作業(yè)14化學(xué)反應(yīng)與電能(分值：100分)(選擇題1~12題，每小題5分，共60分)題組一原電池工作原理1.(2023·云南玉溪第一中學(xué)高一期中)下列關(guān)于原電池的敘述正確的是()A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極材料必須是兩種活動性不同的金屬C.在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，該電極被還原D.原電池放電時，在電解質(zhì)溶液中陽離子移向負(fù)極2.(2024·江蘇靖江高一期中)西紅柿中含有礦物鹽、有機酸等，某同學(xué)利用如圖所示裝置探究原電池工作原理。下列說法不正確的是()A.該裝置可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.Cu電極表面產(chǎn)生的氣體是H2C.電子由Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流入Cu電極D.Zn電極是該電池的負(fù)極3.(2024·廣州高一期中)原電池裝置中X、Y為兩金屬電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，下列對此裝置的說法正確的是()A.外電路的電流方向為X→外電路→YB.SO42-移向XC.X電極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)D.若兩電極分別為Cu和Fe，則X為Cu，Y為Fe4.(2024·重慶高一期中)鋅銅原電池的裝置如圖，下列說法正確的是()A.若用乙醇代替CuSO4溶液，則也能構(gòu)成原電池B.銅電極的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=CuC.電子由鋅電極流出，經(jīng)電解質(zhì)溶液傳遞到銅電極D.電池工作時，溶液中的Cu2+向鋅電極遷移5.(2023·深圳高一校聯(lián)考期中)海水電池為探索深海提供了能源保障。一種鋰?海水電池以金屬鋰為負(fù)極，石墨為正極，下列關(guān)于該電池的描述正確的是()A.正極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電流由Li流向石墨C.Li+由正極向負(fù)極遷移D.電池的總反應(yīng)式為2Li+2H2O=2LiOH+H2↑題組二原電池工作原理的應(yīng)用6.(2024·遼寧本溪高一段考)比較X、Y、Z、W四種金屬的活動性，方案及相關(guān)現(xiàn)象如下：①將四種金屬各自浸入稀硫酸中，只有W表面無氣泡產(chǎn)生；②將X、Y用導(dǎo)線連接浸入稀硫酸中，X上產(chǎn)生氣泡；③將Y、Z用導(dǎo)線連接浸入稀硫酸中，Z極質(zhì)量減小。則四種金屬的活動性由強到弱的順序為()A.Z>Y>X>W B.Z>X>Y>WC.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W7.某原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+，能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()選項ABCD正極AgCFeCu負(fù)極FeFeZnFe電解質(zhì)溶液FeCl3FeCl2Fe2(SO4)3CuSO48.(2024·山東淄博高一期中)下列各組材料組成如圖裝置，能形成原電池且M作正極的是()選項MNPAZnCu稀硫酸BAgZn蔗糖溶液CAgFeFeCl3溶液DAlMgNaOH溶液9.某實驗小組同學(xué)設(shè)計如圖所示對比實驗，探究原電池的構(gòu)成條件，下列相關(guān)說法不正確的是()實驗1實驗2實驗3實驗裝置實驗現(xiàn)象①鋅粒逐漸變小；②銅絲遠(yuǎn)離鋅粒的一端有氣泡產(chǎn)生無明顯現(xiàn)象①鋅粒逐漸變??；②鋅粒上有氣泡產(chǎn)生；③銅絲無明顯變化A.實驗1形成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.實驗1中鋅粒作負(fù)極，銅絲作正極C.對比實驗1和實驗2，說明形成原電池可以使Cu與稀硫酸反應(yīng)D.對比實驗1和實驗3，說明形成原電池需要導(dǎo)線連成閉合回路10.下列有關(guān)原電池的說法正確的是()A.將反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+設(shè)計為原電池，則可用Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，F(xiàn)eCl3為電解質(zhì)B.銅片和鋁片用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸中，銅作負(fù)極C.銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極D.任何放熱反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池11.(2024·福建德化高一期中)某學(xué)生用如圖所示裝置研究原電池的工作原理，下列說法錯誤的是()A.裝置Ⅰ中銅棒上沒有氣體產(chǎn)生B.裝置Ⅱ中Zn棒逐漸溶解，銅棒電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑C.裝置Ⅱ與Ⅲ中正極生成的物質(zhì)質(zhì)量之比為1∶32時，Zn棒的質(zhì)量變化相等D.當(dāng)裝置Ⅲ電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極和正極質(zhì)量變化之差為1g12.按圖1所示裝置進行實驗，若圖2中x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可以表示()①c(Ag+)②c(NO3-)③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量A.①③B.②④C.①③⑤D.②④⑤13.(12分)回答下列問題。(1)請設(shè)計一個原電池，可自發(fā)進行反應(yīng)：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，該電池的兩電極分別為銅棒、銀棒，請在方框中畫出該實驗的裝置圖。該電池中，電子的流向為。

