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第六单元
实验活动6
化学能转化成电能
1．下列关于铜锌原电池和电解氯化铜溶液的叙述正确的是
A．铜锌原电池中电子从锌片流出
B．铜锌原电池中铜片上发生氧化反应
C．电解氯化铜溶液时，化学能转化为电能
D．电解氯化铜溶液时，阳极上发生还原反应
2．下列关于原电池的说法中，正确的是（
）
A．任何化学反应上都能设计成原电池
B．原电池工作时，阳离子向负极移动
C．原电池的负极发生氧化反应
D．原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极
3．下列实验现象预测不正确的是(
)
A．实验I：电流表A指针偏转，碳棒上有红色固体析出
B．实验II：电流表A指针偏转，碳棒上有无色气体产生
C．实验Ⅲ：碳棒上有黄绿色气体产生，铁极上有无色气体产生
D．实验IV：可实现粗铜的提纯
4．下列有关电池的说法正确的是
A．手机上用的锂离子电池属于一次电池
B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2
C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
5．将铂电极置于KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，下列叙述正确的是
A．通入CH4的电极为正极
B．正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C．通入CH4的一极的电极反应式为CH4＋2O2＋4e－＝CO2＋2H2O
D．负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－＝CO32－＋7H2O
6．金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．金属M作电池正极
B．电解质是熔融的MO
C．电路中转移2
mol电子，理论上约消耗空气56
L
D．电池总反应为2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2
7．MnO2和Zn是制造普通干电池的重要原料，现用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制备MnO2和Zn的工艺流程如图。下列说法错误的是（
）
A．干电池是一种将化学能转变为电能的装置
B．原料硫酸可以循环使用，且可用盐酸代替硫酸进行酸溶
C．酸溶时ZnS作还原剂，操作1为过滤
D．通电电解时MnO2在阳极处生成，电极反应为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
8．十九大
报告提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比以前更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，
实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，
其理原如图所示。下列说法错误的是
A．Ptl
电极附近发生的反应为：SO2+
2H2O-2e-
=SO42-+4H+
B．该电池放电时电子从Pt
l电极经过外电路流到Pt2电极
C．Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-
=2O2-
D．相同条件下，放电过程中消耗的
SO2和O2的体积比为
2
:
1
9．下述实验方案中均使用了NaCl溶液，能达到实验目的的是（
）
编号
A
B
C
D
实验方案
置于光亮处
片刻后在Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液
实验目的
验证甲烷与氯气发生化学反应
进行喷泉实验
验证Fe电极被保护
验证乙炔的还原性
A．A
B．B
C．C
D．D
10．2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是（
）
A．“刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染
B．放电时，负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6
C．充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌
D．该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol）
11．碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应方程式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法正确的是
A．Zn作负极，失去电子
B．电池工作时，MnO2得电子被氧化
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．理论上，锌的质量减小6.5g，通过外电路的电子为0.2mol
12．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题(用符号A、B、C、D回答下列问题)
(1)装置甲中负极为___。装置丙中负极为__。
(2)装置乙中正极的电极反应式是___。
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是___。
13．(1)有①
、、；②H2、D2、T2；③石墨、金刚石；④、、；四组微粒或物质。互为同位素的是________(填编号，下同)，互为同素异形体的是_________。
(2)已知拆开1
mol
H—H键、1
mol
N≡N、1
mol
N—H键分别需要吸收的能量为436kJ、946k
J、391k
J。则由氢气和氮气反应生成1
mol
NH3需要__________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。
(3)控制和治理SO2是减少酸雨的有效途径，有学者设想以如图所示装置用电化学原理将他们转化为重要化工原料。若A为SO2，B为O2，C为H2SO4。则负极是
______
(填“A”或“B”)，负极反应式为
