6.1 化學反應(yīng)與能量變化（第二課時 化學反應(yīng)與電能）-2021-2022學年高一化學同步課時練+單元測試（人教版2019必修第二冊）（解析版）

第六章化學反應(yīng)與能量第一節(jié)化學反應(yīng)與能量變化（第2課時化學反應(yīng)與電能）一、選擇題1．如圖所示，電流計G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變細，B極逐漸變粗，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的A．A是Zn、B是Cu、C為稀硫酸B．A是Cu、B是Al、C為CuSO4溶液C．A是Zn、B是石墨、C為AgNO3溶液D．A是石墨、B是Fe、C為FeCl3溶液【答案】C【解析】原電池中負極的活潑性大于正極的活潑性，負極上金屬失電子變成離子進入溶液，質(zhì)量減少，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極上析出物質(zhì)，若析出的物質(zhì)是金屬，則正極質(zhì)量增加，A極逐漸變細則A為負極，B極逐漸變粗則B為正極；A．Zn的金屬性比Cu活潑，與稀硫酸組成原電池時Zn做負極，失電子生成鋅離子，A極變細，由于得電子能力：H+>Cu2+，B極產(chǎn)生氫氣，B極不變粗，A錯誤；B．Al的金屬性比Cu活潑，A為正極，銅離子得電子生成銅，A極變粗，B為負極，B極變細，B錯誤；C．石墨是惰性電極，B為正極，銀離子得電子生成Ag，B極變粗，A為負極，Zn失電子生成鋅離子，A極變細，C正確；D．Fe與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2，A是石墨為正極，質(zhì)量不變，B是Fe為負極，F(xiàn)e失電子生成亞鐵離子，B極變細，D錯誤；故選：C。2．將銅片和鋅片用導(dǎo)線和電流計連接后，浸入一定濃度的稀硫酸中，如圖所示，下面有關(guān)說法正確的是A．Zn是正極，Cu是負極B．電子從Cu片經(jīng)導(dǎo)線流向Zn片C．Zn極有銅析出D．Cu極上有氣泡產(chǎn)生【答案】D【解析】A．將銅片和鋅片用導(dǎo)線和電流計連接后，浸入一定濃度的稀硫酸中構(gòu)成原電池，由于金屬性Zn＞Cu，則Zn是負極，Cu是正極，A錯誤；B．Zn是負極，Cu是正極，電子從Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，B錯誤；C．Zn是負極，Zn溶解，沒有銅析出，C錯誤；D．Cu是正極，正極上氫離子放電，則Cu極上有氣泡產(chǎn)生，D正確；答案選D。3．（2021·上海靜安·高一期末）下圖為銅鋅原電池示意圖，下列說法中不正確的是A．鋅為陰極，銅為陽極B．電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片C．鋅片質(zhì)量逐漸減少，溶液的質(zhì)量逐漸增加D．該裝置能把化學能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【解析】由圖中的銅鋅原電池可知，Zn較活潑，則Zn作負極，Cu作正極，電池總反應(yīng)式為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，負極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，正極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，該裝置可將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑩?jù)此解答。A．用鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中，鋅片的活潑性大于銅片的活潑性，所以鋅片作負極，銅片作正極，A項錯誤；B．電子由負極（鋅片）通過導(dǎo)線流向正極（銅片），B項正確；C．鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鋅易失電子生成鋅離子進入溶液而質(zhì)量逐漸減少，銅電極上氫離子得電子生成氫氣而產(chǎn)生氣泡，根據(jù)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，溶液的質(zhì)量逐漸增加，C項正確；D．該裝置是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，D項正確；答案選A。4．（2022·全國·高一）圖1是原電池示意圖，圖2中x軸表示實驗時流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示A．溶液的質(zhì)量 B． C． D．鋅棒的質(zhì)量【答案】A【解析】A．圖1發(fā)生反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，隨轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量增多，溶液質(zhì)量增大，故選A；B．圖1發(fā)生反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，隨轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量增多，溶液中由0逐漸增大，故不選B；C．圖1發(fā)生反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，隨轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量增多，溶液中逐漸減小，故不選C；D．圖1發(fā)生反應(yīng)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，隨轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量增多，鋅棒的質(zhì)量減小，故不選D；選A。5．（2021·江蘇·東?？h教育局教研室高一期中）將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是A．產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢B．