第2章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用——化学电池(课时跟踪检测)(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

第2课时　化学反应能量转化的重要应用——化学电池 1.有关电化学知识的描述正确的是（　　） A.反应CaO＋H2OCa（OH）2可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 C.从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 D.原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 2.如图所示的装置中，a的活动性比氢的强，b为碳棒，关于此装置的叙述不正确的是（　　） A.碳棒上有气体放出，溶液的c（H＋）减小 B.a是正极，b是负极 C.导线中有电子流动，电子从a极沿导线流到b极 D.a极上发生了氧化反应 3.（2025·广东佛山期末）“科学素养，从小培养”，一款深受孩子喜爱的“盐水小汽车”的结构和原理如图所示。下列说法正确的是（　　） A.Mg片作电池的正极 B.空气中的氧气得到电子 C.化学能可直接转化为动能 D.溶液中的Cl－向石墨片移动 4.下列说法不正确的是（　　） A.镍氢电池、锂电池和碱性锌锰干电池都是二次电池 B.燃料电池是一种高效不会污染环境的新型电池 C.化学电池的反应基础是氧化还原反应 D.在酸性锌锰干电池中，锌筒是负极材料，碳棒做正极材料 5.如图所示，C为电解质溶液。电流计发生偏转，同时A极逐渐变细，B极上有气泡冒出，则A、B、C应是下列各组中的（　　） A.A是Zn、B是Cu、C为稀硫酸 B.A是Fe、B是Ag、C为AgNO3溶液 C.A是Al、B是Mg、C为稀硫酸 D.A是Ag、B是Zn、C为稀盐酸 6.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是（　　） 装置 现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生 A.装置甲中W作原电池负极 B.装置乙中Y电极上的反应式为Cu2＋＋2e－Cu C.装置丙中溶液的c（H＋）不变 D.四种金属的活动性强弱顺序为Z＞W＞X＞Y 7.分别按如图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中为电流表。请回答下列问题： （1）以下叙述中，正确的是　　　　（填字母）。 A.甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C.两烧杯中溶液c（H＋）减小 D.产生气泡的速度甲中比乙中慢 E.乙的外电路中电流方向Zn→Cu F.乙溶液中S向铜片方向移动 （2）变化过程中能量转化的主要形式：甲为　　　　　　　　　　　　　　；乙为　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）某同学依据氧化还原反应：2Ag＋＋CuCu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示： ①负极的材料是　　　　　，发生的电极反应式为　　　　　　　　　　　　。 ②外电路中的电子是从　　　　　电极流向　　　　　　　电极（写出电极材料的名称）。 ③当反应进行到一段时间后取出电极材料，测得某一电极增重了5.4 g，则该原电池反应共转移的电子数目是　　　　。 8.（2025·四川成都期中）某兴趣小组为了将原电池装置进行改进，将甲、乙两电极插入溶液X中，装置如图所示，几分钟后，观察到U型管中液柱出现如图变化。下列最合适的组合是（　　） 选项 甲电极 乙电极 溶液X A Fe Cu 硫酸铜溶液 B Zn Zn 稀硫酸 C Cu Fe 乙醇 D Zn 石墨 稀盐酸 9.〔多选〕美国加州Miramar海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。该电池的总反应为2H2＋O22H2O，负极反应为H2＋C－2e－H2O＋CO2，则下列推断中正确的是（　　） A.正极反应：4OH－－4e－2H2O＋O2↑ B.放电时C向负极移动 C.放电时电子沿导线向正极移动 D.当电池生成1 mol H2O时，电路中转移4 mol电子 10.〔多选〕利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O构成电池的装置如图所示。此方法既能实现有效清除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是（　　） A.该装置将化学能转化为电能 B.电极B为正极 C.电极A的电极反应式为2NH3－6e－N2＋6H＋ D.当有4.48 L NO2被处理时，转移0.8 mol电子 11.某化学研究性学习小组针对原电池的形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。 （1）请填写有关实验现象并得出相关结论。 实验 实验装置 实验现象 1 锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象 2 两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流表指针不偏转 3 铜棒表面　　　　　　　　；电流表指针　　　　　　 ①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③若将实验3装置中稀硫酸换成乙醇，电流表指针将不发生偏转，从而可得出原电池的形成条件是　　　　　　　　　　。 （2）分别写出实验3中锌棒和铜棒上发生的电极反应式。 