内容正文:
课时跟踪检测(六) 化学能转化为电能
一、选择题
1.下列关于原电池的叙述中不正确的是 ( )
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池负极发生的电极反应是氧化反应
C.原电池在工作时其负极不断产生电子并经外电路流向正极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
2.根据原电池的有关知识,下列反应不能用于设计成原电池的是 ( )
A.2H2+O22H2O
B.2CH3OH+3O22CO2+4H2O
C.Zn+2HClZnCl2+H2↑
D.NaOH+HClNaCl+H2O
3.仅用提供的下列各组物质能组成原电池的是 ( )
选项
A
B
C
D
电极材料
Al、Ag
C、C
Cu、Cu
Cu、Fe
电解质溶液
稀H2SO4
稀H2SO4
稀HNO3
酒精
4.将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸溶液中,下列叙述正确的是 ( )
A.正极附近S的浓度逐渐增大
B.负极附近S的浓度逐渐增大
C.负极附近S的浓度逐渐减小
D.正负极附近S的浓度基本不变
5.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是 ( )
A.2H++2e-H2↑
B.2H2O+O2+4e-4OH-
C.Fe-2e-Fe2+
D.4OH--4e-2H2O+O2↑
6.如图所示的装置中,M为活动性顺序位于氢之前的金属,N为石墨棒,下列关于此装置的叙述中不正确的是 ( )
A.N上有气泡产生
B.M为负极,N为正极
C.电解质溶液中H+的浓度减小
D.导线中有电流通过,电流方向是由M到N
7.各烧杯中盛有海水,能形成原电池且铁为正极的是 ( )
8.如图所示,电流计指针发生偏转,同时A极质量减少,B极上有气泡产生,C为电解质溶液,下列说法错误的是 ( )
A.C中阳离子向A极移动
B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸
C.B极为原电池的正极
D.A极发生氧化反应
9.等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加入少量的CuSO4溶液。下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系,其中正确的是 ( )
10.某学生用锌片、铜片、发光二极管、滤纸、导线、玻璃片等制成如图所示的原电池,当滤纸用醋酸溶液润湿时,二极管发光。下列有关该原电池的说法正确的是 ( )
A.铜片上的电极反应为Cu-2e- Cu2+
B.锌片为原电池的负极
C.外电路中电子由铜片经导线流向锌片
D.该电池工作时电能直接转化为化学能
11.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B;当A、D组成原电池时,A为正极;B与C构成原电池时,电极反应式为C2++2e-C,B-2e-B2+则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为 ( )
A.A>B>C>D B.A>B>D>C
C.D>C>A>B D.D>A>B>C
12.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浓CuSO4溶液,若实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是 ( )
A.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低
B.杠杆为导体或绝缘体时,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
13.在如图所示装置中,观察到电流计指针发生偏转,M棒变粗,N棒变细,P为电解质溶液。由此判断下列M、N、P所代表的物质可以成立的是 ( )
选项
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
铜
铁
硝酸铁溶液
二、非选择题
14.(9分)某实验室备有如下实验用品:铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl3溶液、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、NaCl溶液、电流计以及部分导线。试回答下列问题:
(1)若选用铁片、碳棒、FeCl3溶液及导线, (填“能”或“不能”)构成原电池。
①若能,请判断该电池的正极材料是 ,负极材料是 ,正极反应式是 ,负极反应式是 ,电池总反应式是 。
②若不能,请说明原因 。
(2)若选用铜片、铁片、CuCl2溶液及导线并外加电流计, (填“能”或“不能”)组成原电池装置,电流计现象为 。
15.(9分)现有如下两个反应:
A:H2SO4+2KOHK2SO4+2H2O
B:Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2
(1)根据上述两反应的本质, (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画出装置图并标明电极材料、电解质溶液和电子流向。
③若导线上通过2 mol电子,则负极质量减轻 g。
16.(12分)(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”产品合计出口1.06万亿。回答下列问题:
(1)①太原市居民日常使用的电能主要来自_______(填标号)。
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。
①下列化学反应适合设计成原电池的是________(填字母)。
A.CaO+H2O===Ca(OH)2
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.CaCO3CaO+CO2↑
D.Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
②了解原电池的原理之后,需要挑选自制原电池的材料。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。
负极材料:________,正极材料:________,电解质溶液:________或________。