兩燒杯中溶液的酸性均減弱C．甲中銅片作正極，乙中銅片作負極D．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生【答案】B【解析】A．甲構(gòu)成原電池，產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙快，故A錯誤；B．兩燒杯中的總反應(yīng)都是，硫酸濃度減小，溶液的酸性均減弱，故B正確；C．甲構(gòu)成原電池，鋅的活潑性大于銅，甲中銅片作正極；乙沒有構(gòu)成原電池，故C錯誤；D．甲構(gòu)成原電池，鋅的活潑性大于銅，甲中銅片作正極，正極反應(yīng)為，甲中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故D錯誤；選B。6．（2022·全國·高一）、兩根金屬棒插入溶液中構(gòu)成如圖所示裝置，實驗中電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時棒變粗，棒變細，則、、溶液可能是下列中的編號溶液A稀硫酸B硝酸銀溶液C硫酸銅溶液D稀硫酸A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A．鋅、銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池，X棒為活潑金屬鋅，做原電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，X棒變細，故A不符合題意；B．鋅、銀在硝酸銀溶液中構(gòu)成原電池，X棒為不活潑金屬銀，做原電池的正極，銀離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀，X棒變粗，Y棒為活潑金屬鋅，做原電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，Y棒變細，故B符合題意；C．銅、銀在硫酸銅溶液中構(gòu)成原電池，銅的金屬性強于銀，X棒為金屬銅，做原電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子，X棒變細，故C不符合題意；D．鋅、銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池，X棒為不活潑金屬銅，做原電池的正極，氫離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，X棒沒有變化，故D不符合題意；故選B。7．堿性電池具有容量、放電電流大的特點。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)式為Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列說法不正確的是A．該電池屬于一次電池，已使用過的電池需放到專門的電池回收箱中B．原電池工作時，正極的極反應(yīng)式為：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C．電池工作時，電解質(zhì)氫氧化鉀溶液中陽離子遷移到電池的正極D．電池工作時，Zn為負極，負極區(qū)pH變大【答案】D【解析】電池總反應(yīng)式為Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，據(jù)此分析，鋅被氧化，為原電池的負極，極反應(yīng)式為：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，總反應(yīng)減去負極反應(yīng)式可得正極的極反應(yīng)式為：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)，據(jù)以上分析解答。A．該電池屬于一次電池，用完之后無法充電，其內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的；已使用過的電池需放到專門的電池回收箱中，故A正確；B．結(jié)合以上分析可知，電池正極的電極反應(yīng)式為2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)，故B正確；C．原電池工作時，陽離子向正極移動，因此電解質(zhì)氫氧化鉀溶液中陽離子遷移到電池的正極，故C正確；D．電池工作時，Zn為負極，極反應(yīng)式為：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，氫氧根離子濃度減小，負極區(qū)pH變小，故D錯誤；故選D。8．鋅一銅西紅柿電池裝置示意圖如圖所示，下列說法不正確的是A．銅片為正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．鋅片上發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+C．可將西紅柿替換成盛裝酒精的裝置D．電子由鋅片沿導(dǎo)線流向銅極【答案】C【解析】A．該原電池工作時，Zn為負極，Cu為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，A項正確；B．Zn為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，B項正確；C．酒精是非電解質(zhì)，不能導(dǎo)電，若將西紅柿替換成盛裝酒精的裝置，則不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，C項錯誤；D．電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即電子由鋅片沿導(dǎo)線流向銅極，D項正確；答案選C。9．（2021·湖南·雙峰縣第八中學高一期中）下列說法正確的是()A．鎳鎘電池、鋰電池和鋅錳電池都是二次電池B．燃料電池是一種高效但是會污染環(huán)境的新型電池C．化學電池的反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)D．鉛蓄電池放電時正極是Pb，負極是PbO2【答案】C【解析】A．鎳氫電池、鋰離子電池為二次電池，堿性鋅錳干電池為一次電池，故A錯誤；B．