2025版高一化学必修第二册（含不定项选择）课时过程性评价 九 原电池及工作原理

九原电池及工作原理(30分钟40分)题组过关·夯基础题组一:能量的转化1.(2分)下列装置中,都伴随有能量变化,其中是由化学能转化为电能的是 ()【解析】选D。电解水的装置是电能转化为化学能的装置,A不符合题意;水力发电是利用重力做功,将重力势能转化为电能,B不符合题意;太阳能热水器是将太阳能转化为热能的装置,C不符合题意;干电池是将化学能转化为电能的装置,D符合题意。2.(2分)下列装置能将化学能转化为电能的是()【解析】选B。组成原电池为活泼性不同的电极在电解质溶液形成闭合回路,A、C、D不能形成原电池。题组二:原电池的构成及工作原理3.(2分)下列装置能构成原电池的是 ()【解析】选C。A项不能构成闭合回路,不能构成原电池;B项乙醇为非电解质,不能构成原电池;D项两极材料相同,不能构成原电池。4.(2分)为了将反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑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) ()【解析】选A。A、B、C三项中的装置均能将化学能转化为电能。B中反应为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,B错误;C中反应为Al和稀硝酸反应生成NO,C错误;D项中两电极全是Al,因而不能构成原电池,即不能将化学能转化为电能,D错误。5.(4分)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进行探究实验。下列对实验中观察到的现象或相关结论的叙述错误的是 ()A.a和b不连接时,该装置不能形成原电池,铁片上有红色的铜析出B.a和b用导线连接时,铜片为负极,发生的反应为Cu2++2e-===CuC.无论a和b是否连接,铁片均会被氧化,溶液中均有Fe2+生成D.a和b用导线连接时,溶液中的Cu2+向铜电极移动【解析】选B。a和b不连接时,没有形成闭合回路,没有构成原电池,发生化学反应,铁把铜置换出来,A正确;用导线连接后,构成原电池,铁比铜活泼,铁作负极,发生的反应为Fe-2e-===Fe2+,B错误;根据选项A、B分析可知,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;构成原电池时,阳离子向正极移动,铜作正极,D正确。题组三:原电池电子或离子流向判断及电极判断6.(4分)(2024·德州高一检测)1800年,伏打用盐水作电解质溶液,锌为负极,银为正极,设计出了被称为伏打电堆的装置。如图给出的原电池简易装置,下列给出的电极材料为M、N,电解质溶液为P,三种物质与相关表述正确的是 ()选项MNP表述A锌铜稀硫酸电流方向:M→NB铝铜浓硝酸负极反应:Al-3e-===Al3+C镁铝氢氧化钠溶液电子方向:N→MD铜铁硫酸铁溶液在溶液中,Fe3+移向Fe极附近【解析】选C。A.锌、铜、稀硫酸组成的原电池中锌是负极,铜是正极,则电流方向:N→M,A错误;B.铝、铜、浓硝酸组成的原电池中,由于铝在常温下遇到浓硝酸钝化,所以铝是正极,铜是负极,负极反应为Cu-2e-===Cu2+,B错误;C.镁、铝、氢氧化钠溶液组成的原电池中,铝和氢氧化钠溶液反应,铝是负极,镁是正极,则电子方向:N→M,C正确;D.铜、铁、硫酸铁溶液组成的原电池中,铁是负极,铜是正极,正极是铁离子放电,所以在溶液中,Fe3+移向Cu极附近,D错误。7.(2分)某实验兴趣小组以Zn和Cu为电极,稀硫酸为电解质溶液组成原电池,并对实验进行了拓展研究,以下实验记录错误的是 ()A.铜片上有气泡产生,锌片逐渐溶解B.电流在外电路中从Zn电极流向Cu电极C.把Cu换成Mg,电流计指针发生逆向偏转D.把稀硫酸换成硫酸铜溶液,电流计指针依然偏转【解析】选B。负极Zn发生氧化反应,失去电子变成Zn2+,Zn逐渐溶解,正极铜附近的H+得到电子生成H2,可以观察到气泡,故A正确;外电路中电流从正极到负极,即在外电路中从Cu电极流向Zn电极,故B错误;把Cu换成Mg后,Mg与Zn作为原电池的电极,Mg比Zn更活泼,Mg作负极,Zn作正极,电流方向与原来相反,电流计指针会发生逆向偏转,故C正确;硫酸铜溶液是电解质溶液,且能与Zn发生氧化还原反应,满足构成原电池的条件,电流计指针依然偏转,故D正确。综合应用·拓思维8.(2分)按下图装置进行实验,若x轴表示流入正极的电子的物质的量,则y轴可以表示 ()①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 A.①③B.②④C.①③⑤D.②④⑥【解析】选A。根据图中装置可判断,Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中,活泼金属Fe为负极,Ag为正极,Fe和硝酸银发生氧化还原反应,所以银离子浓度减小,硝酸根离子浓度不变,①正确、②错误;在负极上金属铁本身失电子,即a棒质量减轻,③正确;正极b棒上析出金属银,即b棒质量增加,④错误;负极上金属铁本身失电子,正极Ag上析出金属银,在转移电子数相等情况下,析出的金属质量多,所以溶液质量减轻,但不能为零,⑤错误。9.(2分)某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,能实现该反应的原电池是 ()选项ABCD正极AgCFeCu负极FeFeZnFe电解质溶液FeCl3FeCl2Fe2(SO4)3CuSO4【解析】选A。A中原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,A正确;B中没有自发的氧化还原反应,不能构成原电池,B错误;锌比铁活泼,锌作负极,发生氧化反应,总反应为2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+,C错误;D中原电池总反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,D错误。10.(4分)(双选)某同学用如图所示实验来探究构成原电池的一般条件。已知苯为非电解质,下列说法正确的是 ()A.左瓶的灯泡发光B.右瓶的铜棒变粗C.右瓶中铁棒为负极D.左瓶:Fe-2e-===Fe2+【解析】选B、C。A.左瓶电极插入苯中,苯是非电解质,不能构成原电池,灯泡不会发光,A错误;B.右瓶电极插入硫酸铜溶液中,且构成闭合回路,形成原电池,铁是负极,铜是正极,溶液中的铜离子在正极得到电子析出铜,所以铜棒变粗,B正确;C.铁的金属性强于铜,因此右瓶中铁棒为负极,C正确;D.左瓶不能形成原电池,铁电极在苯中,不能发生反应,D错误。11.(10分)如图所示是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转化为电能的装置。请回答下列问题:(1)当电极a为Zn片,电极b为Cu片,且两极板质量相等。电解质溶液为CuSO4溶液时,则电极b发生__________反应,其电极反应式为