______________
。
(4)已知由甲烷CH4和氧气构成的燃料电池，电解质溶液为KOH溶液时，负极通入的气体为_______，(填化学式)，负极反应式为______________
14．将质量均为100g的锌片和铜片用导线与灯泡串联浸入盛有500mL
2
mol·L-1稀硫酸溶液的1.5L容器中构成如下装置。
（1）该装置中发生反应总的离子方程式为________________，溶液中______（填微粒化学式）向锌极移动。
（2）若2
min后测得锌片质量减少13g，则导线中流过的电子为__________mo1，电子的流动方向____________（用m、n表示）。若将正极生成的气体不断导入一个2L的刚性容器中，则反应开始至2min用该气体表示的反应速率为_______________。
（3）当反应进行到3min
时灯泡亮度较弱，某同学向该装置内溶液中加入__________（填序号）灯泡的亮度会突然增加。
a．300mL蒸馏水
b．100mL
8
mol·L-1硫酸溶液
c．300mL
10
mol·L-1硫酸铜溶液
d．200mL
8
mol·L-1氢氧化钠溶液
15．I.某同学做如下实验，以探究反应中的能量变化。
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________生成物的总能量。
II.某学习小组依据氧化还原反应原理：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计成的原电池如右图所示。
(3)
从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为_________
；
(4)
负极的电极材料为_____________；
(5)
正极发生的电极反应__________________________________；
16．（1）下列关于充电电池、干电池的叙述合理的是___。
①干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化
②锌锰干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器
③充电电池可以无限制地反复放电、充电
④充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
（2）铅蓄电池中，正极材料为PbO2，负极材料为Pb，放电时其负极反应式为___。
（3）原电池在NaOH溶液介质中，铝为负极，其负极反应式为__。
（4）航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都为2H2+O2=2H2O。
①酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是稀硫酸，其负极反应式为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为____。
②碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应式为___。
17．（1）如图甲所示，在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体，②浓硫酸，③硝酸铵固体，④NaCl固体。其中能使a溶液面高于b溶液面的是___（填序号）。
（2）如图乙是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：
①Zn为正极，Cu为负极；
②H+向负极移动；
③电子的流动方向，从Zn经外电路流向Cu；
④Cu极上有H2产生；
⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol;
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
以上描述合理的是___（填序号）。
（3）试解决下列有关化学反应速率的问题。
①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气（标准状况），则这2min内H2SO4的反应速率v(H2SO4)=___。2min末，烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）c(H2SO4)=___、c(ZnSO4)=___。
②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快，下列措施可行的是___（填序号）。
a.改锌片为锌粉
b.改稀H2SO4为98%的浓硫酸
c.升高温度
d.滴加少量CuSO4溶液
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精品试卷·第
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第六单元
实验活动6
化学能转化成电能
1．下列关于铜锌原电池和电解氯化铜溶液的叙述正确的是
A．铜锌原电池中电子从锌片流出
B．铜锌原电池中铜片上发生氧化反应
C．电解氯化铜溶液时，化学能转化为电能
D．电解氯化铜溶液时，阳极上发生还原反应
【来源】上海市建平中学2019-2020学年高一下学期期中考试化学试题（B）
【答案】A
【分析】
原电池是将化学能转化为电能的装置，铜锌原电池中锌作负极，发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电子经负极流向正极；电解池是将电能转化为化学能的装置，电解氯化铜溶液时，阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应，据此分析。
【详解】
A．铜锌原电池中电子从锌片流出，流入正极，故A正确；
B．铜锌原电池中锌作负极，发生氧化反应，故B错误；
C．电解池是将电能转化为化学能的装置，电解氯化铜溶液时，电能转化为化学能，故C错误；
D．电解氯化铜溶液时，阳极上发生氧化反应，故D错误；
答案选A。
2．下列关于原电池的说法中，正确的是（
）
A．任何化学反应上都能设计成原电池
B．原电池工作时，阳离子向负极移动
C．原电池的负极发生氧化反应
D．原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极
【来源】1.2.1
