故Zn(a)为负极，Cu(b)为正极，正极发生还原反应，B错误：锌 比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e一Zn2+,正 极反应式为Cu2++2e=Cu,转移0.2mol电子，生成0.1 mol Cu, 即正极质量增加0.1mol×64g·mol-1=6.4g,C正确：铁比铜活泼，但 铁遇浓硝酸会钝化，故铜为负极，负极反应式为Cu-2e—Cu2+, D错误。 4.C解析：若铬比铁活泼，则负极为铬，失电子发生氧化反应，正极为 铁，电子经外电路由铬电极流向铁电极，A项错误；若铁比铬活泼，则 负极为铁，失电子发生氧化反应，正极为铬，溶液中的氢离子在正极 得电子，氢离子向正极铬电极移动，B项错误：若铬比铁活泼，则负极 为铬，失电子发生氧化反应，正极为铁，氢离子在铁电极上得电子发 生还原反应，其电极反应式为2H++2e一H2↑，C项正确；若铁电 极附近溶液pH增大，则发生反应2H++2e一H,↑，所以铁为正 极，则铬比铁活泼，D项错误。 5.C解析：原电池中锌为负极，发生氧化反应，A错误：锌为负极，失电 子，铜为正极，得电子，所以电子由锌电极经导线流向铜电极，电子不 能在电解质溶液中移动，电解质溶液中是离子的定向移动，形成电 流，B错误；乙池中铜离子反应生成铜单质析出，甲池中的锌离子通 过阳离子交换膜进人乙池，所以乙池溶液的总质量增加，C正确：因 为是阳离子交换膜，只能通过阳离子，不能通过阴离子，D错误。 6.C解析：纯铜片、纯锌片和稀硫酸组成原电池，由题图可知，b极处有 氢气生成，则b为纯铜片，作正极，a为纯锌片，作负极，A错误：在原电 池中，阳离子移向正极，即H*向b极移动，B错误：当量简中收集到 672mL(标准状况下)气体，则n(H2)=0.672L÷22.4L·mol1= 0.03mol,b极上的电极反应式为2H*+2e一H2↑，则通过导线的 电子的物质的量为0.06mol,C正确；如果将a、b两电极的电极材料 对调，则左边电极上有氢气生成，所以U形管中左端液面下降，右端 液面上升，D错误。 7.(1)B(2)如下图 石墨 氯化铁 溶液 黑白题18 解析：(1)原电池反应必须是自发进行的氧化还原反应，A反应中各 元素化合价不变，是非氧化还原反应，不能设计成原电池：B反应中 FeCl,中Fe的化合价由+3变为+2，单质铁中Fe的化合价由0变 为+2，是氧化还原反应，能设计成原电池。(2)可以用活泼的金属F 作负极，石墨棒作正极，电解质溶液为氯化铁溶液，电子从负极沿导 线流向正极，形成闭合回路。 压轴挑战 8.(1)①2AgN03+2KI=2KN03+2Ag↓+L2②6I+2N03+8H 3I2+2N0↑+4H201:3(2)①1②不合理，KI溶液暴露在空气 中或久置会变为黄色③Ag*+e—Ag0.05N 解析：(1)①如果猜测2成立，厂与Ag发生氧化还原反应，Ag具有 较强的氧化性，发生反应的化学方程式为2AgNO3+2KI 2KNO3+2Ag↓+L2;②NO3在酸性条件下具有较强的氧化性，也可能 氧化I厂，反应的离子方程式为6I+2NO3+8Ht一3L2+2N0↑+ 4H20,NO?中N元素化合价降低，NO3是氧化剂；I元素化合价升 高，I是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：3。(2) ①Ag具有较强的氧化性，石墨2上发生电极反应Ag+e一Ag,石 墨2是正极，该装置的负极为石墨1；③石墨2表面有银白色金属析 出，为银离子得电子生成银单质，发生反应的电极反应式为Ag+e 一Ag,增重5.4g为银单质的质量，则电路中转移电子数为 108g·ml可x1 N mal-1=0.05N。 5.4g 课时3化学电池 白题 基础过关 题号1 23456 答案DDD AAC 1.D解析：普通干电池工作时将化学能转化为电能，A正确；锌锰干电 池中，锌电极是负极，B正确：锌锰干电池属于一次电池，C正确：锌 锰干电池中，锌电极是负极，发生氧化反应，D错误。 2.D解析：根据总反应式可知，氧化银为正极，发生还原反应，电极反 应式为Ag20+2e+H20—2Ag+20H,D错误。 3.D解析：钠硫电池放电时，B-AL203作为电解质，内部是阳离子 (Na)向正极迁移，阴离子向负极迁移，D错误。 4.A解析：根据铅酸蓄电池充放电时的电池反应可得，放电时Pb电 极失电子作负极生成PbSO4,Pb02电极得电子作正极生成PbS04; 充电时Pb电极为阴极，PbO2电极为阳极。