必刷05 化学能与电能-2020-2021学年高一化学下学期期末复习核心考点必刷200题（人教版2019必修第二册）（解析版）

这是一份必刷05 化学能与电能-2020-2021学年高一化学下学期期末复习核心考点必刷200题（人教版2019必修第二册）（解析版），共1页。试卷主要包含了下列说法不正确的是，下列装置能形成原电池的是等内容，欢迎下载使用。
1．随着科学技术的发展，我国能源的获得和使用方式发生了很大改变。下列设备工作时将太阳能转化为电能的是
A．锂离子电池B．太阳能集热器
C．燃气灶 D．硅太阳能电池
【答案】D
【详解】
A．锂离子电池将化学能转化为电能，A项错误；
B．太阳能集热器将太阳能转化为热能，B项错误；
C．燃气灶将化学能转化为热能和光能，C项错误；
D．硅太阳能电池将太阳能转化为电能，D项正确。
故选D
2．下列说法不正确的是
A．葡萄酒可用SO2作防腐剂
B．设计某些原电池时可用铜作负极
C．锂离子电池属于一次电池
D．升高温度一定能加快化学反应速率
【答案】C
【详解】
A．SO2具有较强的还原性，溶在葡萄酒中可起到防氧化变质的作用，故A正确；
B．原电池是基于氧化还原反应的原理，铜也可作负极，如Cu-石墨-氯化铁溶液组成的原电池中，铜作负极，故B正确；
C．大多数的锂离子电池为可充放电电池，属于二次电池， 故C错误；
D．升温可以加快一切化学反应的反应速率，故D正确；
故选：C。
3．下列装置能形成原电池的是( )
A．①②③⑦B．①②⑤⑥
C．①②③④D．①②③⑥⑦
【答案】A
【详解】
根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断；装置④不能形成闭合回路；装置⑤不具有两个活动性不同的电极，只能发生氧化还原反应，不能形成电流；装置⑥中酒精不是电解质溶液；装置能形成原电池的是①②③⑦，答案选A。
4．原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法不正确的是
A．由Zn、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Zn－2e-＝Zn2+
B．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe－2e-＝Fe2+
C．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e-＝Al3+
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e-＝Cu2+
【答案】C
【详解】
A. 该原电池中，Zn易失电子作负极，Cu作正极，负极上Zn失电子生成Zn2+，负极反应式为Zn－2e-＝Zn2+，故A正确；
B. 该原电池中，Fe易失电子作负极，Cu作正极，负极反应式为Fe－2e-＝Fe2+，故B正确；
C. 该原电池中，Al易失电子作负极，Mg作正极，负极反应式为，故C错误；
D. Al和浓硝酸发生钝化现象，所以Cu易失电子作负极，Al作正极，负极反应式为Cu－2e-＝Cu2+，故D正确。
故答案选：C。
5．某学生用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是（ ）
A．图6-3装置（3）中棒增加质量与棒减轻质量之比为
B．图6-3装置（2）中如果两极上都有气体产生，则说明棒不纯
C．图6-3装置（1）中铜棒上没有气体产生
D．图6-3装置（2）与（3）中正极生成物质的质量之比为时，棒减轻的质量相等
【答案】A
【详解】
A．锌的活泼性大于铜，装置(3)中棒为原电池负极，其质量减轻，棒为原电池正极，铜离子在此极得电子生成铜，铜电极质量增加，选项A错误；
B．装置(2)中不纯的电极也能形成原电池而产生，选项B正确；
C．装置(1)中不能构成原电池，不与稀硫酸反应，所以棒上不产生，选项C正确；
D．假设装置(2)中正极产生2g，则转移2ml电子，消耗负极65g，若装置(3)中正极析出64g，则也转移2ml电子，消耗负极65g，所以棒减轻的质量相等，选项D正确；
故选A。
6．在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是( )
A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．a是正极，b是负极
C．导线中有电子流动，电子从a极到b极D．a极上发生了氧化反应
【答案】B
【分析】
a的金属性比氢要强，b为碳棒，所以a是负极，b碳棒是正极；
【详解】
A．碳棒是正极，在正极发生的反应是：2H++2e-=H2↑，溶液中的氢离子浓度减少，溶液的pH变大，故A正确；
B．a的金属性比氢要强，b为碳棒，所以a是负极，b碳棒是正极，故B错误；
C．在原电池的外电路中，电子由负极经导线流向正极，即电子从a极经导线到b极，故C正确；
D．a的金属性比氢要强，b为碳棒，所以a是负极，负极上发生金属失电子的氧化反应，故D正确；
答案选B。