原电池的工作原理（重点练）——2020-2021学年高二化学上学期十分钟同步课堂专练（苏教版选修4）
【答案】C
【详解】
A．自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池，非氧化还原反应一定不能设计成原电池，故A错误；
B．原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故B错误；
C．原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故C正确；
D．原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，溶液中存在离子的定向迁移，电解质溶液中不存在电子的移动，故D错误；
答案选C。
【点睛】
自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池，原电池中发生的是自发进行的氧化还原反应，为学生的疑难点。
3．下列实验现象预测不正确的是(
)
A．实验I：电流表A指针偏转，碳棒上有红色固体析出
B．实验II：电流表A指针偏转，碳棒上有无色气体产生
C．实验Ⅲ：碳棒上有黄绿色气体产生，铁极上有无色气体产生
D．实验IV：可实现粗铜的提纯
【来源】山东省枣庄三中2020-2021学年高二上学期10月份质量检测考试化学试题
【答案】B
【详解】
A．实验I：该装置符合原电池构成条件，能形成原电池，所以有电流产生，铁易失电子而作负极，碳作正极，碳棒上铜离子得电子生成铜单质，所以碳棒上有红色物质析出，故A正确；
B．实验II：该电池符合原电池构成条件，能形成原电池，所以有电流产生，铁易失电子生成亚铁离子而作负极，没有无色气体产生，故B错误；
C．实验III：该装置是电解池，碳作阳极，铁作阴极，碳棒上氯离子放电生成黄绿色的氯气，铁棒上氢离子放电生成无色的氢气，故C正确；
D．实验IV：该装置是电解池，粗铜做阳极，精铜作阴极，阳极上铜失电子形成铜离子，还有一些金属失去电子，形成阳极泥，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成金属单质铜，可实现粗铜的提纯，故D正确；
答案选B。
4．下列有关电池的说法正确的是
A．手机上用的锂离子电池属于一次电池
B．铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO2
C．燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
【来源】湖北省咸宁市崇阳县第一中学2019-2020学年高一下学期5月联考化学试题
【答案】C
【详解】
A．手机上用的锂离子电池为可充电电池，为二次电池，A错误；
B．铅蓄电池可反复进行充电、放电，属于二次电池，由Pb、PbO2和H2SO4组成，负极为Pb，正极为PbO2，B错误；
C．一般而言，燃料电池的产物多为CO2、H2O等，属于对环境友好的新型电池，C正确；
D．铜锌原电池中Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，放电时电子沿外电路从负极Zn流向正极Cu，D错误；
故选C。
5．将铂电极置于KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，下列叙述正确的是
A．通入CH4的电极为正极
B．正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
C．通入CH4的一极的电极反应式为CH4＋2O2＋4e－＝CO2＋2H2O
D．负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－＝CO32－＋7H2O
【来源】2015-2016学年河南省许昌市三校高二下第四次联考化学试卷
【答案】D
【解析】
试题分析：A．甲烷燃料电池中甲烷失电子为负极，故A错误；B．碱性条件下，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；C．甲烷燃料电池负极是甲烷失电子，碱性条件下生成碳酸根离子，所以负极的电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故C错误；D．甲烷燃料电池负极是甲烷失电子，碱性条件下生成碳酸根离子，所以负极的电极反应式为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，故D正确；答案为D。
考点：考查碱性甲烷电池的工作原理
6．金属(M)空气电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．金属M作电池正极
B．电解质是熔融的MO
C．电路中转移2
mol电子，理论上约消耗空气56
L
D．电池总反应为2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2
【来源】江苏省镇江市吕叔湘中学2019-2020学年高二下学期期末考试化学试题
【答案】D
【分析】
从电池示意图中可以看出，左侧金属M失去电子变成M2+，为电池负极；右侧空气中的氧气得到电子与水反应生成OH-，为电池正极，据此答题。
【详解】
A．从图中可以看出M失电子生成M2+，故M电极为原电池的负极，A错误；
B．从图中可以看出，M2+离子和OH-离子可在两电极之间移动，说明电解质为熔融M(OH)2，B错误；
C．阳极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，电路中转移2mol电子，正极需要消耗氧气0.5mol，标准状况为11.2L，C错误；
D．根据电池的正负极方程式可知，电池的总反应为2M＋O2＋2H2O=2M(OH)2，D正确；
故选D。
7．MnO2和Zn是制造普通干电池的重要原料，现用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制备MnO2和Zn的工艺流程如图。下列说法错误的是（
）
A．干电池是一种将化学能转变为电能的装置
B．原料硫酸可以循环使用，且可用盐酸代替硫酸进行酸溶
C．酸溶时ZnS作还原剂，操作1为过滤
D．通电电解时MnO2在阳极处生成，电极反应为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
【来源】山东省聊城市2020届高三高考模拟（一）化学试题
【答案】B
【详解】
A.