根据分析可知，放电时 Pb02得电子，被还原，A错误。 5.A解析：氢气作为燃料在负极发生氧化反应，a电极是负极，电极反 应式为H2-2e+20H=2H20,A错误。 6.C解析：由氢离子的移动方向可知，P1电极为负极，水分子作用下 二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子， P2电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成 水。由分析可知，P2电极为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子 发生还原反应生成水，则放电时正极附近溶液的pH增大，A、B错 误；Pt,电极为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧 化反应生成硫酸根离子和氢离子，C正确：气体所处的状况未知，无 法计算外电路通过0.2mol电子时，正极消耗氧气的体积，D错误。 黑题 应用提优 题号124 答案CCC 1.C解析：电池工作时，Zn电极为负极，负极上Zn失电子结合氢氧根 离子生成Z(OH)2,因此锌电极附近溶液的碱性减弱，A错误；负极 的电极反应为Zn-2e+20H一Zn(0H)2,外电路中每通过1mol 正本参考答案 电子，消耗0.5 mol Zn,质量为32.5g,B错误；电池正极上Mn02得电 子结合水生成Mn0(0H)和氢氧根离子，电极反应为MnO2+H20+e 一MnO(OH)+OH,C正确：碱性锌锰电池是一次电池，D错误。 2.C解析：电子只能在导线中流动，不能在电解质溶液中流动。在该 电池中，放电时，电子从Zn电极经外电路流向Mn0,电极：充电时 电子从MnO2电极经外电路流向Zn电极，C错误。 3.(1)①Mg+2H=Mg2++H2↑②负A1-3e+40H 光照 [AN(OH)4]”(2)SiH,S限花H,+S↓氧化 解析：(1)①甲中A1和Mg均能和硫酸反应，但是Mg的金属性较A1 强，所以总反应为Mg和硫酸反应；②乙中只有Al能和氢氧化钠溶液 反应，所以A1作负极。(2)该电池为太阳能光电催化分解HS的装 置，b极将光能转化为电能，故可用Si作电极：该装置发生的有关反 应为H2S+2e3+—2H+S↓+2Fe2+(a极区)、2Fe2+-2e—2Fe3+ (a极)、2H*+2e一H2↑(b极)，这三个反应相加，结合反应条件 到总反应为H2S保H,+S↓；a极发生氧化反应 压轴挑战 4.C解析：根据放电过程中总反应：2Li+Cu20+H20一2Cu+ 2Li+20H可知，Li元素化合价由0价变为+1价，Cu元素化合价 由+1价变为0价，则Li电极为负极，电极反应式为Li-e一Li*,Cu 电极为正极，电极反应式为Cu20+H20+2e一=2Cu+20H°，放电时 电解质中阳离子向正极移动。锂是活泼金属，能与溶液中的水发生 反应，不能将有机电解质换成NaCl溶液，A正确；正极的电极反应式 为Cu20+H20+2e一2Cu+20H,B正确；Li带正电荷，应向正极 移动，若有0.01 mol Li透过固体电解质时，参与反应的02的物质的 量为0.01m0l=0.025m0,在标准状况下的体积为0.056L,C错误； 4 根据反应4Cu+02—2Cu20和2Li+Cu20+H20—2Cu+2Li +20H,可得总反应为4Li+02+2H20一4Li0H,D正确。 专题探究2新型化学电池原理分析 黑题 专题强化 题号123456 答案BDBCDB 1.B解析：“全氢电池”工作时是原电池反应，能量变化是将化学能转 化为电能，A正确；由工作原理图可知，左边溶液呈碱性，右边溶液呈 酸性，所以离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发 生中和，因此该离子交换膜不能允许H和OH通过，B错误：根据氢 气的进出方向可知，氢气在吸附层A上发生氧化反应，H元素化合价 由0价变成+1价，吸附层A为负极，电极反应式为H2-2e+20H 一2H20,C正确：根据C项分析可知，吸附层B为正极，发生了还 原反应，电极反应是2H+2e=H2↑，因此总反应为H+OH 一H20,H2可循环使用，基本不需要补充，D正确。 