7．两种金属A与B和稀硫酸组成原电池时,A是正极。下列有关推断正确的是( )
A．A的金属性强于B
B．电子不断由A电极经外电路流向B电极
C．A电极上发生的电极反应是还原反应
D．A的金属活动性一定排在氢前面
【答案】C
【分析】
原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。
【详解】
A.两种金属A与B和稀硫酸组成原电池时,A是正极，这说明金属性是B强于A，A不正确；
B.电子不断由B电极经外电路流向A电极，B不正确；
C.正极导电电子，发生还原反应，选项C正确；
D.A的金属活动性不一定排在氢前面，选项D不正确，
答案选C。
8．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，溶液均从蓝色直接变成黄色
D．a和b用导线连接后，Fe片上发生氧化反应，溶液中的Cu2+向铜电极移动
【答案】C
【详解】
A．a和b不连接时，铁片和铜离子发生置换反应，因此铁片上会有金属铜析出，故A正确；
B．a和b用导线连接时，铁作负极，铜作正极，因此铜片上发生的反应为Cu2++2e－=Cu，故B正确；
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液中铜离子都会减少，铁变为亚铁离子，溶液颜色变浅，故C错误；
D．a和b用导线连接后，Fe为负极，发生氧化反应，铜为正极，根据离子“同性相吸”原理，因此溶液中的Cu2+向正极即铜电极移动，故D正确。
综上所述，答案为C。
9．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下：
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu电极上有气泡产生，发生还原反应
③向Cu电极移动
④若有0.5ml电子流经导线，则可产生0.25ml气体
⑤电子的流向是Cu→Zn
⑥正极反应式为Cu-2e-=Cu2+，发生氧化反应
则卡片上的描述合理的是（ ）
A．①②③B．②④C．②③④D．③④⑤
【答案】B
【分析】
Zn能与硫酸发生自发的氧化还原反应，而Cu不能，且锌、铜和硫酸形成原电池，锌失电子作负极，铜极氢离子得电子，生成氢气，作正极。
【详解】
①该原电池中，Zn为负极，Cu为正极，①错误；
②铜电极上电极反应式为2H++2e-=H2↑，发生还原反应，②正确；
③向负极移动，即向锌电极移动，③错误；
④若有0.5ml电子流经导线，则产生气体的物质的量==0.25ml，④正确；
⑤电子由Zn电极流向Cu电极，⑤错误；
⑥正极反应式为2H++2e-=H2↑发生还原反应，⑥错误。
答案为B。
10．有a、b、c、d四个金属电极，实验装置及部分实验现象如下：由此判断这四种金属的活动性顺序是（ ）
A．a＞b＞c＞dB．d＞a＞b＞cC．b＞c＞d＞aD．a＞b＞d＞c
【答案】B
【详解】
①中形成原电池，a极质量减少，b极质量增加，a为负极，b为正极，金属的活动性：a＞b；
②中没有形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属的活动性：b＞c；
③中形成原电池，d极溶解，c极有气泡产生，d是负极，c是正极，所以金属的活动性：d＞c；
④中形成原电池，电流从a极流向d极，说明a为正极，d为负极，所以金属的活动性：d＞a；
综上所述，这四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c，故选B。
11．按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则y轴应表示( )
①c(Ag＋) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A．①③B．③④C．①②④D．②
【答案】D
【分析】
Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中，活泼金属Fe为负极，Ag为正极，Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应，在负极上质量减轻，正极上析出金属银。
【详解】
根据图中装置实验，Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中，活泼金属Fe为负极，Ag为正极，Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应，在负极上金属铁本身失电子，即a棒质量减轻，正极Ag上析出金属银，银离子得电子析出金属Ag，所以正极质量增加，银离子浓度减小，①错误；硝酸根离子浓度不变，②正确；a棒为铁电极，做负极，失电子，质量减轻，③错误；b棒上有银析出，质量增加，④错误；在转移电子相等情况下，析出金属多，所以溶液质量减轻，⑤错误，所以y轴只能表示②，故选：D。
