第6章 2 第一节 第2课时 化学反应与电能 课后达标素养提升（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）不定项

1．为消除燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想(如下图所示)。下列说法不正确的是(　　) A．过程①将太阳能转化为化学能 B.氢能源已被普遍使用 C.H2O的分解反应是吸热反应 D.过程②将化学能转化为电能 解析：选B。化学物质中存在化学能，过程①是水在太阳能的作用下转化为氢气和氧气，将太阳能转化为化学能，故A正确；氢能源由于受储存和运输等因素的限制，还未普遍使用，故B错误；H2O的分解反应是吸热反应，故C正确；过程②是燃料电池发电，将化学能转化为电能，故D正确。 2．(2025·北京房山区高一检测)某原电池的总反应是Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu，该原电池的正确组成是(　　) 解析：选C。由原电池的总反应可知，Fe元素化合价由0价升高为＋2价，发生氧化反应，故Fe为负极，Cu元素化合价由＋2价降低为0价，发生还原反应，故Cu为正极，CuSO4溶液为电解质溶液，C项符合题意。 3．由金属镁和铝设计而成的原电池如右图所示。下列说法正确的是 (　　) A.铝为原电池的负极 B.溶液中SO向Al电极移动 C.Mg电极的电极反应式为2H＋－2e－===H2↑ D.电流方向为Al→→Mg 解析：选D。根据原电池构成条件可知，Mg比Al活泼，且Mg能与稀硫酸反应，因此Mg为负极，Al为正极，故A错误；根据原电池工作原理可知，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即SO向Mg电极移动，故B错误；Mg为负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2+，故C错误；电流从正极经导线流向负极，因此电流方向为Al→→Mg，故D正确。 4．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，多孔碳纳米管为正极，Na3Zr2Si2PO12(NZSP)为无机固态电解质(如下图所示)。放电时，下列说法正确的是(　　) A.金属钠发生氧化反应 B.在正极上生成CO2 C.电子通过NZSP移向负极 D.该电池是将电能转化为化学能的装置 解析：选A。A项，金属钠为负极，发生氧化反应，正确；B项，在正极上消耗CO2，错误；C项，原电池中电子从负极沿导线流向正极，即电子由金属钠电极经导线移向多孔碳纳米管，错误；D项，该电池是原电池，是将化学能转化为电能的装置，错误。 5．某兴趣小组利用如下图所示的装置设计了原电池，电流表指针发生偏转。下列说法不正确的是(　　) A.该装置中铝箔为负极 B.电子从铝箔流出，经电流表→活性炭→滤纸，回到铝箔 C.该装置可以将化学能直接转化为电能 D.该电化学装置的总反应是2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑ 答案：B 6．将两根质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中，经过一段时间后，取出，洗净后干燥并称重，两棒质量相差6.45 g。导线中通过的电子的物质的量为　(　　) A.0.1 mol B．0.2 mol C.0.3 mol D．0.4 mol 解析：选A。负极反应为Zn－2e－===Zn2+，1 mol Zn失去 2 mol 电子时减重65 g；正极反应为Cu2+＋2e－===Cu，1 mol Cu2+得到2 mol电子时增重64 g，则导线中通过2 mol电子时，两极质量相差65 g＋64 g＝129 g，现在两棒质量相差6.45 g，计算可得导线中通过电子的物质的量为0.1 mol。　 7.（2025·招远高一质检）如下图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使两球在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓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：选D。若杠杆为绝缘体，滴入CuSO4 溶液后，Cu在铁球表面析出，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，Cu在铜球表面析出，铁球部分溶解，A端下沉。 8．右图为某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。根据原电池原理回答下列问题： (1)若a极为Zn、b极为Cu、电解质溶液为稀硫酸，该装置工作时，Cu电极上可观察到的现象为______________，SO向________(填“a”或“b”)极移动，正极的电极反应式为________________________________。 (2)若a极为Fe、b极为Ag、电解质溶液为硝酸银溶液，该原电池工作时，原电池的负极材料为________，电子沿导线向________(填“a”或“b”)极移动。 (3)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，原理为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。若将此反应设计成原电池，则该原电池负极的电极材料为__________，正极的电极材料为 ________，电解质溶液为________，负极的电极反应式为_______________________________________。 解析：(1)由题图可知，Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，Zn为负极，Cu为正极，正极上发生得电子的还原反应，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，Cu电极上可观察到的现象是有气泡产生，原电池工作时阴离子向负极移动，即溶液中SO移向a极(Zn)。(2)若a极为Fe、b极为Ag、电解质溶液为硝酸银溶液，金属活动性：Fe＞Ag，所以Fe为负极，Ag为正极，电子从负极经导线流向正极，即电子向b极移动。