(2)該電化學(xué)裝置的能量變化形式為。若開始時兩電極質(zhì)量相等，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，理論上兩電極的質(zhì)量差為g。

14.(18分)幾位同學(xué)以相同大小的銅片和鋅片為電極研究水果電池，得到的實驗數(shù)據(jù)如表所示：實驗編號水果種類電極間距離/cm電流/μA1番茄198.72番茄272.53蘋果227.2(1)該實驗的目的是探究水果種類和對水果電池電流的影響。

(2)該實驗所用裝置中，負(fù)極的材料是，該裝置將轉(zhuǎn)化為電能。

(3)能表明水果種類對電流有影響的實驗編號是和。

(4)請你再提出一個可能影響水果電池電流的因素：。

15.(10分)(2024·廈門高一段考)化學(xué)電源在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，請回答下列問題：(1)某同學(xué)利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，設(shè)計了相同條件下如圖1(6mol·L-1的H2SO4溶液)、圖2(6mol·L-1的NaOH溶液)的兩個實驗。①圖1中放電時H+向(填“鎂片”或“鋁片”)移動。

②圖2中鋁片為極，其電極反應(yīng)式為。

③依據(jù)該實驗得出的下列結(jié)論中，正確的有(填字母)。

A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性強弱時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強C.初中所學(xué)的金屬活動性順序已過時，沒有實用價值D.電極不變，電解質(zhì)溶液不同，電極反應(yīng)也可能不同(2)一定量的Zn與足量的稀硫酸反應(yīng)制氫氣，反應(yīng)過程中生成氣體的體積隨時間的變化如圖3中的曲線①。某同學(xué)欲通過改變某一條件將曲線①變成曲線②。下列措施能實現(xiàn)其目的的是(填字母)。

