2022-2023学年高一化学人教版2019必修第二册第六章第一节化学反应与电能（原电池）练习题（含解析）

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2022-2023学年高一化学人教版2019必修第二册第六章
第一节化学反应与电能（原电池）练习题
学校:___________姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．下列关于下图所示原电池装置的说法中，不正确的是 （ ）
A．Cu为原电池的正极
B．能将化学能转化为电能
C．电子从Cu经导线流向Zn
D．Cu上发生的反应为2H＋＋2e-=H2↑
2．图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法正确的是（ ）
A．铁环作为柠檬电池的正极
B．电子由发光二极管经导线流向Fe环
C．负极的电极反应为：
D．可将柠檬替换成盛装酒精溶液的装置
3．如图所示，电流计指针发生偏转，同时A电极质量减少，B电极上有气泡产生，C为电解质溶液。下列说法错误的是（ ）
A．B电极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动
C．A、B、C可能分别为、稀盐酸 D．A电极发生氧化反应
4．化学能与热能、电能等能相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（ ）
A．图1所示的装置能将化学能变为电能
B．图2所示的反应为吸热反应
C．中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
D．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
5．某小组为研究电化学原理，设计如图装置，下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a、b连接起来，铁失电子的速率等于两端不连接的速率
6．如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是（ ）
A．电极I上发生还原反应，作原电池的负极
B．电极II的电极反应式为Cu2＋＋2e-=Cu
C．该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋
D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子
7．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是（ ）
A．电子流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．移向X电极，如有氢气产生在Y电极上
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
8．下列有关化学电源的说法中正确的是（ ）
A．化学电源只能将化学能转化为电能
B．燃料电池能将全部化学能转化为电能
C．二次电池又叫蓄电池，它放电后可再充电使活性物获得再生
D．一次电池包括干电池和蓄电池
9．如下图所示各装置中(烧杯中所盛液体都是稀硫酸)，不能构成原电池的是（ ）
A． B．C．D．
10．如图所示，烧杯中盛的是水，铁圈和银圈直接相连，在接头处用一根绝缘细丝吊住，并使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液，反应一段时间后，观察到的现象是（ ）
A．两圈仍保持平衡
B．有气泡产生，两圈摇摆不定
C．铁圈向下倾斜
D．银圈向下倾斜
11．锌铜原电池(如图所示)工作时，下列叙述正确的是（ ）
A．电池总反应为 B．该电池中电子由正极流向负极
C．正极反应为 D．盐桥中的移向溶液
12．将Zn块连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法不正确的是（ ）
A．该装置设计利用了原电池原理
B．Zn的金属性比Fe的金属性强
C．Zn极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
D．工作时电子经外电路由钢铁设施流向金属Zn
二、填空题
13．下列装置中能够组成原电池的是___________(填序号)，其他不能构成原电池的试分别说明理由：___________。
14．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) =Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是_______；电解质溶液Y是_______ 。
(2)银电极为电池的_______极，发生的电极反应为_______； X电极上发生的电极反应_______ 。
(3)外电路中的电子是从_______电极流向_______电极。
15．现有反应①Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。试回答下列问题：
(1)两反应中属于吸热反应的是___________(填序号，下同)，能设计成原电池的是___________。
(2)铁铜原电池的装置如图所示。
①铁作___________(填“正极”或“负极”)，溶液中的H+向___________(填“铁”或“铜”)电极方向移动。
②正极的现象是___________。负极的电极方程式为___________。
③若反应过程中有0.2 mol电子的转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为___________ L。
参考答案：
1．C
【分析】图示原电池装置中，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Zn失去电子，发生的电极反应为，Cu作正极本身不反应，硫酸作电解质，溶液中氢离子在正极得电子，发生的电极反应为，
【详解】A．根据上述分析，Cu为原电池的正极，A正确；
B．该装置为原电池，能将化学能转化为电能，B正确；
C．Zn失去电子，经导线流向Cu，氢离子在铜电极得电子产生氢气，C错误；
D．Cu作正极，发生的电极反应为，D正确；
答案选C。
2．C
【分析】根据装置图可知，上述模拟的是原电池工作原理，其中铁环作原电池的负极，铜作原电池的正极，柠檬为电解质溶液，据此结合原电池的工作原理分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知，铁环作柠檬电池的负极，A错误；
B．原电池中，电子从负极流出，经外电路流向正极，所以上述装置中，电子由铁环流出，经过发光二极管，B错误；
C．负极铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，其电极反应式为：，C正确；
D．酒精为非电解质，不能作为原电池的电解质溶液，D错误；
故选C。
3．B
【分析】电流计指针发生偏转，同时A电极质量减少，B电极上有气泡产生，C为电解质溶液，则上述装置涉及的是原电池工作原理，A为负极，发生失电子的氧化反应呢，电极质量会减少，B为正极，溶液中的阳离子如氢离子得电子生成气体，所以B电极上会有气泡产生，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知，B电极为原电池的正极，有气泡产生，A正确；
B．原电池中阳离子移向正极，所以C中阳离子向B极移动，B错误；
