第三单元 化学能与电能的转化 第1课时 化学能转化为电能--2026苏教版高中化学必修第二册章节练
文档属性
| 名称 | 第三单元 化学能与电能的转化 第1课时 化学能转化为电能--2026苏教版高中化学必修第二册章节练 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 475.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-04 14:06:36 | ||
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文档简介
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2026苏教版高中化学必修第二册
专题6 化学反应与能量变化
第三单元 化学能与电能的转化
第1课时 化学能转化为电能
基础过关练
题组一 原电池的形成条件
1.(2025福建厦门月考)理论上不能设计为原电池的化学反应是( )
A.2FeCl3+Fe 3FeCl2
B.HNO3+NaOH NaNO3+H2O
C.2H2+O2 2H2O
D.CH4+2O2 CO2+2H2O
2.(2024河南多校期中联考)下列装置不能形成原电池的是( )
A.①⑤⑥⑦ B.①②③⑤ C.②④⑥⑦ D.①②③④
题组二 原电池的工作原理
3.(2025江苏盐城期中)电池因能提供持久稳定的电力支持,满足不同领域的需求而应用广泛。如图为铁—碳原电池的装置示意图,下列说法正确的是( )
A.铁片是原电池的正极
B.该装置能将电能转化为化学能
C.电子由铁片流出经过电流计流向碳棒
D.碳棒上的电极反应式为Fe-2e-Fe2+
4.(2025江苏普通高中学业水平合格性考试调研)某科学探究小组为探究电化学原理,设计了如图所示的装置。下列叙述不正确的是( )
A.a和b不连接时,铁片上有红色的铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片为正极
C.无论a和b是否连接,溶液中都有Fe2+生成
D.a和b用导线连接时,溶液中的Cu2+应向铁电极移动
5.(2025山东菏泽月考)如图所示是Zn和Cu作电极形成的原电池,某兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上的描述合理的是( )
实验后的记录: ①Cu为负极,Zn为正极; ②Cu电极上有气泡产生,发生还原反应; ③S向Cu电极移动; ④若有0.5 mol电子流经导线,则可产生0.25 mol气体; ⑤电子的流向:Cu→外电路→Zn。
A.①②③ B.②④
C.②③④ D.③④⑤
题组三 原电池原理的应用
6.(2025保定部分高中期中)有a、b、c、d四种金属电极,有关的实验装置及部分实验事实如下:
实验 装置 装置一 装置二 装置三 装置四
部分 实验 事实 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( )
A.a>b>c>d B.b>c>d>a
C.d>a>b>c D.a>b>d>c
7.(2024江苏梅村高级中学月考)将足量且等量的形状相同的锌块分别加入等浓度、等体积的两份稀硫酸X、Y中,同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液,发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图所示,X中反应速率较快的原因是( )
A.Zn与Cu2+反应,生成的Cu与Zn、稀硫酸形成原电池
B.加入硫酸铜溶液增大了c(S)
C.加入硫酸铜溶液增大了溶液体积
D.CuSO4作催化剂
8.(2025北师大附中月考)某学习小组查阅资料知氧化性:Mn>F,设计了双液原电池,结构如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液,离子在盐桥中能移动。下列说法正确的是( )
A.A溶液为Fe2(SO4)3溶液
B.乙烧杯中的电极反应式为Mn+8H++5e- Mn2++4H2O
C.外电路的电流方向为从a电极到b电极
D.电池工作时,盐桥中的S移向乙烧杯
9.(2025河北石家庄期中)某化学兴趣小组的几位同学在探究原电池原理的应用时,做了如下实验。已知:2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
(1)实验前,甲同学认为原电池的负极总是较活泼的金属材料,若根据他的判断,两个装置中的Al都是 极;实际实验时发现两个装置中的电流表指针偏转方向不同,则以下有关判断正确的是 (填字母)。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的电解质溶液