A.滴加少量的CuSO4溶液B.滴加少量的濃硫酸C.加入少量的ZnSO4固體D.加入少量的CH3COONa固體答案精析1.A2.A3.B[電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即X為負(fù)極，Y為正極，則外電路的電流方向為Y→外電路→X，A錯誤；原電池中陰離子向負(fù)極移動，則SO42-移向X電極，Y為正極，氫離子在Y電極得電子生成氫氣，B正確；X電極(負(fù)極)上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，Y電極(正極)上發(fā)生的是還原反應(yīng)，C錯誤；若兩電極分別為Cu和Fe，金屬活動性強的作負(fù)極，因此X為Fe，Y為Cu，4.B[原電池中發(fā)生總反應(yīng)：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，鋅作負(fù)極，銅作正極，正極Cu2+得電子，電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，陽離子向正極遷移，B正確，C、D錯誤；乙醇是非電解質(zhì)，構(gòu)成原電池需要電解質(zhì)溶液，A錯誤。]5.D[鋰?海水電池以金屬鋰為負(fù)極，石墨為正極，電池的正極上發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；電池中電流由正極流向負(fù)極，故電流由石墨流向Li，B錯誤；電池中陽離子移向正極，故Li+由負(fù)極向正極遷移，C錯誤；負(fù)極Li失電子生成Li+，正極水得電子生成氫氧根離子和氫氣，故電池的總反應(yīng)式為2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，D正確。]6.A[①中W表面無氣泡產(chǎn)生，說明金屬活動性W最弱；②中X上產(chǎn)生氣泡，說明金屬活動性：Y>X；③中Z極質(zhì)量減小，Z為負(fù)極，說明金屬活動性：Z>Y，故選A。]7.A[A中原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+，正確；B中沒有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池，錯誤；C中鋅比鐵活潑，鋅作負(fù)極，總反應(yīng)的離子方程式為Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+，錯誤；D中原電池總反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+=Fe2++Cu，錯誤。]8.C[鋅是負(fù)極，銅是正極，即M作負(fù)極，A不選；蔗糖是非電解質(zhì)，不能形成原電池，B不選；鐵是負(fù)極，銀是正極，即M作正極，C選；鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鎂是正極，鋁是負(fù)極，即M作負(fù)極，D不選。]9.C[實驗1中形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，鋅粒作負(fù)極，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+，銅絲作正極，H+在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，A、B正確；實驗1的本質(zhì)是鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)，C錯誤；原電池需要形成閉合回路，D正確。]10.B[Fe作負(fù)極，活潑性比Fe弱的金屬或石墨棒作正極，所以不能用Zn作負(fù)極，故A錯誤；Al遇到濃硝酸會鈍化，Cu與濃硝酸反應(yīng)，Cu作負(fù)極，故B正確；電子由負(fù)極(鋅)流向正極(銅)，故C錯誤。]11.D[裝置Ⅰ因沒有形成閉合回路，不是原電池裝置，銅棒上沒有氣體產(chǎn)生，A正確；裝置Ⅱ與Ⅲ中負(fù)極電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+，裝置Ⅱ中正極電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，裝置Ⅲ中正極電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，正極生成的物質(zhì)質(zhì)量之比為1∶32時，依據(jù)電子守恒計算兩個原電池中電子轉(zhuǎn)移相同，所以反應(yīng)的鋅的質(zhì)量相同，B、C正確；裝置Ⅲ是原電池裝置，鋅作負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+，銅作正極：Cu2++2e-=Cu，當(dāng)裝置Ⅲ電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極和正極質(zhì)量變化之差為65g-64g2=0.5g，D錯誤。12.C[NO3-不參加反應(yīng)，因此c(NO3-)不變，②不符合圖像變化；負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，正極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag，則a棒的質(zhì)量逐漸減小，b棒的質(zhì)量逐漸增大，c(Ag+)逐漸減小，①③符合圖像變化，④不符合圖像變化；由電極反應(yīng)式可知，每溶解56g鐵轉(zhuǎn)移2mol電子，有216g13.(1)從Cu電極沿導(dǎo)線流向Ag電極(2)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能28解析(1)Cu+2Ag+=Cu2++2Ag可自發(fā)進行，設(shè)計成原電池時，負(fù)極為銅棒，正極為銀棒，AgNO3為電解質(zhì)溶液。該電池中電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，即從Cu電極沿導(dǎo)線流向Ag電極。(2)負(fù)極上Cu-2e-=Cu2+、正極上2Ag++2e-=2Ag，電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，負(fù)極上消耗0.1molCu，正極上生成0.2molAg，則兩電極的質(zhì)量差為6.4g+21.6g=28g。14.(1)電極間距離(2)鋅片化學(xué)能(3)23(4)水果的酸性(電解質(zhì)溶液濃度)15.(1)①鋁片②負(fù)Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-③AD(2)B解析(1)①圖1中鎂作負(fù)極，鋁作正極，放電時氫離子向鋁片移動。②圖2中鋁為負(fù)極，鎂為正極，負(fù)極上電極反應(yīng)