干电池是一次电池，能将化学能转变为电能，A正确；
B.
盐酸具有还原性，电离产生的Cl-会被MnO2氧化产生有毒气体Cl2，影响Mn2+的电解，因此不能用盐酸代替硫酸使用，B错误；
C.
ZnS、MnO2、H2SO4发生氧化还原反应，产生ZnSO4、MnSO4、S及H2O，ZnS作还原剂，反应中S被氧化产生难溶于水的S单质，ZnSO4、MnSO4溶解在水中，所以操作1是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作，名称为过滤，C正确；
D.
通电时Mn2+在阳极失去电子被氧化产生MnO2，电极反应为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，D正确；
故合理选项是B。
8．十九大
报告提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比以前更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，
实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，
其理原如图所示。下列说法错误的是
A．Ptl
电极附近发生的反应为：SO2+
2H2O-2e-
=SO42-+4H+
B．该电池放电时电子从Pt
l电极经过外电路流到Pt2电极
C．Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-
=2O2-
D．相同条件下，放电过程中消耗的
SO2和O2的体积比为
2
:
1
【来源】江西省上饶市2020届第一次高考模拟考试理科综合化学试题
【答案】C
【分析】
题为二氧化硫与氧气组成的燃料电池，则氧气作正极，二氧化硫作负极，电解质溶液中氢离子从负极流向正极。
【详解】
A.Ptl电极为负极，附近发生的反应为：SO2+
2H2O-2e-
=SO42-+4H+，故A正确；
B.电子由负极Ptl流出经外电路流向正极Pt2，故B正确；
C.Pt2电极为正极，附近发生的反应为O2+4e-+4H+
=2H2O，故C错误；
D.根据得失电子守恒可知，SO2和O2按物质的量2:1反应，则相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2
:
1，故D正确；
综上所述，答案为C。
【点睛】
在书写电极反应方程式时要注意电解质溶液，该题中电解质溶液中氢离子可以移动，而溶液中不存在氧离子，则可迅速判断C错误。
9．下述实验方案中均使用了NaCl溶液，能达到实验目的的是（
）
编号
A
B
C
D
实验方案
置于光亮处
片刻后在Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液
实验目的
验证甲烷与氯气发生化学反应
进行喷泉实验
验证Fe电极被保护
验证乙炔的还原性
A．A
B．B
C．C
D．D
【来源】北京市海淀区首都师范大学附属中学2020届高三开学考试化学试题
【答案】A
【详解】
A.
和Cl2在光照条件下发生取代反应，液面上升，且试管壁有油状液滴，说明发生了反应，A可以达到实验目的；
B.
Cl2不易溶于饱和食盐水，B无法达到实验目的；
C.
Fe作阳极，失电子，无法被保护，C无法达到实验目的；
D.
