课时作业(十) 化学反应与电能
(分值：58分 选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一 火力发电——化学能间接转化为电能
1．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是( )
A.锂离子电池 B.太阳能集热器
C.燃气灶 D.硅太阳能电池
2.下列叙述不正确的是( )
A．用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成
B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境
C．原电池反应一定为氧化还原反应
D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化
题组二 原电池工作原理
3．利用下列化学反应能设计成原电池的是( )
A．CH4＋2O2CO2＋2H2O
B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
C．Na2O＋H2O===2NaOH
D．Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
4．[2024·海南儋州高一期末]下列各组材料中，不能组成原电池的是( )
选项 A B C D
两极材料 Zn片、 石墨 Cu片、 Ag片 Zn片、 Cu片 Fe片、 Cu片
电解质 溶液 H2SO4 溶液 AgNO3 溶液 蔗糖 溶液 稀盐酸
5.原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。对如图所示的甲、乙两装置，下列分析正确的是( )
A．甲、乙均能将化学能转化为电能
B．甲、乙中铜片上均有气泡产生
C．甲、乙中铜片上均发生氧化反应
D．甲、乙中均能发生的反应是
Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑
题组三 原电池工作原理的应用
6．实验室制取氢气最好的方法是( )
A．纯锌与稀硫酸反应
B．纯锌与浓硫酸反应
C．纯锌与稀盐酸反应
D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应
7．[2024·云南大理高一期中]有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如图：
实 验 装 置
部分 实验 现象 电子从a极流向b极 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d B．b>c>d>a
C．d>a>b>c D．a>b>d>c
8．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3+＋Fe===3Fe2+，能实现该反应的原电池是( )
选项 A B C D
正极 Ag C Fe Cu
负极 Fe Fe Zn Fe
电解质溶液 FeCl3 FeCl2 Fe2(SO4)3 CuSO4
[能力提升练]
9．[2024·云南昆明高一期中]如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是( )
A.其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
B.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将改变
C.铜片为正极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu2+产生
D.如果将稀硫酸换成苹果汁，LED灯将不会发光
10．按图甲所示装置进行实验，若图乙中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示( )
①c(Ag＋) ② ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③ B．②④
C.①③⑤ D．②④⑤
11.(9分)现有如下两个反应。
A：H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O
B：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋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。
12．(7分)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)A中反应的离子方程式为____________。
(2)B中锡极为__________极，电极反应式为__________________，锡极附近溶液的酸性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为________极，电极反应式为______________________________________。
(3)C中被氧化的金属是________，总反应的化学方程式为__________________。
(4)A、B、C中铁被氧化由快到慢的顺序是________。
[拔高培优练]
13．(12分)同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。
[提出问题] 影响自制电池效果的因素有哪些？
[查阅资源] 电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。
[实验探究]Ⅰ.按如图连接水果电池。
Ⅱ.实验记录如表所示。
序号 电极 电极间距 水果种类 电流表 示数(μA)
① Cu Al 2.0 cm 西红柿 78.5
② Cu Fe 2.0 cm 西红柿 70.3
③ Al Al 2.0 cm 西红柿 0
④ Cu Al 2.0 cm 柠檬 45.7
⑤ Cu Al 1.0 cm 柠檬 98.4
⑥ 石墨棒 Al 1.0 cm 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____________________________、____________________、________________。
课时作业(十) 化学反应与电能
1．解析：锂离子电池放电时将化学能转化为电能，A符合题意；太阳能集热器将太阳能转化为热能，B不符合题意；燃气灶将化学能转化为热能，C不符合题意；硅太阳能电池将光能转化为电能，D不符合题意。
答案：A
2．解析：火力发电的过程包括：化学能热能机械能电能，后两个阶段都未发生化学变化，A项错误；利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境，B项正确；原电池的反应原理为氧化还原反应，所以原电池反应一定为氧化还原反应，C项正确；在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化，D项正确。
答案：A
3．解析：CH4＋2O2CO2＋2H2O的反应属于自发的氧化还原反应，能设计成原电池，故A正确；CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故B错误；Na2O＋H2O===2NaOH的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故C错误；Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]的反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，故D错误。
答案：A
4．解析：锌是活泼金属，石墨能导电，锌和硫酸能自发地发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故A不符合题意；两金属的活泼性不同，且铜片能自发的与AgNO3溶液发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故B不符合题意；两金属的活泼性不同，但是蔗糖是非电解质，所以不能形成原电池，故C符合题意；两金属的活泼性不同，铁和稀盐酸能自发地发生氧化还原反应，所以能形成原电池，故D不符合题意。
答案：C
5．解析：甲中Zn、Cu没有形成闭合回路，不是原电池装置，不能将化学能转化为电能，故A错误；乙是原电池装置，Zn作负极， Cu作正极，H＋在正极上得电子生成H2，甲不是原电池装置，甲中铜片上没有气泡产生，故B、C错误。
答案：D
6．解析：含有铜和银的粗锌与稀硫酸反应时，由于发生原电池反应，生成氢气的速率加快。
答案：D
7．解析：装置一：原电池中，电子从a极流向b极，a极为负极，b极为正极，所以金属的活动性顺序：a＞b；装置二：未构成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性顺序：b＞c；装置三：原电池中，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，所以金属的活动性顺序：d＞c；装置四：原电池中，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，所以金属的活动性顺序：d＞a；所以这四种金属的活动性顺序：d＞a＞b＞c，故选C。