2.D解析：Zn元素的化合价升高，根据原电池工作原理，Zn电极为负 极，气体扩散电极为正极，电流从正极流向负极，因此电流从气体扩 散电极流出，A错误：根据原电池工作原理，OH向负极移动，即向Zn 电极移动，B错误；根据装置图，负极反应式为Zn-2e+40H [Zm(0H)4]2,正极反应式为02+4e+2H,0一40H,隔膜应为氢 氧根离子选择性膜，C错误；根据装置图，负极反应式为Z-2e+ 40H—[Zn(0H)4]2,[Zn(0H)4]2再分解成Zn0,离子方程式 为[Zn(0H)4]2-Zn0+20H+H20,D正确。 3.B解析：由电池总反应可知，则调节电解质溶液的方法是补充 H2$04,A错误；b极上铜失电子发生氧化反应，为负极，电极反应式 为Cu-2e—Cu2+,B正确；Pb02得电子发生还原反应，为正极，电 极反应式为Pb02+4H++S0+2e一PbS04+2H20,所以Pb02电 极附近溶液的pH增大，C错误；电子不能在溶液中通过，D错误。 4.C解析：根据题意，放电时，S得到电子，化合价降低，作氧化剂被还 黑白题19课时2化片 白题 基础过关 题型1原电池形成的条件 1.**下列装置不能形成原电池的是 Fe Ph 稀硫酸 CuSO,溶液 稀硫酸 酷酸溶液 ① ② ③ 4 Zn Fe 稀硫酸 乙醇 稀硫酸稀硫酸 ⑥ ⑦ A.①⑤⑥⑦ B.①②③⑤ C.②④⑥⑦ D.①②③④ 2.*(2025·上海高一期中)某课题小组了解 了电池历史后，萌生了自己动手做一个电池 的想法，为确保实验顺利进行，下列化学反应 可以设计成原电池的是 ( A.Ca0+H2O-Ca(OH)2 B.NaOH+HCl-NaCl+H2O C.CaC0,商 Ca0+C02↑ D.Fe+CuCl,=Cu+FeCl, 题型2原电池的工作原理 3.*(2024·福建福州高一月考)下列关于原 电池的叙述中，正确的是 ( A.原电池是将化学能转化为电能的装置 B.构成原电池的正极和负极材料必须是两种 活动性不同的金属 C.在原电池中，电子流出的一极是负极，该电 极被还原 D.原电池放电时，在电解质溶液中阳离子移 向负极 4.如图为某原电池装置的a0C 示意图。下列叙述不正确 -稀硫酸 的是 必修第二册·LK 反应与电能 子错题本 限时：l5min A.电子由Zn片通过导线流向Cu片 B.一段时间后，溶液的pH减小 C.将Zn片换成Fe片，电路中电流方向不变 D.将稀硫酸换成柠檬汁，导线中也会有电子移动 题型3原电池原理的应用 5.*有A、B、C、D四块金属片，进行如下实 验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸 中，A极为负极：②C、D用导线相连后，同时浸 入稀硫酸中，电流由C经导线流向D:③A、C 相连后，同时浸入CuS04溶液中，C极质量增 加；④B、D相连后，同时浸入CuSO,溶液中， Cu2+移向D极被还原。据此，判断四种金属 的活动性顺序是 A.A>B>D>C B.A>C>D>B C.C>A>B>D D.B>D>C>A 重难聚焦 题型原电池正负极判断及电极反应式书写 6.*根据下列原电池的装置图，回答问题： -溶液C (1)若溶液C为稀硫酸，电流表指针发生偏 转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极 上发生的电极反应为 (2)若溶液C为AgNO,溶液，A电极材料 为铜，B电极材料为银。则负极上发生的电 极反应为 ;正极上发生 的电极反应为 ;总反应 的离子方程式为 (3)若需将反应Cu+2Fe3+—Cu2++2Fe2+ 设计成如上图所示的原电池装置，则负极A 材料为 ,正极B材料为 溶液C为 0 黑白题040 黑题 应用提优 1.*|情境创新（双选）国产航母山东舰采用4 模块制造，然后焊接组装而成。实验室模拟 海水和淡水对焊接金属材料的影响，结果如 图所示。下列分析正确的是 原表面 腐蚀区 原表面 腐蚀区 Sn Fe 乙 A.舰艇被腐蚀是因为形成了原电池 B.甲是海水环境下的腐蚀情况 C.被腐蚀时正极反应式为Fe-2e =fe2+ D.焊点附近用锌块打“补丁”延缓腐蚀 2.**|创新实验(2025·内蒙古鄂尔多斯高一 期末)某同学用如图所示的实验来模拟原电 池实验，下列说法正确的是 A.左瓶的灯泡 发光 Fe Cu倒转 B.右瓶的铜棒 变粗 溶液 C.右瓶的铁棒 为正极 D.左瓶Fe电极的电极反应式为Fe-2e -Fe2+ 3.