第一节　化学反应与能量变化 第2课时　化学反应与电能--2026人教版高中化学必修第二册章节练

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2026人教版高中化学必修第二册
第六章　化学反应与能量
第一节　化学反应与能量变化
第2课时　化学反应与电能
基础过关练
题组一　原电池的组成与判断
1.(2024山西太原育英中学月考)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应不能设计成原电池的是(　　)
A.2H2+O2 2H2O
B.Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
C.2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O
D.Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
2.(2025河北张家口期中)下列各组材料组成如图装置,电流表指针能发生偏转的是(　　)
选项 A B C D
M 石墨 Zn Fe Al
N Ag Ag Cu Al
P 稀硫酸 蔗糖溶液 FeCl3溶液 NaOH溶液
题组二　原电池的工作原理
3.(2025湖南衡阳期中)一种简单的原电池装置如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.该装置能将化学能转化为电能
B.电子从Zn经导线流向Cu
C.Zn片上有气泡产生:2H++2e- H2↑
D.氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行
4.(2025广东深圳期中)“盐水小汽车”因结构简单、制作方便,深受孩子们喜爱,其结构和原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.使用前,应将 Mg片用砂纸打磨干净
B.溶液中的Cl-向Cu片一极移动
C.Cu片一极发生还原反应
D.负极的电极反应式为Mg-2e- Mg2+
5.(2024河北邯郸大名一中月考)某同学以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,具体情况如下表所示:
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA
1 番茄 1 98.7
2 番茄 2 72.5
3 苹果 2 27.2
下列说法错误的是(　　)
A.水果的作用是提供电解质溶液
B.该电池的电流从锌片经导线流向铜片
C.实验2和3的目的是探究水果种类对电流大小的影响
D.其他条件相同时,电极间距离越小,水果电池的电流越大
题组三　设计原电池
6.(2024河南新未来期中联考)如图所示,把a、b插入c中,闭合开关后电流计的指针会发生偏转,且b上有氢气产生。则a、b、c可能是以下哪组物质(　　)
A.a—Fe、b—Cu、c—稀硫酸
B.a—Mg、b—Al、c—NaOH溶液
C.a—石墨、b—Zn、c—稀硫酸
D.a—Cu、b—Ag、c—酒精
7.(2025福建福州期中)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用反应“Cu+2Ag+ 2Ag+Cu2+”设计了一个化学电池(如图所示)。
该电池在外电路中,电流从a极流向b极。下列说法正确的是(　　)
A.装置放电时主要将电能转化为化学能
B.a极的电极材料可以为Ag,也可以是石墨或铁
C.b极的电极材料为铜,电极反应式为Cu-2e- Cu2+
D.c为AgNO3溶液,放电时Ag+向b极移动
能力提升练
题组一　原电池的工作原理
1.(易错题)(2025安徽滁州期中)为了探究原电池的正、负极与电解质溶液及金属活动性的关系,有同学设计了如下实验:
　　　　　　
　　　　　　
下列说法错误的是(　　)
A.实验1中Al作负极,实验2中Al作正极
B.实验3中Al作负极,电极反应式为Al-3e- Al3+
C.实验4中Al作负极,电极反应式为Al-3e- Al3+
D.根据实验结果可知,电解质溶液影响电极的活泼性
2.(2025辽宁重点中学协作体联考)某学生在课外活动时,根据纸电池的结构示意图,制作了一个简易电池。下列说法合理的是(　　)
A.向滤纸上加几滴水就可以激活该电池
B.电池工作时NaCl会被损耗,需要定期补充
C.电子从Al箔经滤纸流向铜箔
D.负极电极反应:2Al-6e-+3H2O Al2O3+6H+
3.(2025陕西汉中联考)银饰用久了表面会有一层Ag2S而发黑,将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液,可以除去银饰表面的Ag2S,下列说法正确的是(　　)
A.Al片是正极
B.阴离子向银饰移动
C.Ag2S表面发生反应:Ag2S+2e- 2Ag+S2-
D.若有0.9 g Al反应,最多能复原0.1 mol Ag2S
题组二　原电池原理的应用
4.(2025宁夏银川一中期中)有a、b、c、d四种金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验 装置 装置一 装置二 装置三 装置四
部分 实验 现象 a极质量减小,b极质量增大 b极有气泡产生,c极无变化　 d极溶解,c极有气泡产生 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
5.(易错题)(2025江西吉安部分学校期中联考)将等量的A、B两份锌粉装入试管中,分别加入足量的等浓度、等体积的稀硫酸,同时向装有A的试管中加入少量CuSO4溶液。如图表示产生氢气的体积V与时间t的关系,其中正确的是　(　　)
A　　　　　　B
C　　　　　　D