电石中含有CaS杂质，因此产物气体中含有H2S杂质，未经除杂的产物气体直接通入酸性KMnO4溶液，无法验证乙炔的还原性，D无法达到实验目的；
故答案选A。
【点睛】
饱和食盐水可降低氯气的溶解度。
10．2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是（
）
A．“刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染
B．放电时，负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6
C．充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌
D．该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol）
【来源】黑龙江省双鸭山市第一中学2021届高三上学期第一次月考化学试题
【答案】C
【分析】
磷酸铁锂电池放电时，负极反应：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，正极反应：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4；充电时，阳极接正极，电极反应式：LiFePO4-
xe-=
Li1-xFePO4+xLi+，阴极接负极，电极反应式：Li1-xC6+
xLi++
xe-=
LiC6。
【详解】
A．“刀片电池”的总反应：LiC6+
Li1-xFePO4=
Li1-xC6+LiFePO4，由锂离子的得失转移而发生反应，几乎无污染，A正确，不选；
B．放电时为原电池，负极发生氧化反应，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，B正确，不选；
C．脱嵌意思是锂从正极材料中出来的过程，充电时，阳极的电极材料产生锂离子，电极反应式为：：LiFePO4-
xe-=
Li1-xFePO4+xLi+，放电时，负极材料产生锂离子，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，则充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌，C错误，符合题意；
D．维持电流强度4.825A，工作10分钟，则电量为4.825A×600s=2895C，转移电子的物质的量为，则正极增加重量为：，D正确，不选；
答案选C。
11．碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应方程式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法正确的是
A．Zn作负极，失去电子
B．电池工作时，MnO2得电子被氧化
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．理论上，锌的质量减小6.5g，通过外电路的电子为0.2mol
【来源】山东省2019-2020学年高一下学期期末联考化学试题
【答案】AD
【分析】
从电池总反应方程式Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)看，Zn由0价升高到+2价，失电子，Zn作负极；MnO2中的Mn元素由+4价降低到+3价，MnO2得电子，作正极，据此分析。
【详解】
A．在电池工作时，Zn失电子，价态升高，所以Zn作负极，故A正确；
B．电池工作时，MnO2得电子生成Mn2O3，Mn元素价态降低，被还原，故B错误；
C．电池工作时，负极产生电子，电子由负极通过外电路流向正极，故C错误；
D．理论上，锌的质量减小6.5g，参加反应的Zn物质的量为0.1mol，负极电极反应为Zn-2e-=Zn2+，通过外电路的电子为0.1mol
×2=0.2mol，故D正确；
答案选AD。
12．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题(用符号A、B、C、D回答下列问题)
(1)装置甲中负极为___。装置丙中负极为__。
(2)装置乙中正极的电极反应式是___。
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是___。
【来源】西藏自治区林芝市第二高级中学2019-2020学年高一下学期第二学段考试（期末）化学试题
【答案】A
D
Cu2++2e-=Cu
D＞A＞B＞C
【分析】
甲、乙、丙均为原电池装置，结合原电池工作原理分析解答。
【详解】
(1)依据原电池原理，装置甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，金属活动性A＞B；装置丙中A上有气体即H2产生，说明A作正极，D作负极；
(2)装置乙中C的质量增加，即析出Cu，则B为负极，C作正极，正极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu；
(3)甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A＞B；装置乙中C的质量增加，即析出Cu，则B为负极，活动性B＞C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D＞A，四种金属活泼性由强到弱的顺序是：D＞A＞B＞C。
13．(1)有①
、、；②H2、D2、T2；③石墨、金刚石；④、、；四组微粒或物质。互为同位素的是________(填编号，下同)，互为同素异形体的是_________。
(2)已知拆开1
mol
H—H键、1
mol
N≡N、1
mol
N—H键分别需要吸收的能量为436kJ、946k