答案：C
8．解析：A中原电池总反应的离子方程式为2Fe3+＋Fe===3Fe2+，正确；B中没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，错误；C中锌比铁活泼，锌作负极，发生氧化反应，总反应为Zn＋2Fe3+===2Fe2+＋Zn2+，错误；D中原电池总反应的离子方程式为Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu，错误。
答案：A
9．解析：原电池的能量变化为化学能→电能，所以电路中能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”，A正确；Cu-Zn稀硫酸原电池中，如果将锌片换成铁片，Cu仍为正极，即电流方向不变，B错误；Cu-Zn稀硫酸原电池中，Cu片为正极，正极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C错误；苹果汁呈弱酸性，则与Cu-Zn仍然形成原电池，D错误。
答案：A
10．解析：不参加反应，因此不变，②不符合图像变化；负极反应式为Fe－2e－===Fe2+，正极反应式为Ag＋＋e－===Ag，则a棒的质量逐渐减少，b棒的质量逐渐增加，c(Ag＋)逐渐减小，①③符合图像变化，④不符合图像变化；由电极反应式可知，每溶解56 g铁转移2 mol电子，有216 g银从溶液中析出，故随着反应的进行，溶液的质量减少，⑤符合图像变化。
答案：C
11．答案：(1)B A为非氧化还原反应，B为氧化还原反应
(2)①Cu－2e－===Cu2+ 氧化反应 2Fe3+＋2e－===2Fe2+ 还原反应
②
12．解析：A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应。B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被氧化的速率加快。C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被氧化，铁为正极，不发生变化。
答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑ (2)正 2H＋＋2e－===H2↑ 减弱 负 Fe－2e－===Fe2+ (3)Zn Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (4)B＞A＞C
13．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)作电解质溶液 (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 有电解质溶液课时作业(十) 化学反应与电能
(分值：58分 选择题每小题3分)
[基础对点练]
题组一 火力发电——化学能间接转化为电能
1．下列设备工作时，将化学能转化为电能的是( )
A.锂离子电池 B.太阳能集热器
C.燃气灶 D.硅太阳能电池
2.下列叙述不正确的是( )
A．用天然气火力发电时，每一步都需要化学反应来完成
B．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境
C．原电池反应一定为氧化还原反应
D．在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随着能量的变化
题组二 原电池工作原理
3．利用下列化学反应能设计成原电池的是( )
A．CH4＋2O2CO2＋2H2O
B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
C．Na2O＋H2O===2NaOH
D．Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
4．[2024·海南儋州高一期末]下列各组材料中，不能组成原电池的是( )
选项 A B C D
两极材料 Zn片、 石墨 Cu片、 Ag片 Zn片、 Cu片 Fe片、 Cu片
电解质 溶液 H2SO4 溶液 AgNO3 溶液 蔗糖 溶液 稀盐酸
5.原电池原理的发现和各种电池装置的发明，改变了人们的生活方式。对如图所示的甲、乙两装置，下列分析正确的是( )
A．甲、乙均能将化学能转化为电能
B．甲、乙中铜片上均有气泡产生
C．甲、乙中铜片上均发生氧化反应
D．甲、乙中均能发生的反应是
Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑
题组三 原电池工作原理的应用
6．实验室制取氢气最好的方法是( )
A．纯锌与稀硫酸反应
B．纯锌与浓硫酸反应
C．纯锌与稀盐酸反应
D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应
7．[2024·云南大理高一期中]有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如图：
实 验 装 置
部分 实验 现象 电子从a极流向b极 b极有气体产生，c极无变化 d极溶解，c极有气体产生 电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d B．b>c>d>a
C．d>a>b>c D．a>b>d>c
8．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3+＋Fe===3Fe2+，能实现该反应的原电池是( )
选项 A B C D
正极 Ag C Fe Cu
负极 Fe Fe Zn Fe
电解质溶液 FeCl3 FeCl2 Fe2(SO4)3 CuSO4
[能力提升练]
9．[2024·云南昆明高一期中]如图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是( )
A.其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
B.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向将改变
C.铜片为正极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu2+产生
D.如果将稀硫酸换成苹果汁，LED灯将不会发光
10．按图甲所示装置进行实验，若图乙中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示( )
①c(Ag＋) ② ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③ B．②④
C.①③⑤ D．②④⑤
11.(9分)现有如下两个反应。
A：H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O
B：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋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。
12．(7分)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)A中反应的离子方程式为____________。
(2)B中锡极为__________极，电极反应式为__________________，锡极附近溶液的酸性________(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为________极，电极反应式为______________________________________。
(3)C中被氧化的金属是________，总反应的化学方程式为__________________。
(4)A、B、C中铁被氧化由快到慢的顺序是________。
[拔高培优练]
13．(12分)同学们在“简易电池的设计与制作”的实验中，对影响自制电池效果的因素进行了实验探究。
[提出问题] 影响自制电池效果的因素有哪些？
[查阅资源] 电极材料，电极间距，水果种类对自制水果电池的效果可能有影响。
[实验探究]Ⅰ.按如图连接水果电池。
Ⅱ.实验记录如表所示。
序号 电极 电极间距 水果种类 电流表 示数(μA)
① Cu Al 2.0 cm 西红柿 78.5
② Cu Fe 2.0 cm 西红柿 70.3
③ Al Al 2.0 cm 西红柿 0
④ Cu Al 2.0 cm 柠檬 45.7
⑤ Cu Al 1.0 cm 柠檬 98.4
⑥ 石墨棒 Al 1.0 cm 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____________________________、____________________、________________。