燃料電池有氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、乙醇燃料電池等，產(chǎn)物多為CO2、H2O等，不污染環(huán)境，故B錯誤；C．化學電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，有電子的得失，實質(zhì)為氧化還原反應(yīng)，故C正確；D．鉛蓄電池放電的時候，Pb被氧化，為原電池的負極；PbO2被還原，為原電池的正極，故D錯誤。答案選C。10．（2021·廣東梅州·）如圖為某鋅-銅原電池示意圖，下列說法正確的是A．該裝置能將化學能完全轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片C．鋅片為負極，且發(fā)生還原反應(yīng)D．正極的電極反應(yīng)式：【答案】B【解析】鋅-銅原電池，銅的活潑性小于鋅，鋅做負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅做正極，發(fā)生還原反應(yīng)，銅離子在此極得電子生成銅。A．原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，但原電池在工作中會發(fā)熱，故不能將化學能全部轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B．原電池中電子由負極流經(jīng)導(dǎo)線進入正極，即電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片，故B正確；C．鋅為負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故C錯誤；D．銅做正極，銅離子在此極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：Cu2++2e-=Cu，故D錯誤；故選B。11．已知空氣—鋅電池的電極反應(yīng)為：鋅片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；碳棒：O2+H2O+2e-=2OH-，據(jù)此判斷，鋅片是A．負極，被氧化 B．正極，被氧化C．負極，被還原 D．正極，被還原【答案】A【解析】在空氣—鋅電池中鋅片發(fā)生的反應(yīng)為：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O，則鋅的化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池中負極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以在空氣—鋅電池中鋅為負極被氧化，故A正確，故選A。12．（2021·河南商丘·高一期末）金屬鎂和鋁設(shè)計成如圖所示的原電池。下列說法正確的是A．鋁作該原電池的負極 B．溶液中向極移動C．電極的電極反應(yīng)式為 D．電流方向為A【答案】D【解析】根據(jù)原電池構(gòu)成條件，Mg比Al活潑，因此Mg為負極，Al為正極，據(jù)此分析；A．Mg比Al活潑，且Mg能與硫酸反應(yīng)，因此Mg為負極，Al為正極，故A錯誤；B．根據(jù)原電池工作原理，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，即向Mg極移動，故B錯誤；C．根據(jù)上述分析，Mg為負極，電極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2+，故C錯誤；D．電流方向是正電荷定向移動方向，從正極流出，因此電流方向是Al→A→Mg，故D正確；答案為D。13．（2021·全國·高一課時練習）將銅片和鋅片用導(dǎo)線和電流計連接后，浸入一定濃度的稀硫酸中，如圖所示，下面有關(guān)說法正確的是A．Zn是正極，Cu是負極B．電子從Cu片經(jīng)導(dǎo)線流向Zn片C．Zn極有銅析出D．Cu極上有氣泡產(chǎn)生【答案】D【解析】A．將銅片和鋅片用導(dǎo)線和電流計連接后，浸入一定濃度的稀硫酸中構(gòu)成原電池，由于金屬性Zn＞Cu，則Zn是負極，Cu是正極，A錯誤；B．Zn是負極，Cu是正極，電子從Zn片經(jīng)導(dǎo)線流向Cu片，B錯誤；C．Zn是負極，Zn溶解，沒有銅析出，C錯誤；D．Cu是正極，正極上氫離子放電，則Cu極上有氣泡產(chǎn)生，D正確；答案選D。14．（2021·江蘇省前黃高級中學高一期末）某新能源汽車電池中含有LiFePO4，放電過程中，LiFePO4轉(zhuǎn)化為FePO4，下列說法正確的是A．LiFePO4中P為+5價，則Fe為+3價B．該過程鐵元素被還原C．該過程得到電子D．將FePO4溶于稀硫酸后，可以用硫氰化鉀溶液檢驗其中所含的鐵元素【答案】D【解析】A．磷酸根離子中P為+5價，故LiFePO4中P為+5價，Li為+1價，則Fe為+2價，A錯誤；B．LiFePO4轉(zhuǎn)化為FePO4，F(xiàn)e由+2價轉(zhuǎn)化為+3價，化合價升高，被氧化，B錯誤；C．LiFePO4轉(zhuǎn)化為FePO4，F(xiàn)e由+2價轉(zhuǎn)化為+3價，化合價升高，被氧化，失電子，C錯誤；D．將FePO4溶于稀硫酸得到硫酸鐵和磷酸，硫酸鐵完全電離得到Fe3+，故可以用硫氰化鉀溶液檢驗其中所含的鐵元素，D正確；15．（2021·河南·高一期末）18世紀末伏打用鋅片與銅片夾以鹽水浸濕的紙片疊成電堆產(chǎn)生了電流，制造了最初的電池。某興趣小組依據(jù)反應(yīng)探究原電池的工作原理，將質(zhì)量相等的鐵片和碳棒用導(dǎo)線相連后浸入硫酸銅溶液中構(gòu)成如圖所示裝置，當兩電極質(zhì)量相差時，通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為A． B． C． D．【答案】B【解析】根據(jù)總反應(yīng)式為Fe+Cu2+═Fe2++Cu，負極鐵逐漸溶解，F(xiàn)e-2e-=Fe2+，正極逐漸析出銅，Cu2++2e-=Cu，結(jié)合兩電極質(zhì)量差分析計算?？偡磻?yīng)式為Fe+Cu2+═Fe2++Cu，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差18g，負極鐵逐漸溶解，正極逐漸析出銅，若轉(zhuǎn)移2mol電子，兩極質(zhì)量差為56g+64g=120g，則兩電極質(zhì)量相差18g時，通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為×2mol=0.3mol，故選B。