J、391k
J。则由氢气和氮气反应生成1
mol
NH3需要__________(填“放出”或“吸收”)___________kJ能量。
(3)控制和治理SO2是减少酸雨的有效途径，有学者设想以如图所示装置用电化学原理将他们转化为重要化工原料。若A为SO2，B为O2，C为H2SO4。则负极是
______
(填“A”或“B”)，负极反应式为
______________
。
(4)已知由甲烷CH4和氧气构成的燃料电池，电解质溶液为KOH溶液时，负极通入的气体为_______，(填化学式)，负极反应式为______________
【来源】湖南省娄底市第一中学2019-2020学年高一下学期第一次月考化学试题
【答案】①④
③
放出
46
A
CH4
【详解】
(1)质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素之间互称同位素，因此①④中各种微粒之间互称同位素；同种元素构成的结构不同的单质之间互为同素异形体，因此③中的物质之间互为同素异形体；
(2)化学键断裂需要吸收能量，化学键形成需要放出能量，生成1molNH3的过程中化学键断裂吸收的总能量比化学键生成放出的总能量少，所以需要放热，放出的热量为46kJ；
(3)原电池中负极发生的是氧化反应，因此通入SO2的A极为负极，负极电极反应式为：；
(4)燃料电池的负极通入的是燃料(还原剂)，因此负极通入的是CH4，负极的反应式为：。
14．将质量均为100g的锌片和铜片用导线与灯泡串联浸入盛有500mL
2
mol·L-1稀硫酸溶液的1.5L容器中构成如下装置。
（1）该装置中发生反应总的离子方程式为________________，溶液中______（填微粒化学式）向锌极移动。
（2）若2
min后测得锌片质量减少13g，则导线中流过的电子为__________mo1，电子的流动方向____________（用m、n表示）。若将正极生成的气体不断导入一个2L的刚性容器中，则反应开始至2min用该气体表示的反应速率为_______________。
（3）当反应进行到3min
时灯泡亮度较弱，某同学向该装置内溶液中加入__________（填序号）灯泡的亮度会突然增加。
a．300mL蒸馏水
b．100mL
8
mol·L-1硫酸溶液
c．300mL
10
mol·L-1硫酸铜溶液
d．200mL
8
mol·L-1氢氧化钠溶液
【来源】【全国区级联考】山东省临沂市罗庄区2016-2017学年高一下学期期末考试化学试题
【答案】Zn+2H+=Zn2++H2↑
0.4
由m到
n
0.05mol·L-1·min-1
bc
【分析】
该装置没有外加电源，属于原电池，锌的活泼性比铜强，因此锌为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，根据原电池工作原理进行分析；
【详解】
(1)装置没有外加电源，属于原电池，活泼金属锌做负极，本身失电子，正极上是H+得电子，所以H+在该极附近浓度减小，正极反应和负极反应合并即为总的电池反应，离子反应式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，溶液中的向负极Zn移动；
故答案为Zn+2H+=Zn2++H2↑；；
(2)若2
min后测得锌片质量减少13g，Zn的物质的量为=0.2mol，则导线中流过的电子为0.2mol×2=0.4mo1，原电池工作时，电子的流动方向是由负极向正极移动，即由m到
n；反应中生成的氢气的物质的量为=0.2mol，则反应开始至2min用该气体表示的反应速率为=0.05mol·L-1·min-1；
故答案为0.4；m到
n；0.05mol·L-1·min-1；
(3)当反应进行到3min
时灯泡亮度较弱，说明溶液中硫酸基本完全反应，只需要继续添加稀硫酸或能与Zn发生反应的硫酸铜溶液即可，故答案为bc；
故答案为bc。
15．I.某同学做如下实验，以探究反应中的能量变化。
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________生成物的总能量。
II.某学习小组依据氧化还原反应原理：2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag设计成的原电池如右图所示。
(3)
从能量转化角度分析，上述原电池将化学能转化为_________
；
(4)
负极的电极材料为_____________；
(5)
正极发生的电极反应__________________________________；
【来源】山东省济宁市微山县第二中学2019-2020学年高一下学期第三学段考试化学试题
【答案】放
吸
低于
电能
Cu
(或铜)
Ag+
+
e-
=
Ag
【详解】
I．(1)通过实验现象反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，由此可以判断(a)中的反应放热反应；(b)中的反应是吸热反应，故答案为：放
吸；
(2)根据能量守恒定律，由于(b)中的反应是吸热反应，故(b)中反应物的总能量加上吸收的能量才等于生成物的总能量，故(b)中反应物的总能量低于生成物的总能量，故答案为：低于；
II．(3)
原电池就是将化学能直接转化为电能的装置，故答案为：电能；
(4)
从原电池的反应式2Ag＋＋Cu=Cu2＋＋2Ag可知，Cu转化为Cu2+化合价升高，被氧化发生氧化反应，原电池负极发生氧化反应，故负极的电极材料为Cu（或铜）；
(5)
原电池正极发生还原反应，故应该是Ag+得到电子还原为Ag，故正极的电极反应；Ag+
+
e-
=
Ag，故答案为：Ag+
+
e-
=
Ag。
16．（1）下列关于充电电池、干电池的叙述合理的是___。