锌棒：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 铜棒：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）实验3的电流是从　　　　（填“锌”或“铜”）棒流出的，反应过程中若有0.4 mol电子发生了转移，则Zn电极质量减少　　　　g。 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　化学反应能量转化的重要应用——化学电池 1.C　该反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，A错误；原电池的两极不一定是由活动性不同的两种金属组成，也可为金属与导电的非金属电极，B错误；原电池工作时，正极表面不一定有气泡产生，如铁-铜-硫酸铜原电池，正极上析出铜固体，D错误。 2.B　该原电池中，a的活动性比氢强，a做负极，碳棒b做正极，负极上金属发生氧化反应，正极碳棒上氢离子发生还原反应，溶液中c（H＋）减小，A、D正确，B错误；该装置能构成原电池，电子从负极a极沿导线流向正极b极，C正确。 3.B　镁作电池的负极，失去电子发生氧化反应，A错误；溶解在食盐水中的氧气在石墨电极得到电子，发生还原反应，B正确；原电池将化学能转化为电能，小汽车将电能通过发动机转化为动能，C错误；溶液中的阴离子Cl－向原电池中负极镁片移动，D错误。 4.A　镍氢电池、锂电池为可充电电池，是二次电池，碱性锌锰干电池为一次电池，A错误。 5.A　Zn失电子生成Zn2＋，故A极逐渐变细，稀硫酸中的H＋得电子生成H2，故B极上有气泡冒出，A项符合题意；AgNO3溶液中的Ag＋在B极上得电子生成Ag，故B极上无气泡冒出，B项不符合题意；A极逐渐变细，B极上有气泡冒出，说明A极为负极，金属活动性：A＞B，C、D项不符合题意。 6.C　装置甲中W不断溶解，说明W做原电池负极，金属的活动性：W＞X，A项正确；装置乙中Y电极为正极，其电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu，金属的活动性：X＞Y，B项正确；装置丙中溶液中有氢气产生，故c（H＋）减小，金属的活动性：Z＞W，C项错误；四种金属的活动性强弱顺序为Z＞W＞X＞Y，D项正确。 7.（1）CD （2）化学能转化为热能　化学能转化为电能 （3）①铜　Cu－2e－Cu2＋　②铜　银 ③0.05NA（或3.01×1022） 解析：（1）甲中没有形成闭合回路，不能构成原电池，铜不能与稀硫酸反应，所以铜片表面没有气泡产生；氢离子与锌反应生成氢气，c（H＋）减小；乙中构成原电池，加快了化学反应速率，所以产生气泡的速率比甲中快；乙中Zn为负极，Cu为正极，所以外电路中电流方向：Cu→Zn，溶液中的H＋向铜片方向移动，S向锌片方向移动，选C、D。（2）甲没有构成原电池，化学能转化为热能；乙构成原电池，化学能转化为电能。（3）①铜的活泼性大于银，负极的材料是铜，负极铜失电子生成铜离子，电极反应式为Cu－2e－Cu2＋；②铜是负极、银是正极，外电路中的电子是从铜电极流向银电极；③正极反应式为Ag＋＋e－Ag，正极增重了5.4 g，则正极生成0.05 mol银，所以转移电子数为0.05NA。 8.D　由图可知，乙中U型管液面发生变化，说明乙电极有气体产生，压强增大，U型管液面左低右高。铁、铜构成原电池，乙作正极，铜离子得电子生成铜，不会引起液面变化，A错误；未构成原电池，但甲、乙电极都能与稀硫酸反应，产生氢气，U型管液面都会发生变化，B错误；溶液为乙醇，乙醇是非电解质，不能导电，与电极Cu或Fe都不反应，C错误；构成原电池，石墨作正极，2H＋＋2e－H2↑，造成压强增大，U型管液面左低右高，D正确。 9.BC　在燃料电池中，O2在正极上得到电子被还原产生C，电极反应式为O2＋4e－＋2CO22C，A错误；放电时阴离子C向负极移动，B正确；放电时电子由负极沿导线向正极移动，C正确；根据总反应方程式2H2＋O22H2O可知，当有2 mol H2反应 （即有2 mol H2O生成）时电路中转移4 mol电子，则当电池生成1 mol H2O时，电路中转移2 mol电子，D错误。 10.AB　反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O中，NO2中N元素化合价降低，NH3中N元素化合价升高，因此通入NH3的电极上发生氧化反应，为负极，通入NO2的电极上发生还原反应，为正极。该装置为原电池，原电池工作时将化学能转化为电能，A正确；电极B上发生还原反应为正极，B正确；电极A上NH3发生氧化反应，电解质溶液为KOH溶液，因此电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－N2＋6H2O，C错误；未说明气体所处状态是否为标准状况，无法计算4.48 L NO2气体的物质的量，因此无法计算转移电子数，D错误。 11.（1）有气体生成　发生偏转　①有活动性不同的两个电极　②形成闭合回路　③有电解质溶液　（2）Zn－2e－Zn2＋　2H＋＋2e－H2↑　（3）铜　13 解析：（1）实验3中构成原电池，锌棒做负极，铜棒做正极，铜棒表面氢离子放电，现象是有气体生成，电流表指针发生偏转。①实验3和2相比，电极不同，因此可得出原电池的形成条件是有活动性不同的两个电极。②实验3和1相比，实验3中构成闭合回路，由此可得出原电池的形成条件是形成闭合回路。③若将实验3装置中稀硫酸换成乙醇，电流表指针将不发生偏转，由于乙醇是非电解质，硫酸是电解质，因此可得出原电池的形成条件是有电解质溶液。（2）锌棒做负极，发生失去电子的氧化反应，则锌棒上发生的电极反应式为Zn－2e－Zn2＋。铜棒做正极，溶液中的氢离子放电，则铜棒上发生的电极反应式为2H＋＋2e－H2↑。（3）实验3中锌棒做负极，铜棒做正极，则电流是从铜棒流出的，反应过程中若有0.4 mol电子发生转移，根据Zn－2e－Zn2＋可知消耗0.2 mol Zn，则Zn电极质量减少0.2 mol×65 g·mol－1＝13 g。 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $