2022高中化学学业水平考试题库化学反应与电能

第2课时化学反应与电能

1.对于原电池的电极名称叙述有错误的是（）

A.发生氧化反应的一极为负极

B.正极为电子流入的一极

C.比较不活泼的金属为负极

D.电流的方向由正极到负极

SSc

国丽原电池中相对活泼的金属一般为负极，不活泼的一般为正极,C项错误;负极发生氧化反应，正极

发生还原反应,A项正确;原电池工作时，外电路中电子由负极流出，由正极流入，电流方向与电子流动

方向相反,B、D两项正确。

2.下列有关电池的说法不正确的是（）

A.手机上用的锂离子电池属于二次电池

B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D.锌镐干电池中，锌电极是负极

|解析|手机用的电池是可充电电池,A项正确。铜锌原电池中,Cu为正极Zn为负极，外电路中电子由负

极流向正极,B项错误。燃料电池将化学能转化为电能,C项正确。锌镒干电池中Zn为负极,D项正

确。

3.为将反应2A1+6H+—2A13++3H2T的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是（铝条均已除去了

氧化膜）（）

稀盐酸

D

解析|A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能,A项中反应为2A1+2OH-+2H2O-

2A1O\+3H2T，A项错误;B项符合题目的要求，正确;C项中反应为A1和硝酸反应生成NO,故C项达不

到目的;D项中两电极全是A1,因而不能构成原电池，即不能将化学能转化为电能。

4.如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以

组合成该装置的是（）

HZH

选项MNP

A锌铜稀硫酸

B铜铁稀盐酸

c银锌硝酸银溶液

D锌铁硝酸铁溶液

答案C

解析M棒变粗,N棒变细，说明N棒是负极，金属活动性相对于M棒较强。M棒变粗说明M棒上有

金属析出。

5.汽车的启动电源常用铅酸蓄电池。其结构如下图所示，放电时的电池反应如下:PbO2+Pb+2H2sCM

=2PbSO4+2H2Oo根据此反应判断下列叙述中正确的是)

A.PbCh是电池的负极

B.Pb是负极

C.PbCh得电子，被氧化

D.电池放电时,溶液酸性增强

答案B

国画根据电池反应知放电过程中铅失去电子，因此它是原电池的负极，其电极反应式为Pb+S0^-2e-

—PbS04,故B项正确;PbCh在放电过程中得到电子被还原，所以它是原电池的正极，因此A、C两项

错误;由于原电池放电的过程中消耗硫酸，所以溶液的酸性臧弱，故D项错误。

6.如图所示的8个装置属于原电池的是（）

⑥⑦⑧

A.①④⑤B.②③⑥C.④©⑦D.⑥⑦⑧

®]c

|解析|构成原电池要有四个基本条件:a.电解质溶液;b.两个电极,其中一个相对较活泼，另一个相对较不

活泼，两个电极直接或间接地连接在一起,并插入电解质溶液中;c.能自发进行氧化还原反应;d.形成闭

合电路。综上可知C项符合题意。

7.市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前

用塑料袋使其与空气隔绝,启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈

存在。

(1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生_____反应放出热量。

(2)炭粉的主要作用是o

(3)加入氯化钠的主要作用

是o

(4)木屑的作用是o

葬⑴氧化

(2)与铁、NaCI溶液构成原电池，并作为正极，加速铁的氧化

(3)溶于水形成电解质溶液

(4)让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递

画日常生活中铁生锈过于缓慢，热量的释放也非常缓慢，难以觉察到。倘若提供适当的条件(如电解

质溶液、导电且不活泼的固体物质)让铁成为原电池的负极材料，铁的氧化速率就会增大。木屑作用

是让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递。

提升能力跨越等级

L如图是某课外活动小组设计的用化学电源使耳机发声的装置。下列说法错误的是()

A.铜片表面有气泡生成

B.装置中存在化学能一电能一声能的能量转化关系

C.如果将铜片换成铁片，电路中的电流方向将改变

D.如果将锌片换成铁片，耳机还能发声

5Uc

睚画锌为负极，铜片上的反应为2H++2e~H2T，A项正确;耳机中存在着电能转化为声能的能量转化

关系,B项正确;铜片换为铁片后，锌片仍为负极，电流方向不变,C项错误;锌片换为铁片后，铁片也可作

为原电池的负极,D项正确。

稀硫酸

2.（双选）如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示，下列

关于该装置的说法正确的是（）

A.外电路的电流方向为X―外电路—Y

B.若两电极分别为Fe和石墨棒，则X为Fe,Y为石墨棒

C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应

D.若两电极材料都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y

答案BD

廨郦卜电路的电子流向与电流方向相反,A项错误;由电子流向可知,X极为负极,Y极为正极，则X应

为Fe,Y为石墨棒,B项正确;X极发生氧化反应,Y极发生还原反应,C项错误;X极的金属应比Y极的

金属活泼,D项正确。

3.