12．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述不正确的是
A．碱性锌锰电池比普通锌锰电池的能量高
B．锌锰干电池工作一段时间后碳棒质量不变
C．燃料电池可连续不断的将热能直接转变为电能
D．铅酸蓄电池虽然体积大有污染，但是电压稳定、安全可靠、价格低廉，是一种常用的二次电池
【答案】C
【详解】
A．碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大，能量高，故A正确；
B．在锌锰干电池中，正极是碳棒，该极上二氧化锰发生得电子的还原反应，该电极质量不变，故B正确；
C．燃料电池是将化学能转化为电能，故C错误；
D．铅酸蓄电池虽然体积大有污染，但是电压稳定、安全可靠、价格低廉，是一种常用的二次电池，故D正确；
故选C。
13．下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A．图 I所示电池中，电子从锌片流出
B．图 II所示干电池中石墨作负极
C．图 III所示电池为二次电池
D．图 IV所示电池中正极反应为：
【答案】B
【详解】
A． 原电池工作时，电子从负极流出，图 I所示电池中，锌为负极，则电子从锌片流出，A正确；
B． 图 II所示干电池中石墨作正极、锌作负极，B错误；
C． 铅蓄电池对外供电时，铅作负极、二氧化铅作正极，当充电时，铅作阴极，二氧化铅作阳极，可反复使用，故图 III所示电池为二次电池，C正确；
D． 图 IV所示电池为氢氧燃料电池，其中，氧气在正极得到电子发生还原反应，正极反应为：，D正确；
答案选B。
14．某蓄电池放电、充电时反应为：Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2，下列推断错误的是
A．放电时，每转移2 ml电子，正极上有1 ml Ni2O3 被氧化
B．放电时，负极上的电极反应式是：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C．放电时，Fe作负极
D．放电时，电流由正极流向负极
【答案】A
【分析】
放电时为原电池反应，负极反应式为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，正极反应式为Ni2O3+3H2O+2e-=2Ni(OH) 2+2OH- ，据此分析。
【详解】
A．放电时，正极上Ni2O3得到电子被还原，每转移2 ml电子，正极上有1 ml Ni2O3 被还原，A错误；
B．根据电池反应式知，放电时Fe作负极失去电子被氧化被Fe2+，然后结合OH-变为Fe(OH)2，故负极的电极反应式为：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，B正确；
C．放电时，Fe失去电子发生氧化反应，所以Fe作负极，C正确；
D．放电过程是原电池反应，电子由负极Fe流向正极Ni2O3，电流则由正极Ni2O3流向负极Fe，D正确；
故选A。
15．下列电池工作时，O2在正极得电子的是( )
【答案】C
【详解】
A．锌锰电池中，O2不参与反应，A项错误；
B．铅蓄电池中，O2不参与反应，B项错误；
C．氢氧燃料电池的总反应是2H2＋O2=2H2O，因而正极是O2得电子发生还原反应，C项正确；
D．镍镉电池中，O2不参与反应，D项错误。
答案选C。
16．普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池反应的方程式为：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，下列说法正确的是( )
A．石墨作负极
B．锌失去电子，被还原
C．电池工作时，电子从石墨经导线流向锌
D．正极的电极反应为：NH＋MnO2＋e－=MnO(OH)＋NH3
【答案】D
【详解】
A．根据电池反应：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2=Zn(NH3)2Cl2＋2MnO(OH)，原电池中负极上是金属锌发生失电子的氧化反应，A项错误；
B．电池中锌失去电子，被氧化，B项错误；
C．电池中电子从负极流向正极即从锌经导线流向石墨，C项错误；
D．正极得电子发生还原反应，所以正极的电极反应为：NH＋MnO2＋e－=MnO(OH)＋NH3，D项正确；
答案选D。
17．由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和1 L 0.2 ml·L-1 CuCl2溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是
A．闭合K，电子通过电解质溶液移到碳棒上
B．闭合K，碳棒上有紫红色固体析出
C．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18g
D．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu