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,故应具体问题具体分析
(2)已知:常温下,浓硝酸能使铝表面形成致密的薄膜而钝化。乙同学利用打磨过的铜片和铝片设计了如图所示的实验装置,并测量和绘制了原电池的电流(I)随时间(t)的变化曲线(t1 s后电流方向反转),则图中t1 s后,负极材料是 。
答案与分层梯度式解析
专题6 化学反应与能量变化
第三单元 化学能与电能的转化
第1课时 化学能转化为电能
基础过关练
1.B 氯化铁和铁的反应是自发的氧化还原反应,可以设计成原电池,A不符合题意;硝酸和氢氧化钠的反应前后无元素化合价变化,不是氧化还原反应,不能设计成原电池,B符合题意;氢气和氧气的反应是自发的氧化还原反应,可以设计成原电池,C不符合题意;甲烷和氧气的反应是自发的氧化还原反应,可以设计成原电池,D不符合题意。
2.A ①没有形成闭合回路,不能形成原电池,符合题意;②Zn比Cu活泼,Zn和硫酸铜能自发进行氧化还原反应,有闭合回路,能形成原电池,不符合题意;③Zn与Fe、稀硫酸形成闭合回路,Zn与Fe活泼性不同,Zn与H2SO4能自发进行氧化还原反应,能形成原电池,不符合题意;④Zn和醋酸能自发进行氧化还原反应,Zn和Pb活泼性不同,Zn、Pb和醋酸溶液形成闭合回路,能形成原电池,不符合题意;⑤两个电极都是Zn,没有活泼性差异,不能形成原电池,符合题意;⑥乙醇不能导电,不能形成原电池,符合题意;⑦未形成闭合回路,不能形成原电池,符合题意;A正确。
3.C Fe能与CuSO4反应生成FeSO4和Cu,铁发生氧化反应,为原电池的负极,碳棒是正极,A错误;该装置为原电池,能将化学能转化为电能,B错误;在原电池中,电子从负极沿导线流入正极,故电子由铁片流出经过电流计流向碳棒,C正确;碳棒上Cu2+得电子被还原,电极反应式为Cu2++2e- Cu,D错误。
方法点津 原电池中正、负极的判断方法
(1)由组成原电池的电极材料判断。一般,较活泼的金属作负极。
(2)根据电流方向或电子移动方向判断。电子:负极→外电路→正极;电流:正极→外电路→负极。
(3)根据电解质溶液中离子移动方向判断。阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(4)根据在电极上发生反应的物质得失电子判断。失电子发生氧化反应的是负极,得电子发生还原反应的是正极。
4.D a和b不连接时,没有形成原电池,铁直接把铜置换出来,A正确;a和b用导线连接时,形成原电池,铁比铜活泼,铁片为负极,铜片为正极,B正确;无论a和b是否连接,铁片均会被氧化,溶液中均有Fe2+生成,C正确;a和b用导线连接时,形成原电池,铜电极为正极,阳离子向正极移动,D错误。
5.B 题给原电池中,Zn为负极,Cu为正极,①错误;铜电极上电极反应为2H++2e- H2↑,发生还原反应,②正确;硫酸根离子向负极(锌)移动,③错误;若有0.5 mol电子流经导线,则可产生气体的物质的量为=0.25 mol,④正确;电子由Zn电极经外电路流向Cu电极,⑤错误;B正确。
6.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: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: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: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:d>a
综上分析可知,四种金属的活动性:d>a>b>c。
7.A 由题意可知,X中反应速率更快,且最终生成H2的体积与Y中相等,原因是Zn与Cu2+反应生成Cu,Cu与Zn、稀硫酸形成原电池,导致X中比Y中的反应速率快,A正确。
8.B 根据题意可知,氧化性:Mn>F,所以乙烧杯中Mn在b电极得电子,b电极为正极,则A溶液含有Fe2+,Fe2+在a电极失电子,a电极为负极,故A错误;乙烧杯中发生还原反应,Mn元素的化合价降低,电极反应式为Mn+8H++5e- Mn2++4H2O,故B正确;a电极为负极,b电极为正极,电流由正极沿导线流向负极,即电流从b电极经过外电路流向a电极,故C错误;电池工作时,盐桥中的S移向甲烧杯,故D错误。
9.答案 (1)正 AD
(2)铜片
解析 (1)镁比铝活泼,甲同学认为原电池的负极总是较活泼的金属材料,所以根据他的判断,两个装置中Al都是正极。利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意涉及的化学反应原理,选择合适的电解质溶液,A正确;两个装置中的电流表指针偏转方向不同,是因为两个原电池涉及的化学反应不同,一个是镁和硫酸反应,一个是铝和氢氧化钠溶液反应,B错误;该实验说明应根据原电池涉及的反应来判断正、负极,而不是盲目根据金属活动性顺序来判断,C错误;该实验说明化学研究不能盲目套用经验,应具体问题具体分析,D正确。