ab

<7

SO4f

某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述正确的是（）

A.a和b不连接时，铁片上会有比产生

B.a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为Cu2++2e-Cu

C.a和b用导线连接时，电子由a流向b

D.无论a和b是否连接,铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色

ggD

解析|a和b不连接时，铁和Cu2+发生置换反应而析出铜，没有氢气生成,错误;B项,a和b用导线连接时

构成原电池，铁是负极，铁片上发生氧化反应:Fe-2e-Fe2+,错误;C项,Fe比铜活泼,形成原电池时Fe

为负极，则电子由b流向a,错误;D项，无论a和b是否连接,铁片均会溶解，都生成亚铁离子，溶液由蓝

色变为浅绿色,D正确。

4.将两根质量相同的铜棒和锌棒,用导线相连接后插入CuS04溶液中，经过一段时间后,取出洗净后干

燥并称重,两棒质量相差6.45g,导线中通过的电子的物质的量为（）

A.0.1molB.0.2molC.0.3molD.0.4mol

答案A

|解析|负MiZn-Ze1=-Zn2+,Zn失去2mole-减重65g;正极:Cu2++2e-^=Cu,Cu2+得到2mole-增重64

go此时两极质量相差:65g+64g=129g,而已知两棒质量相差6.45g,计算可得应转移0.1mole'o

5.如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在

水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSC>4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确

的是（实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化）（）

A.杠杆不论为导体还是绝缘体，均为A端高B端低

B.杠杆不论为导体还是绝缘体，均为A端低B端高

C.当杠杆为绝缘体时,A端低B端高;为导体时,A端高B端低

D.当杠杆为绝缘体时,A端高B端低;为导体时,A端低B端高

ggD

隆阴根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入C11SO4溶液后，在铁球表面析出Cu,铁球质量增大,B端下沉;若

杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，在铜球表面析出Cu,A端下沉。

6.固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。它以固体氧化错-氧化铉为电

解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O二）在其间通过。该电池的工作原理如下图所示,其中多

孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（）

（干燥）

2升

L

A.有Ch放电的a极为电池的负极

BQ2-移向电池的正极

C.b极对应的电极反应为2H2-4e-+2O%—2比0

D.a极对应的电极反应为O2+2H2O+4e=_40H-

答案C

画在该燃料电池中，有02放电的a极为原电池的正极,A错误;在该燃料电池中-移向电池的负

2

极,B错误;在该燃料电池中，有比放电的b极为电池的负极，电极反应为2H2-4e+2O—2H2O,C正

确;a极是正极，氧气在正极得电子，则对应的电极反应为O2+4e-=2O2;D错误。

7.将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题:

(1)下列说法中正确的是(填序号)。

A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置

B.乙中铜片上没有明显变化

C.甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小

D.两烧杯中H+的浓度均减小

(2)在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速率:甲乙(填“〈”或“=”)。

(3)当甲中产生1.12L(标准状况)气体时，理论上通过导线的电子数目为

(4)当乙中产生1.12L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1L,测得溶液中

c(H+)=0.1mol.L'o试确定原稀硫酸中c(H2so。

藜⑴BD(2)>

(3)0.1NA(或6.02x1022)

(4)1.0mol-L-'

艇明(1)甲符合原电池构成条件，所以属于原电池，乙不能构成闭合回路,所以不能构成原电池，故A项

错误;乙不能构成原电池，氢离子在锌片上得电子发生还原反应，所以乙中铜片上没有明显变化，故B

项正确;甲中铜片作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片质量不变，乙中锌片和氢离子发生

置换反应,所以质量减小，故C项错误;两烧杯中锌和氢离子发生置换反应导致溶液中氢离子浓度减

小，故D项正确。

(2)甲能构成原电池，乙不能构成原电池，作原电池负极的金属加速被腐蚀，所以在相同时间内，两

烧杯中产生气泡的速率:甲〉乙。

(3)甲中，铜电极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e~比3根据电极反应式知,当

产生1.12L气体时，通过电子的物质的量=•I*L3x2=0」mol,通过导线的电子数目为0.1M或

22.4Lmol

6.02x1022»

(4)当乙中产生1.12L(标准状况)即0.05mol氢气气体时，根据2匹~比7,则消耗的氢离子物质的

量是0.1mol,剩余的氢离子的物质的量是0.1mol,所以原稀硫酸中氢离子的物质的量是0.2mol,硫酸

1

的物质的量是0.1mol,原稀硫酸中c(H2so4)=号:段=1.0mol-L-0

8.(1)原电池原理的应用之一是可以设计原电池装置。请利用反应Cu+2Fe3+^=2Fe2++Cu2+设计一个

原电池，在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极，并写出电极反应式。

正极反应:_；

负极反应:

若外电路中转移电子的物质的量为L5mol,则溶解铜的质量是。

(2)实验室在用锌与稀硫酸反应制备氢气时，可向反应液中滴加少量硫酸铜溶液,其作用

是.这体现了原电池原理的另一个应用。

2Fe3++2e-=2Fe2+Cu-2e=Cu2+48g

(2)形成Zn-Cu原电池，增大化学反应的速率

画(1)分析Fe3+与Cu的反应中的氧化剂、还原齐山然后依据原电池原理，设计原电池装置。依据反

应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Cu失电子，应为原电池的负极，正极选用石墨棒或铀丝等，电解质溶液选用

FeCb溶液;由转移2moi电子时溶解64g铜,可计算出转移1.5mol电子时溶解铜的质量为48g。

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