C．A、B、C可能分别为、稀盐酸，Zn失电子生成锌离子，电极质量减少，Cu电极上氢离子得电子生成氢气，C正确；
D．A电极上固体失电子生成阳离子，所以发生氧化反应，D正确；
故选B。
4．D
【详解】A．图1所示的装置没形成闭合回路，不能形成原电池，没有电流通过，所以不能把化学能转变为电能，A错误；
B．图2所示的反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，B错误；
C．. 中和反应为放热反应，生成物的总能量比反应物的总能量低，C错误；
D．化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，D正确；
综上所述答案为D。
5．D
【详解】A．a、b不连接，未形成原电池，Cu2+与Fe在接触面上直接反应，A项正确；
B．a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2+在该电极上得电子，B项正确；
C．a、b连接与否，溶液中的Cu2+均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2+，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；
D．a、b用导线连接，形成原电池，原电池可以加快氧化还原反应速率，所以铁失电子的速率大于两端不连接的速率，D项错误；
综上所述答案为D。
6．C
【分析】由电池装置图可知，该电池为原电池，左侧电极I为正极，三价铁离子得到电子变成二价铁，右侧电极II为负极，铜失去电子变成二价铜离子，据此解答。
【详解】A．由分析可知，电极 I为正极，发生还原反应，故A错误；
B．由分析可知，电极 II为负极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2＋，故B错误；
C．根据该电池的正负极反应可知，该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋，故C正确；
D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，作用是传递离子而不是电子，故D错误；
故答案选C。
7．C
【分析】根据电子的流向可知X是负极，Y是正极，结合原电池的工作原理分析解答。
【详解】A．通过装置中电子移动方向可知，电子的流动方向：X→外电路→Y，故A错误；
B．若两电极分别为Zn和碳棒，由于Zn失电子，则X为Zn，Y是碳棒，故B错误；
C．根据电子流向可知X是负极，Y是正极，溶液中的氢离子放电。阴离子向负极移动，则移向X电极，Y电极上有氢气产生，故C正确；
D．X极是负极，失去电子，发生氧化反应，Y极上获得电子，发生的是还原反应，故D错误。
本题答案C。
8．C
【详解】
A．化学电源在工作时也会有少量热量产生，所以化学能会有一部分转化为热能，一部分转化为电能，故A错误；
B．燃料电池在工作时，化学能部分转化为电能，部分转化为热能，故B错误；
C．二次电池又叫蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生，以达到重复使用的目的，故C正确；
D．干电池是一次电池，蓄电池能连续放电、充电，属于二次电池，故D错误；
答案选C。
9．D
【详解】A．Zn、Fe是活泼性不同的金属，两者紧靠并插入稀硫酸中，形成闭合回路，能构成原电池，较活泼的Zn为负极，Fe为正极，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，A不选；
B．Zn、Fe是活泼性不同的金属，两者接触并插入稀硫酸中，形成闭合回路，能构成原电池，较活泼的Zn为负极，Fe为正极，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，B不选；
C．Zn、Fe是活泼性不同的金属，两者用导线相连并插入稀硫酸中，形成闭合回路，能构成原电池，较活泼的Zn为负极，Fe为正极，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，C不选；
D．不能形成闭合回路，不能构成原电池，D选；
答案选D。
10．D
【详解】铁圈和银圈连接浸入硫酸铜溶液中，该装置构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，较不活泼的金属银作正极，负极上铁失电子生成亚铁离子进入溶液，导致铁质量减少，正极上铜离子得电子生成铜单质，导致银圈质量增加，所以一段时间后，铁圈质量小于银圈质量，银圈向下倾斜；
故选：D。
11．A
【分析】由题图装置和金属的活动性顺序可知，该原电池中Zn作负极，其电极反应为，Cu作正极，其电极反应为，电池总反应为。
【详解】A．由分析可知：电池总反应为，A正确；
B．外电路中，电子由负极流向正极，B不正确；
C．由分析可知：Cu作正极，其电极反应为，C不正确；
D．原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中的移向溶液，D不正确；
故选A。
12．D
【详解】A．锌和铁相连浸泡在海水里构成了原电池，锌做负极，失去电子被氧化，钢铁设施做正极被保护，该装置设计利用了原电池原理，故Ａ正确；
B．在该原电池中锌失去电子做负极，所以锌的金属性比铁强，故Ｂ正确；
C．锌做负极，失去电子被氧化，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，故Ｃ正确；
D．原电池中电子由负极流向正极，锌为负极，钢铁设施为正极，工作时电子经外电路由金属锌流向钢铁设施，故Ｄ错误；
故选Ｄ。
13． ③⑤ ①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路
【解析】略
14．(1) 铜 硝酸银溶液
(2) 正 Ag++e-＝Ag Cu-2e-＝Cu2+
(3) 铜 银
【详解】（1）由反应2Ag＋(aq)＋Cu(s) =Cu2＋(aq)＋2Ag(s)可知，铜失去电子，Ag+得到电子，所以铜必须是负极，银是正极，即X为铜，Y是硝酸银溶液。
（2）银是正极，电极反应式为Ag++e-＝Ag。铜为负极，电极反应式为Cu-2e-＝Cu2+。
（3）在外电路中电子从负极流向正极，即从铜电极流向银电极。
15．(1) ① ②
(2) 负极 铜 有气泡产生 Fe-2e-=Fe2+ 2.24
【分析】(1)
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl═2NH3↑+BaCl2+10H2O是吸热反应，Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑属自发的氧化还原反应，可以设计成原电池；答案为①；②。
(2)
①Fe-Cu原电池中，铁的金属性强于铜，所以铁为负极，Cu为正极，溶液中H+向正极铜电极方向移动；答案为负极；铜。
②正极发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，现象是有气泡产生，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；答案为有气泡产生；Fe-2e-=Fe2+。
③由正极电极反应为2H++2e-=H2↑可知，反应过程中有0.2mol电子发生转移，产生0.1molH2，在标准状况下的体积为2.24L；答案为2.24。
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