(2)开始时,由于铝片比铜片活泼,铝片作负极,铝失电子,但常温下,铝片遇浓硝酸钝化,t1 s后铜和浓硝酸反应,所以电流方向出现反转,t1 s后铜片作负极。
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专题6 化学反应与能量变化
第三单元 化学能与电能的转化
第1课时 化学能转化为电能
基础过关练
题组一 原电池的形成条件
1.(2025福建厦门月考)理论上不能设计为原电池的化学反应是( )
A.2FeCl3+Fe 3FeCl2
B.HNO3+NaOH NaNO3+H2O
C.2H2+O2 2H2O
D.CH4+2O2 CO2+2H2O
2.(2024河南多校期中联考)下列装置不能形成原电池的是( )
A.①⑤⑥⑦ B.①②③⑤ C.②④⑥⑦ D.①②③④
题组二 原电池的工作原理
3.(2025江苏盐城期中)电池因能提供持久稳定的电力支持,满足不同领域的需求而应用广泛。如图为铁—碳原电池的装置示意图,下列说法正确的是( )
A.铁片是原电池的正极
B.该装置能将电能转化为化学能
C.电子由铁片流出经过电流计流向碳棒
D.碳棒上的电极反应式为Fe-2e-Fe2+
4.(2025江苏普通高中学业水平合格性考试调研)某科学探究小组为探究电化学原理,设计了如图所示的装置。下列叙述不正确的是( )
A.a和b不连接时,铁片上有红色的铜析出
B.a和b用导线连接时,铜片为正极
C.无论a和b是否连接,溶液中都有Fe2+生成
D.a和b用导线连接时,溶液中的Cu2+应向铁电极移动
5.(2025山东菏泽月考)如图所示是Zn和Cu作电极形成的原电池,某兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上的描述合理的是( )
实验后的记录: ①Cu为负极,Zn为正极; ②Cu电极上有气泡产生,发生还原反应; ③S向Cu电极移动; ④若有0.5 mol电子流经导线,则可产生0.25 mol气体; ⑤电子的流向:Cu→外电路→Zn。
A.①②③ B.②④
C.②③④ D.③④⑤
题组三 原电池原理的应用
6.(2025保定部分高中期中)有a、b、c、d四种金属电极,有关的实验装置及部分实验事实如下:
实验 装置 装置一 装置二 装置三 装置四
部分 实验 事实 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( )
A.a>b>c>d B.b>c>d>a
C.d>a>b>c D.a>b>d>c
7.(2024江苏梅村高级中学月考)将足量且等量的形状相同的锌块分别加入等浓度、等体积的两份稀硫酸X、Y中,同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液,发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图所示,X中反应速率较快的原因是( )
A.Zn与Cu2+反应,生成的Cu与Zn、稀硫酸形成原电池
B.加入硫酸铜溶液增大了c(S)
C.加入硫酸铜溶液增大了溶液体积
D.CuSO4作催化剂
8.(2025北师大附中月考)某学习小组查阅资料知氧化性:Mn>F,设计了双液原电池,结构如图所示。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液,离子在盐桥中能移动。下列说法正确的是( )
A.A溶液为Fe2(SO4)3溶液
B.乙烧杯中的电极反应式为Mn+8H++5e- Mn2++4H2O
C.外电路的电流方向为从a电极到b电极
D.电池工作时,盐桥中的S移向乙烧杯
9.(2025河北石家庄期中)某化学兴趣小组的几位同学在探究原电池原理的应用时,做了如下实验。已知:2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
(1)实验前,甲同学认为原电池的负极总是较活泼的金属材料,若根据他的判断,两个装置中的Al都是 极;实际实验时发现两个装置中的电流表指针偏转方向不同,则以下有关判断正确的是 (填字母)。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的电解质溶液
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件影响较大,故应具体问题具体分析
(2)已知:常温下,浓硝酸能使铝表面形成致密的薄膜而钝化。乙同学利用打磨过的铜片和铝片设计了如图所示的实验装置,并测量和绘制了原电池的电流(I)随时间(t)的变化曲线(t1 s后电流方向反转),则图中t1 s后,负极材料是 。
答案与分层梯度式解析
专题6 化学反应与能量变化