【答案】BC
【分析】
该装置为原电池，铁棒做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe—2e-= Fe2+，碳棒为正极，溶液中铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
【详解】
A.闭合K，电子由铁棒通过导线移到碳棒上，故A错误；
B.由分析可知，闭合K，碳棒为正极，溶液中铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，碳棒上有紫红色固体析出，故B正确；
C.闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，负极上减少的质量为=8.4g，正极上增加的质量为=9.6g，则理论上碳棒与铁棒的质量差为(8.4g+9.6g)=18g，故C正确；
D.由分析可知，闭合K，铁棒做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe—2e-= Fe2+，故D错误；
故选BC。
18．如图所示。请回答：
(1)若C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，A极材料为铜，B电极材料为Zn，A为_______极，此电池所发生的反应化学方程式为_______，反应进行一段时间后溶液C中c(H+)将_______(填“变大”“变小”或“基本不变”)。溶液中的移向_______极(填“A”或“B”)
(2)若C为CuSO4溶液，A极材料为石墨，B电极材料为Fe。则B电极上发生的电极反应式为_______；A极产生的现象是_______；若AB两电极质量相同，当AB两电极质量差为12g时，理论上反应过程中电子发生转移的物质的量为______。
【答案】正 Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑ 变小 B Fe-2e-=Fe2+ 有红色物质析出 0.2ml
【分析】
(1)锌比铜活泼，则锌作负极，原电池反应是锌与稀硫酸置换氢气的反应，正极反应是氢离子得电子生成氢气，负极上是金属铁发生失去电子的氧化反应，结合原电池的工作原理分析作答；
（2）若C为CuSO4溶液，B电极材料为Fe，A极材料为石墨，则总反应为铁与硫酸铜发生自发的氧化还原反应。原电池中，B电极为负极，发生失电子的氧化反应，A电极为正极，发生得电子的还原反应，结合原电池的工作原理及电化学计算中电子转移数守恒作答。
【详解】
(1)若溶液C为稀H2SO4溶液，A极材料为铜，B电极材料为Zn，由于锌比铜活泼，则该原电池锌作负极，铜做正极， A极材料为铜，即A为正极，该原电池反应是锌与稀硫酸置换氢气的反应： Zn+ H2SO4== ZnSO4+ H2↑；依据该反应可知溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度变小；原电池中阴离子移向负极，则溶液中的移向B极。故答案为：正；Zn+ H2SO4= ZnSO4+ H2↑；变小；B；
(2) 若C为CuSO4溶液，A极材料为石墨，B电极材料为Fe ，则由电极和电解质溶于可知该原电池的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu， 则B电极Fe为原电池的负极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：Fe-2e-==Fe2+；A极铜离子得电子转化为铜单质，其电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故A极现象为有红色物质析出；根据Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，当AB两电极质量差为12g时，则消耗的铁的质量为m(Fe)= =5.6g，反应过程中电子发生转移的物质的量为0.2ml。故答案案为：Fe-2e-=Fe2+；有红色物质析出；0.2ml。
19．根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题：
Ⅰ．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是_______，发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是_______。
(2)正极上出现的现象是_______。
(3)若导线上转移电子1 ml，则生成银_______g。
Ⅱ．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 ml·L-1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 ml·L-1的NaOH溶液中，如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式：_______。