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　原电池涉及的化学反应为氧化还原反应,题给四个选项中,C项不是氧化还原反应,故选C。
2.C　电流表指针能发生偏转,说明形成了原电池(破题关键)。Ag、石墨与稀硫酸都不反应,不能构成原电池,电流表指针不能发生偏转,A不符合题意;蔗糖不是电解质,蔗糖溶液不导电,不能构成原电池,B不符合题意;铁的活泼性大于铜,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,Fe、Cu、FeCl3溶液构成原电池,铁为负极、铜为正极,电流表指针能发生偏转,C符合题意;M、N两个电极相同,不能构成原电池,电流表指针不能发生偏转,D不符合题意。
3.C　该装置是原电池,能将化学能转化为电能,A正确;锌为负极,铜为正极,则电子从负极(Zn)经导线流向正极(Cu),B正确;铜为正极,电极反应式为2H++2e- H2↑,Cu片上有气泡产生,C错误;该原电池装置中负极(Zn)发生氧化反应,正极(Cu)发生还原反应,因此氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,D正确。
名师点津
　　本题是教材中铜锌原电池的直接应用,全面考查原电池的构成、工作原理及能量转化,错误选项(C)针对学生易混淆的 “电极现象” 设错,需结合教材实验现象强化理解。
4.B　Mg片表面有氧化膜,使用前,应将Mg片用砂纸打磨干净,A正确;铜片作正极,阳离子移向正极,故溶液中的Na+向Cu片一极移动,溶液中的Cl-向Mg片一极移动,B错误;铜片作正极,氧气发生得电子的还原反应,正极反应式为2H2O+O2+4e- 4OH-,C正确;Mg片作负极,负极反应式为Mg-2e- Mg2+,D正确。
5.B　水果电池中水果的作用是提供电解质溶液,A正确;活动性Zn>Cu,所以构成原电池时,Zn是负极、Cu是正极,该电池的电流从Cu片经导线流向Zn片,B错误;实验2和3的水果种类不同,所以实验2和3的目的是探究水果种类对电流大小的影响,C正确;由实验1和2可知,其他条件相同时,电极间距离越小,水果电池的电流越大,D正确。
6.A　把a、b插入c中,闭合开关后电流计的指针发生偏转,且b上有氢气产生,则a为负极,b为正极。Fe比Cu活泼,Fe为负极,Cu为正极,稀硫酸为电解质溶液,正极反应式为2H++2e- H2↑,A正确;Mg比Al活泼,但Mg与NaOH溶液不反应,Al与NaOH溶液反应,Al为负极,Mg为正极,a上有氢气放出,B错误;石墨是惰性电极,Zn是活泼金属,b为负极,a为正极,a上有氢气放出,C错误;酒精不是电解质,不能构成原电池,D错误。
7.C　该电池在外电路中,电流从a极流向b极,说明a为正极,b为负极(破题关键)。原电池装置放电时主要将化学能转化为电能,A错误;a为正极,电极材料可以为Ag,也可以是石墨,铁的金属活动性大于铜,不能为铁,B错误;b为负极,电极材料为铜,发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e- Cu2+,C正确;原电池中阳离子向正极移动,故放电时Ag+向a极移动,D错误。
能力提升练
1.C　实验1中Al失去电子,发生氧化反应,作负极,实验2中镁比铝活泼,镁作负极,Al作正极,A正确;实验3中Al比铜活泼,铝失去电子,作负极,电极反应式为Al-3e- Al3+,B正确;实验4中镁较活泼,但是镁和氢氧化钠溶液不反应,铝可以和氢氧化钠溶液反应,则Al作负极,电极反应式为Al-3e-+4OH- [Al(OH)4]-,C错误、D正确。
易错分析
　　原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,活泼金属不一定作负极,发生氧化反应的一定是负极。
2.A　铝比铜活泼,一般相对活泼的金属作负极,则铝箔为负极,铜箔为正极。向滤纸上加几滴水后,形成电解质溶液,同时铝箔为负极,铜箔为正极,从而激活该电池,A正确;电极反应与NaCl无关,B错误;电子不经过电解质溶液,铝箔为负极,铜箔为正极,则电子是从铝箔经导线流向铜箔,C错误;负极电极反应为Al-3e- Al3+,D错误。
3.C　银饰用久了表面会有一层Ag2S而发黑,将银饰与Al片接触并加入NaCl溶液,Ag2S、Al、NaCl溶液构成原电池,Al失电子发生氧化反应:Al-3e- Al3+,Al是负极,Ag2S得电子生成Ag单质,Ag2S是正极,阴离子向负极移动,A、B错误。若有0.9 g Al反应,根据Al-3e- Al3+可知电路中转移0.1 mol电子,正极发生反应Ag2S+2e- 2Ag+S2-,根据得失电子守恒,最多能复原0.05 mol Ag2S,C正确、D错误。
4.C　
装置 分析 结论
装置一 形成原电池,a极质量减小为负极,b极质量增大为正极 金属的活动性顺序:a>b
装置二 未形成原电池,b极有气泡产生,所以b极材料能与稀硫酸反应,c极无变化,所以c极材料不能与稀硫酸反应 金属的活动性顺序:b>c
装置三 形成原电池,d极溶解为负极,c极有气泡产生为正极 金属的活动性顺序:d>c
装置四 形成原电池,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极 金属的活动性顺序:d>a
综上分析可知,四种金属的活动性顺序是d>a>b>c。
5.D　向装有A的试管中加入少量CuSO4溶液,锌置换出铜可形成铜锌原电池,使反应速率增大,硫酸足量,A中部分锌与CuSO4反应,则A中产生的氢气的量比B中的少,故D正确。
易错分析
　　解答本题应注意反应物的用量,本题中酸过量,锌粉不足量,所以当锌置换出铜形成铜锌原电池后反应速率虽然加快,但产生氢气的量减少。如果将题目改为足量的锌粉与等量的酸反应,其他条件不变,则应选A。
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