*根据原电池原理，下列有关如图装置的 说法正确的是 A.若a为Ag,b为Cu,c为硫酸 导线 6 铜溶液，则a电极有红色固体 析出 B.若a为Zn,b为Cu,c为稀硫酸，则b电极 发生氧化反应 C.若a为Zn,b为Ag,c为硫酸铜溶液，每转 移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D.若a为Fe,b为Cu,c为浓硝酸，则负极发 生的电极反应式为Fe-2e—Fe2+ 第2章黑 限时：35min *某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活动 性，设计如图所示装置，下列推断合理的是 ( A.若铬比铁活泼，则电子经外电 路由铁电极流向铬电极 B.若铁比铬活泼，则溶液中H向 铁电极迁移 稀硫酸 C.若铬比铁活泼，则铁电极反应式为2H+ 2e=H2↑ D.若铁电极附近溶液pH增大，则铁比铬活泼 *(2024·山东聊城高一期中)铜锌原电池 装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离 子和水分子通过。下列有关叙述中正确的是 1m受接膜 阳离子 1mol·L-l ZnSO,(aq) CuSO(aq) A.锌电极上发生还原反应 B.电子由锌电极经导线、铜、电解质溶液又回 到锌电极，形成闭合回路 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量 增加 D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极 移动，保持溶液中电荷平衡 *(2024·广西河池高一月考)现有纯锌 片、纯铜片、500mL0.2mol·L1的H2S04溶 液、导线、1000mL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 500mL 0.2mol·L H,SO,溶液 日题041 A.b为纯锌片 B.溶液中的H+向a极移动 C.当量筒中收集到672mL(标准状况下)气 体时，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 7.*开放试题现有如下两个反应： A.H,SO+MgO=MgSO+H,O B.2FeCl,+Fe=3FeCl2 (1)根据两反应本质判断 (填“A” 或“B”)反应能设计成原电池。 (2)根据(1)中的判断，设计一个化学电池（给出 若干导线，电极材料和电解质溶液自选)。 要求：①标出电子流动方向；②注明正、负极 电极材料；③写出电解质溶液。 压轴挑战 8.熱某学习小组探究AgNO3溶 液与KI溶液的反应。 视频讲解 资料：①AgNO,溶液呈酸性；②Ag*具有较强 的氧化性；③KI溶液暴露在空气中或久置会 变为黄色。甲同学对两种溶液可能发生的 反应提出了下列两种猜想： 猜测1：发生复分解反应。 猜测2：I厂与Ag*发生氧化还原反应。 (1)①如果猜测2成立，则发生反应的化学 方程式为 必修第二册·LK黑 为了验证该猜测，甲同学往反应后的溶液中 加入淀粉，观察到溶液变蓝，证明猜测 2成立。 ②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明 猜测2成立，原因是AgNO3溶液中的NO3 在酸性条件下具有较强的氧化性，也可能氧 化I,反应的离子方程式为 :该反应中的氧化剂和还原 剂的物质的量之比为 (2)乙同学利用原电池原理来验证以上猜测， 设计了如图所示实验装置（盐桥中的离子可以 自由移动，两烧杯中电解质溶液足量)。 G 盐桥（装有琼脂 饱和KNO,溶液) 石墨1 1石墨2 KI溶液 AgNO,溶液 ①该装置的负极为石墨 (填“1”或“2”)。 ②电池反应一段时间后，KI溶液逐渐变为 黄色。丙同学从盛有KI溶液烧杯中取少量 液体，向其中加入淀粉溶液，淀粉变蓝。丙 同学由此得出是Ag和I发生了氧化还原 反应，该结论是否合理？并说明理由： ③一段时间后，电流计指针发生偏转， AgNO,溶液无气泡产生，石墨2表面有银白 色金属析出。由此可知，AgNO,溶液中发生 的电极反应式为 因此验证了Ag与I厂能发生氧化还原反应。 若石墨2增重5.4g(不考虑其他反应)，则 电路中转移电子数为 (NA表示阿 伏加德罗常数的值)。 白题042