(2)乙中负极为_______，总反应的离子方程式：_______。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的实验结论，依据该实验实验得出的下列结论中，正确的有_______。
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介质
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表已过时，没有实用价值了
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析
【答案】Cu 氧化 AgNO3溶液 碳棒上出现银白色物质 108 2H++2e-=H2↑ Al 2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑ AD
【详解】
Ⅰ．(1)在反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中，Cu失去电子，在负极上发生氧化反应：Cu-2e-=Cu2+；正极上，Ag+得到电子生成银单质，所以该电池的负极材料为Cu，发生氧化反应，电解质溶液需要提供Ag+，故可用AgNO3溶液；
(2)正极上发生反应：Ag++e-=Ag，可看到碳棒上出现银白色物质。
(3)根据正极反应：Ag++e-=Ag，转移1ml电子，生成1mlAg，即108gAg。
Ⅱ．(1)甲中镁比铝活泼，更容易和硫酸反应，所以镁作负极，失去电子，铝作正极，溶液中的H+得到电子，正极反应式为：2H++2e-=H2↑。
(2)乙中铝能和NaOH溶液自发地发生氧化还原反应，所以铝作负极，总反应离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。
(3)镁的原子半径比铝大，且镁的核电荷数比铝小，所以镁比铝容易失去电子，所以镁比铝活泼，这是不争的事实，金属活动性顺序表依然是正确且有实用价值的。在乙中之所以铝作负极，是因为铝能和NaOH溶液自发地发生氧化还原反应而镁不能，所以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介质，同时该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析，故AD正确。
20．某同学设计实验探究构成原电池的条件，装置如图所示。
实验一：探究电极的构成（甲图）
①A、B两极均选用石墨，发现灵敏电流计指针不偏转；
②A、B两极均选用铜片，发现灵敏电流计指针不偏转；
③A极用锌片，B极用铜片，发现电流计指针向左偏转；
④A极用锌片，B极用石墨，发现电流计指针向左偏转。
结论一：_____________________。
实验二：探究溶液的构成（甲图，A极用锌片，B极用铜片）
①液体采用无水乙醇，发现灵敏电流计指针不偏转。
②改用硫酸溶液，发现灵敏电流计指针偏转，B极上有气体产生。
结论二：_______________________。
实验三：对比实验，探究乙图装置能否构成原电池将锌、铜两电极分别放入稀硫酸中，发现锌片上有气泡产生，铜片上无明显现象，灵敏电流计指针不发生偏转。
结论三：________________________。
【答案】结论一：电极必须是两个活动性不同的电极 结论二：溶液必须是电解质溶液 结论三：必须形成闭合回路
【详解】
实验一：由①②可知，当两电极相同时，不能形成原电池；由③④可知，当两电极是两种活泼性不同的金属或一极是金属一极是可导电的非金属时，可以形成原电池，故可得出结论一：电极必须是两个活动性不同的电极；
实验二：②中乙醇是非电解质，溶液中，无自由移动的离子；②中硫酸是电解质，硫酸溶液中有自由移动的离子，能形成原电池，故可得出结论二：溶液必须是电解质溶液；
实验三：没有形成闭合回路，无电流产生，故可得出结论三：必须形成闭合回路。
21．(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从________口通入(填“a”或“b”)，X极为电池的______(填“正”或“负”)极。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为
A极：2H2＋2O2－－4e－=2H2O
B极：O2＋4e－=2O2－
则A极是电池的______极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。
(3)微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：实验装置
部分实验现象
实验装置
部分实验现象
a极质量减少，b极质量增加
d极溶解，c极有气泡产生
b极有气泡产生，c极无明显变化
电流从a极流向d极
A
B
C
D
锌锰电池
铅蓄电池
氢氧燃料电池
镍镉电池