③另一组同学在选取其他实验材料后,动手组装如下图所示的电池。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
课时跟踪检测(六)
1.选D 原电池是将化学能变成电能的装置,故A正确;原电池的负极失去电子发生氧化反应,故B正确;原电池的负极失去电子,电子沿外电路流向正极,故C正确;原电池的电极可以是金属也可以是能够导电的非金属,如石墨等,故D错误。
2.选D 该反应中,氢氧元素的化合价发生变化,属于自发的氧化还原反应,所以能构成原电池,故A不符合题意;该反应中,碳、氧元素的化合价发生变化,属于自发的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故B不符合题意;该反应中,锌、氢元素化合价发生变化,属于自发的氧化还原反应,所以能设计成原电池,故C不符合题意;该反应中,没有化合价变化,不属于氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故D符合题意。
3.选A 铝为电池的负极,失电子产生硫酸铝,银为正极,能形成原电池,故A正确;两个相同的C电极且均不与稀H2SO4发生氧化还原反应,不能形成原电池,故B错误;两个相同的Cu电极,不能形成原电池,故C错误;酒精不是电解质,不能形成原电池,故D错误。
4.选B 将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸溶液中,负极反应式为Zn-2e-Zn2+,正极反应式为2H++2e-H2↑,阴离子向负极移动,正极附近硫酸根离子浓度减小,负极附近S的浓度逐渐增大,B正确,A、C、D错误。
5.选C 原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应,电子经导线传递到正极,则钢铁发生电化学腐蚀时,负极是铁,失去电子,发生的反应是Fe-2e-Fe2+。
6.选D 由于活动性M>N,所以N为原电池的正极,在正极上溶液中的H+获得电子变为H2,所以N上有气泡产生,A、B项正确;溶液中的H+在正极得到电子被还原为H2,使溶液中H+的浓度减小,C正确;根据原电池反应原理可知:电子由负极M经外电路流向正极N,而电流的方向与电子流向相反,因此导线中电流方向是由正极(N)流向负极(M),D错误。
7.选C 构成原电池需要两个活动性不同的电极,此装置不是原电池,故A错误;构成原电池,铁比锡活泼,铁作负极,故B错误;构成原电池,锌比铁活泼,锌作负极,铁作正极,故C正确;构成原电池,铁比铜活泼,铁作负极,故D错误。
8.选A 电流计指针发生偏转,说明形成原电池反应,化学能转化为电能;同时A极质量减少,则A极为原电池负极,B极上有气泡产生,B极为原电池正极,C为电解质溶液;在原电池中阳离子移向正极,故阳离子应该移向B极,A错误;A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸,锌作负极,铜作正极,符合题干反应现象,B正确;B极上有气泡产生,则B为原电池正极,C正确;A电极是原电池的负极,失去电子,发生氧化反应,D正确。
9.选A a中发生的反应有:Zn+Cu2+Zn2++Cu,Zn+2H+Zn2++H2↑,置换出的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池,a中的反应比b中的反应快,反应完成所需的时间短,但Cu2+消耗了一部分Zn,a中产生的H2比b中产生的H2少。b中只发生反应:Zn+2H+Zn2++H2↑。符合这些条件的只有A项中的图像。
10.选B 原电池工作时,铜作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-H2↑,故A错误;原电池工作时,锌作负极,故B正确;外电路中电子从负极锌片沿导线流向正极铜片,故C错误;该装置是将化学能转化为电能的装置,故D错误。
11.选D 原电池中,电子由负极流向正极,活泼金属作负极,负极上失去电子发生氧化反应,以此分析:当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B,则金属活泼性为A>B;当A、D组成原电池时,A为正极,则金属活泼性为D>A;B与C构成原电池时,电极反应式为C2++2e-C,B-2e-B2+,B失去电子,则金属活泼性为B>C;综上所述,这四种金属的活泼性为D>A>B>C。
12.选D 当杠杆为绝缘体时,Fe把Cu2+置换附着在Fe球上,质量增重,下沉,B端低;当杠杆为导体时,构成原电池,Cu球上有Cu析出增重,Fe球溶解,减轻,B端升高。
13.选C 由图示可知该装置是原电池,其中M棒作正极有金属单质析出,N棒作负极,失电子溶解。锌、铜、稀硫酸构成原电池,则锌是负极,M棒变细,故A错误;铁、铜、稀盐酸构成原电池,M棒上无金属单质析出,故B错误;锌、银、硝酸银溶液构成原电池,则锌是负极,M棒上有银析出,故C正确;铜、铁、硝酸铁溶液构成原电池,铜作正极,在铜电极上铁离子得到电子转化为亚铁离子,M棒上不能析出金属,故D错误。
14.解析:原电池的构成条件注意三个因素:①活泼程度不同的金属作电极(也可以是金属和导电非金属);②要有电解质溶液;③要形成闭合回路。第(1)、(2)题中所涉及的装置均符合条件能组成原电池。
答案:(1)能 ①碳棒 铁片 2Fe3++2e-2Fe2+
Fe-2e-Fe2+ 2Fe3++Fe3Fe2+
(2)能 电流计指针发生偏转
15.(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
Fe3++e-Fe2+ 还原反应
②
③64
16. 解析:(1)①火力发电是电能的主要来源,太原市居民日常使用的电能主要来自火力发电,故选A。②化学电池是将化学能直接转化为电能的装置;(2)①自发的氧化还原反应能够设计为原电池,A、B、C都不是氧化还原反应,Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag为氧化还原反应,故选D。②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。③铁环作负极,发生反应:Fe-2e-===Fe2+,A错误;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,B正确;电池工作时,铁环失去电子生成亚铁离子,变细;铜线作正极,氢离子得到电子发生还原反应,铜线不变粗,C错误;电池工作结束后柠檬中氢离子被消耗,酸性变弱,D错误。
答案:(1)①A ②化学能 电能
(2)①D ②锌片 铜片 食醋 番茄 ③B
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