(3)由题中化学方程式可知，Cu失去电子发生氧化反应，所以Cu为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2+，正极上铁离子得到电子生成亚铁离子，发生还原反应，电极反应式为2Fe3+＋2e－===2Fe2+，正极材料是Pt、石墨棒等比Cu活泼性弱的金属或导电的非金属，电解质溶液为FeCl3溶液。 答案：(1)有气泡产生　a　2H＋＋2e－===H2↑ (2)Fe　b (3)Cu　Pt(或石墨棒等比Cu活泼性弱的金属或导电的非金属)　FeCl3溶液　Cu－2e－===Cu2+ 9～11题每小题有一个或两个选项符合题意。 9．某实验小组同学设计如下表所示对比实验，探究原电池的构成条件。下列相关说法不正确的是(　　) 实验编号 实验1 实验2 实验3 实验 装置 实验 现象 ①锌粒逐渐变小； ②铜丝远离锌粒的一端有气泡产生 无明显 现象 ①锌粒逐渐变小； ②锌粒上有气泡产生； ③铜丝无明显变化 A.实验1形成原电池，将化学能转化为电能 B.实验1中锌粒为负极，铜丝为正极 C.对比实验1和实验2，说明形成原电池可以使Cu与稀硫酸反应 D.对比实验1和实验3，说明形成原电池需要导线连成闭合回路 解析：选C。实验1中形成原电池，将化学能转化为电能，锌粒为负极，发生失去电子的氧化反应：Zn－2e－===Zn2+，铜丝为正极，H＋在正极得到电子发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，A、B正确；实验1的本质是锌粒与稀硫酸的反应，C错误；原电池需要形成闭合回路，D正确。 10．X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如下图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细。X、Y、Z溶液可能是下表中的(　　) 选项 X Y Z溶液 A Zn Cu 稀硫酸 B Ag Zn 硝酸银溶液 C Cu Ag 硫酸铜溶液 D Cu Zn 稀硫酸 解析：选B。锌、铜在稀硫酸中构成原电池，X棒为活泼金属锌，为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，X棒变细，Y棒上生成氢气，产生气泡，故A不符合题意；锌、银在硝酸银溶液中构成原电池，X棒为不活泼金属银，为原电池的正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，X棒变粗，Y棒为活泼金属锌，为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成锌离子，Y棒变细，故B符合题意；没有自发进行的氧化还原反应，不能构成原电池，故C不符合题意；锌、铜在稀硫酸中构成原电池，X棒为不活泼金属铜，为原电池的正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，X棒上产生气泡，Y棒(锌)溶解，Y棒变细，故D不符合题意。 11.（2025·威海高一月考）由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和1 L 0.2 mol·L-1 CuCl2溶液组成的装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．闭合K，电子通过电解质溶液移向碳棒 B．闭合K，碳棒上有紫红色固体析出 C．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为9.6 g（NA表示阿伏加德罗常数的值） D．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2+ 解析：选BD。闭合K，碳棒为正极，铁棒为负极，负极电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，电子由铁棒通过导线移向碳棒，溶液中铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，碳棒上有紫红色固体析出，故A错误，B、D正确；闭合K，当电路中有0.3NA个（即0.3 mol）电子通过时，负极上减少的质量为＝8.4 g，正极上增加的质量为＝9.6 g，理论上碳棒与铁棒的质量差为8.4 g＋9.6 g＝18 g，故C错误。 12．同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制水果电池效果的因素进行了实验探究。 [提出问题]　影响自制水果电池效果的因素有哪些？ [查阅资料]　电极材料、电极间距、水果种类对自制水果电池的效果均可能有影响。 [实验探究]　Ⅰ.按下图所示连接水果电池。 Ⅱ.实验记录见下表： 序号 电极材料 电极间 距/cm 水果种类 电流表 示数/μA ① Cu-Al 2.0 西红柿 78.5 ② Cu-Fe 2.0 西红柿 70.3 ③ Al-Al 2.0 西红柿 0 ④ Cu-Al 2.0 柠檬 45.7 ⑤ Cu-Al 1.0 柠檬 98.4 ⑥ 石墨棒-Al 1.0 柠檬 104.5 [解释与结论] (1)实验①②③的目的是_______________________________________。 对比实验①②③得出的结论是___________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。 (2)欲得出“水果种类对电池效果有影响”的结论，需要对比实验________(填序号)。对比④⑤得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 [反思与探讨] (3)水果电池中，水果的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)对比实验①②③可知，构成水果电池的电极必须具备的条件为________________________________________________________________________，构成水果电池的其他要素还有______________________、 ____________________、_______________________________。 答案：(1)探究电极材料对电池效果的影响　在其他条件相同时，电极材料活泼性差别越大，电池效果越好　(2)①④　在其他条件相同时，电极间距越小，电流越大，电池效果越好　(3)提供电解质溶液　(4)两极金属活动性不同　能发生自发的氧化还原反应　形成闭合回路　有电解质溶液 学科网（北京）股份有限公司 $