______________。

当电路中有0.1mole-通过时,两极板的质量差为__________g。(7分)

(2)当电极a为Cu片,电极b为石墨,电解质溶液为FeCl3溶液时,则电极b的电极反应式为_____________________________。

电子移动方向为___________。(3分)

【解析】(1)负极:Zn-2e-===Zn2+,发生氧化反应,正极:Cu2++2e-===Cu,发生还原反应,当电路中有0.1mole-通过时,说明负极有0.05molZn溶解,正极有0.05molCu生成,则两极板的质量差为0.05mol×(65+64)g·mol-1=6.45g;(2)原电池负极是Cu-2e-===Cu2+,正极是2Fe3++2e-===2Fe2+,电子移动方向为由a经过外电路流向b。答案:(1)还原Cu2++2e-===Cu6.45(2)2Fe3++2e-===2Fe2+由a经过外电路流向b迁移创新·提素能12.(4分)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,下列说法正确的是 ()A.0~t1时,原电池的负极是铜片B.0~t1时,正极的电极反应式是2H++2e-===H2↑C.t1时刻,电流方向发生变化的原因是Al在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了Al进一步反应D.t1时刻后,电子从铝经过外电路流向铜【解析】选C。0~t1时,Al为负极,被氧化,Cu为正极,硝酸根离子放电生成二氧化氮;随着反应进行,铝表面的氧化膜阻碍反应进行,t1后,铜为负极,Al为正极。0~t1时,铜为正极,铝为负极,A