第三单元 化学能与电能的转化
第1课时 化学能转化为电能
基础过关练
1.B 氯化铁和铁的反应是自发的氧化还原反应,可以设计成原电池,A不符合题意;硝酸和氢氧化钠的反应前后无元素化合价变化,不是氧化还原反应,不能设计成原电池,B符合题意;氢气和氧气的反应是自发的氧化还原反应,可以设计成原电池,C不符合题意;甲烷和氧气的反应是自发的氧化还原反应,可以设计成原电池,D不符合题意。
2.A ①没有形成闭合回路,不能形成原电池,符合题意;②Zn比Cu活泼,Zn和硫酸铜能自发进行氧化还原反应,有闭合回路,能形成原电池,不符合题意;③Zn与Fe、稀硫酸形成闭合回路,Zn与Fe活泼性不同,Zn与H2SO4能自发进行氧化还原反应,能形成原电池,不符合题意;④Zn和醋酸能自发进行氧化还原反应,Zn和Pb活泼性不同,Zn、Pb和醋酸溶液形成闭合回路,能形成原电池,不符合题意;⑤两个电极都是Zn,没有活泼性差异,不能形成原电池,符合题意;⑥乙醇不能导电,不能形成原电池,符合题意;⑦未形成闭合回路,不能形成原电池,符合题意;A正确。
3.C Fe能与CuSO4反应生成FeSO4和Cu,铁发生氧化反应,为原电池的负极,碳棒是正极,A错误;该装置为原电池,能将化学能转化为电能,B错误;在原电池中,电子从负极沿导线流入正极,故电子由铁片流出经过电流计流向碳棒,C正确;碳棒上Cu2+得电子被还原,电极反应式为Cu2++2e- Cu,D错误。
方法点津 原电池中正、负极的判断方法
(1)由组成原电池的电极材料判断。一般,较活泼的金属作负极。
(2)根据电流方向或电子移动方向判断。电子:负极→外电路→正极;电流:正极→外电路→负极。
(3)根据电解质溶液中离子移动方向判断。阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移。
(4)根据在电极上发生反应的物质得失电子判断。失电子发生氧化反应的是负极,得电子发生还原反应的是正极。
4.D a和b不连接时,没有形成原电池,铁直接把铜置换出来,A正确;a和b用导线连接时,形成原电池,铁比铜活泼,铁片为负极,铜片为正极,B正确;无论a和b是否连接,铁片均会被氧化,溶液中均有Fe2+生成,C正确;a和b用导线连接时,形成原电池,铜电极为正极,阳离子向正极移动,D错误。
5.B 题给原电池中,Zn为负极,Cu为正极,①错误;铜电极上电极反应为2H++2e- H2↑,发生还原反应,②正确;硫酸根离子向负极(锌)移动,③错误;若有0.5 mol电子流经导线,则可产生气体的物质的量为=0.25 mol,④正确;电子由Zn电极经外电路流向Cu电极,⑤错误;B正确。
6.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: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: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: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:d>a
综上分析可知,四种金属的活动性:d>a>b>c。
7.A 由题意可知,X中反应速率更快,且最终生成H2的体积与Y中相等,原因是Zn与Cu2+反应生成Cu,Cu与Zn、稀硫酸形成原电池,导致X中比Y中的反应速率快,A正确。
8.B 根据题意可知,氧化性:Mn>F,所以乙烧杯中Mn在b电极得电子,b电极为正极,则A溶液含有Fe2+,Fe2+在a电极失电子,a电极为负极,故A错误;乙烧杯中发生还原反应,Mn元素的化合价降低,电极反应式为Mn+8H++5e- Mn2++4H2O,故B正确;a电极为负极,b电极为正极,电流由正极沿导线流向负极,即电流从b电极经过外电路流向a电极,故C错误;电池工作时,盐桥中的S移向甲烧杯,故D错误。
9.答案 (1)正 AD
(2)铜片
解析 (1)镁比铝活泼,甲同学认为原电池的负极总是较活泼的金属材料,所以根据他的判断,两个装置中Al都是正极。利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意涉及的化学反应原理,选择合适的电解质溶液,A正确;两个装置中的电流表指针偏转方向不同,是因为两个原电池涉及的化学反应不同,一个是镁和硫酸反应,一个是铝和氢氧化钠溶液反应,B错误;该实验说明应根据原电池涉及的反应来判断正、负极,而不是盲目根据金属活动性顺序来判断,C错误;该实验说明化学研究不能盲目套用经验,应具体问题具体分析,D正确。
(2)开始时,由于铝片比铜片活泼,铝片作负极,铝失电子,但常温下,铝片遇浓硝酸钝化,t1 s后铜和浓硝酸反应,所以电流方向出现反转,t1 s后铜片作负极。
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