①干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化
②锌锰干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀电器
③充电电池可以无限制地反复放电、充电
④充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行
（2）铅蓄电池中，正极材料为PbO2，负极材料为Pb，放电时其负极反应式为___。
（3）原电池在NaOH溶液介质中，铝为负极，其负极反应式为__。
（4）航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都为2H2+O2=2H2O。
①酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是稀硫酸，其负极反应式为2H2-4e-=4H+，则其正极反应式为____。
②碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应式为___。
【来源】江西省宜春市靖安中学2019-2020学年高一下学期第一次月考化学试题
【答案】②④
Pb+SO-2e-=PbSO4
Al+4OH--3e-=AlO+2H2O
O2+4H++4e-=2H2O
2H2+4OH--4e-=4H2O
【详解】
（1）①干电池是一次电池，只能将化学能转变成电能，实现化学能向电能的转化，故错误；
②锌锰干电池长时间连续使用时做为负极的外壳不断被耗损，会出现破损导致内装糊状物可能流出腐蚀电器，故正确；
③充电电池理论上可以无限制地反复放电、充电，但实际反应转化时不能彻底进行，充放电过程都有物质的损失，导致电池有一定的使用寿命，故错误；
④充电是使放电时的反应产物重新转变成反应物，充放电反应是互逆的氧化还原反应，故正确；
故答案为：②④。
（2）铅蓄电池中，负极为Pb，放电时铅失电子变成铅离子，与电解质溶液中的硫酸根结合成硫酸铅，负极反应为：Pb+SO-2e-=PbSO4，故答案为：Pb+SO-2e-=PbSO4。
（3）原电池在NaOH溶液介质中，铝为负极，实际反应是铝与氢氧化钠反应转变成偏铝酸钠，负极反应为：Al+4OH--3e-=AlO+2H2O，故答案为：Al+4OH--3e-=AlO+2H2O。
（4）①酸式氢氧燃料电池总反应式为2H2+O2=2H2O，电解质溶液是稀硫酸，其负极反应式为2H2-4e-=4H+，则正极反应式=总反应式-负极反应式，由此可得正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，故答案为：O2+4H++4e-=2H2O。
②碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应式2H2+4OH--4e-=4H2O，故答案为：2H2+4OH--4e-=4H2O。
17．（1）如图甲所示，在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体，②浓硫酸，③硝酸铵固体，④NaCl固体。其中能使a溶液面高于b溶液面的是___（填序号）。
（2）如图乙是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，记录如下：
①Zn为正极，Cu为负极；
②H+向负极移动；
③电子的流动方向，从Zn经外电路流向Cu；
④Cu极上有H2产生；
⑤若有1mol电子流过导线，则产生H2为0.5mol;
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
以上描述合理的是___（填序号）。
（3）试解决下列有关化学反应速率的问题。
①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气（标准状况），则这2min内H2SO4的反应速率v(H2SO4)=___。2min末，烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为（溶液体积变化忽略不计）c(H2SO4)=___、c(ZnSO4)=___。
②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快，下列措施可行的是___（填序号）。
a.改锌片为锌粉
b.改稀H2SO4为98%的浓硫酸
c.升高温度
d.滴加少量CuSO4溶液
【来源】贵州省毕节市威宁县2019-2020学年高一下学期期末考试化学试题
【答案】①③
③④⑤
1mol//L
1mol//L
acd
【详解】
（1）如图所示要使a溶液面高于b溶液面，则锥形瓶内的压强减小，又由于锥形瓶为密封体系，所以要使锥形瓶中的压强减小则试管中应发生吸热反应，由题所提供的试剂得知，①烧碱固体和③氯化铵固体的反应为吸热反应，故答案为：①③；
（2）由原电池的工作原理可知③④⑤描述合理，故答案为：③④⑤；
（3）①由500mL2mol·L-1的稀硫酸，当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气（标准状况），所消耗硫酸的n(H2SO4)等于生成氢气的n(H2)，即n(H2SO4)=
n(H2)=0.5mol，所以2min内H2SO4的反应速率；剩余硫酸的物质的量为：，剩余硫酸的物质的量等于硫酸锌的物质的量，所以答案为：、；
②加快化学反应速率的因素有增大接触面积、适当增加反应物浓度、升高温度、形成原电池原理等，因浓硫酸具有很强的氧化性不能与锌反应生成氢气，故答案为：acd。
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精品试卷·第
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