二、非選擇題16．原電池是一種可將___________直接轉(zhuǎn)化為___________的裝置，其中發(fā)生的化學反應(yīng)屬于___________。原電池的必要組成部分有___________?！敬鸢浮炕瘜W能電能氧化還原反應(yīng)兩個活潑性不同的電極、電解質(zhì)溶液和形成閉合回路【解析】原電池是一種將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池反應(yīng)中存在電子轉(zhuǎn)移，則化學反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)；原電池的必要組成部分有兩個活潑性不同的電極、電解質(zhì)溶液和形成閉合回路。17．為了驗證a、b、c三種金屬的活動性順序進行如下實驗：①將金屬片a、b插入稀硫酸中，用導(dǎo)線將它們與電流表相連，發(fā)現(xiàn)a是負極；②用金屬片b、c替換a、b后重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)c是正極。則a、b、c三種金屬的活動性由強到弱的順序為___________?！敬鸢浮縜＞b＞c【解析】原電池中金屬活動性較強的金屬作原電池負極，不活潑金屬做正極。將金屬片a、b插入稀硫酸中，用導(dǎo)線將它們與電流表相連，發(fā)現(xiàn)a是負極，則a的金屬性強于b；用金屬片b、c替換a、b后重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)c是正極，則b的金屬性強于c，所以a、b、c三種金屬的活動性由強到弱的順序為a＞b＞c，故答案為：a＞b＞c。18．寫出下列原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)(屬于離子反應(yīng)的，用離子方程式表示)。負極正極電解質(zhì)溶液(1)鐵銅稀硫酸(2)銅銀AgNO3溶液(1)負極：___________；正極：___________；總反應(yīng)式：___________。(2)負極：___________；正極：___________；總反應(yīng)式：___________?！敬鸢浮?1)Fe-2e-=Fe2＋2H＋＋2e-=H2↑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)Cu-2e-=Cu2＋2Ag＋＋2e-=2AgCu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag【解析】(1)金屬性鐵強于銅，構(gòu)成的原電池中鐵是負極，反應(yīng)是為Fe-2e-=Fe2＋，銅是正極，溶液中的氫離子放電，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e-=H2↑，總反應(yīng)是為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)金屬性銅強于銀，構(gòu)成的原電池中銅是負極，反應(yīng)是為Cu-2e-=Cu2＋，銀是正極，溶液中的銀離子放電，反應(yīng)是為2Ag＋＋2e-=2Ag，因此總反應(yīng)式為Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag。19．（2021·云南·玉溪第二中學高一期中）以Zn、Cu為兩電極，稀硫酸為電解質(zhì)溶液的原電池。(1)原電池：化學能能轉(zhuǎn)化為___________能的裝置。(2)正負電極的判斷：負極___________電子，發(fā)生___________反應(yīng)，一般為活潑___________；(3)正極___________電子，發(fā)生___________反應(yīng)，一般為不活潑_______或非金屬單質(zhì)；(4)電子流向___________，電流流向___________。(5)電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式的書寫：負極___________；正極___________；【答案】(1)電(2)失去氧化金屬(3)得到還原金屬(4)由負極流向正極由正極流向負極(5)Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑【解析】(1)原電池是將化學能能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；(2)負極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，一般為活潑金屬；(3)正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，一般為不活潑金屬或非金屬單質(zhì)；(4)電子負極流向正極，電流由正極流向負極；(5)該原電池負極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+；正極的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑。20．（2021·山東聊城·高一期末）探究原電池原理并應(yīng)用原電池原理制作多種電池，對現(xiàn)實生活具有重要的意義。(1)某化學興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用時，設(shè)計了如下實驗：①甲、乙兩裝置工作時，電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向是否相同？_______。乙裝置中負極的電極反應(yīng)式是_______。②根據(jù)上述實驗結(jié)果分析，下列說法正確的是__________a.構(gòu)成原電池負極的金屬總是比正極活潑b.鎂的金屬活潑性不一定比鋁的強c.金屬在原電池中作正極還是負極，既與金屬活潑性有關(guān)，還與電解質(zhì)溶液的成分有關(guān)(2)鉛酸蓄電池是常見的二次電池，放電時發(fā)生反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2S