高中化學(xué)練習(xí)題【化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的重要應(yīng)用-化學(xué)電池】

課時分層作業(yè)（九）化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的重

要應(yīng)用—化學(xué)電池

（建議用時：40分鐘）

［合格基礎(chǔ)練］

1.原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是（）

A.原電池中溶液能電離出自由移動的離子

B.有兩根導(dǎo)線將兩個活潑性不同的電極連接

C.電極上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的生成物為電子

D.電極上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)中會有電子的轉(zhuǎn)移

D［原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是在原電池的一■極進(jìn)行氧化反應(yīng)，另一■極進(jìn)

行還原反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極所失去的電子沿導(dǎo)線流向另一極從而形成電

流。］

2.下列各組材料中，不能組成原電池的是（）

選項ABCD

Cu片、AgZn片、Fe片、Cu

兩極材料Zn片、石墨

片Cu片片

H2s04蔗糖溶

插入溶液AgNOs溶液稀鹽酸

溶液液

C［C項中蔗糖是非電解質(zhì)，不能組成原電池。］

3.如圖是生活中常用的鋅鋪干電池的示意圖，下列有關(guān)說法中不正確的是

（）

f石墨棒

-------MnOz糊

--NH4cl糊

旦上鋅筒

A.電池內(nèi)部含有電解質(zhì)

B.鋅是負(fù)極，石墨棒是正極

C.電池用完后可埋入土壤

D.鋅鎰干電池是一次性電池

C［用完的電池埋入土壤中易造成土壤污染以及地下水污染。］

4.燃料電池是一種新型電池，它主要是利用燃料燃燒原理把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)

化為電能，氫氧燃料電池的基本反應(yīng)是X極：g02（g）+H20⑴+2e==2OEr（叫）；

Y極：H2（g）+2OH-（aq）—2e=2H2O（l）o下列說法正確的是（）

A.X是負(fù)極B.Y是正極

C.Y極上發(fā)生還原反應(yīng)D.Y極上發(fā)生氧化反應(yīng)

D［由電極反應(yīng)式可知：X極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，是原電池的正極，

Y極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，是原電池的負(fù)極。］

5.下列有關(guān)能量的敘述錯誤的是（）

A.化石能源物質(zhì)內(nèi)部蘊(yùn)藏著大量的能量

B.綠色植物進(jìn)行光合作用時，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來

C.吸熱反應(yīng)中由于反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，因而沒有利用價值

D.物質(zhì)的化學(xué)能可以在一定條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能為人類所利用

C［C項中可以利用吸熱反應(yīng)的發(fā)生，使周圍環(huán)境的溫度降低。］

6.對于鋅、銅和稀硫酸組成的原電池（如圖），下列有關(guān)說法錯誤的是（）

r?_@!

Znl|||Cu

稀硫酸

A.溶液中H+向負(fù)極移動

B.電子由Zn經(jīng)外電路流向Cu

C.Zn電極反應(yīng)：Zn—2e=Zn2

D.Cu是正極

A［原電池中的陽離子移向正極（Cu）,負(fù)極鋅發(fā)生氧化反應(yīng)，電子由負(fù)極流

向正極，選A。］

7.如圖所示的裝置中可觀察到電流表的指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，

由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是（）

2

MNP

A鋅問稀硫酸

B銅鐵稀鹽酸

C銀鋅AgNCh溶液

D鋅鐵Fe(NO3)3溶液

C［原電池中M棒變粗，N棒變細(xì)，說明原電池反應(yīng)時N棒溶解作負(fù)極，

溶液中有金屬析出在M棒上，M棒作正極，A、B選項中，電解質(zhì)溶液為酸，

不會有金屬析出；C項中正極反應(yīng)為Ag'+e-=Ag,符合題意；D項M棒作負(fù)

極，N棒作正極，不符合題意。］

8.①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連

時，外電路電流從②流向①；①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡

逸出；③④相連時，③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活潑性由大到小的順序

是（）

A.①③②④B.①③④②

C.③④②①D.③①②④

B［由題意知：①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電

池。①②相連時，外電路電流從②流向①，則金屬活潑性①大于②；①③相連時，

③為正極，則金屬活潑性①大于③；②④相連時，②上有氣泡逸出，則金屬活潑

性④大于②；③④相連時，③的質(zhì)量減少，則金屬活潑性③大于④，故正確順序

為①③④②。］

9.某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是（）

A.a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出

3

B.a和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為C#++2e-—Cu

C.無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色

D.a和b用導(dǎo)線連接時，鐵片作正極

D［a,b不連接，未形成原電池，Ci?'與Fe在接觸面上直接反應(yīng)，A項正

確；a、b用導(dǎo)線連接，銅片為正極，Cu2+在該電極上得電子，鐵片為負(fù)極，B

項正確，D項錯誤；a、b連接與否，溶液中的CM+均得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成

Cu,Fe均失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+,故溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，C

項正確。］

［教師備選］

如圖所示的裝置中，M為金屬活動性順序表中位于氫之前的金屬，N為石

墨棒，下列關(guān)于此裝置的敘述中不正確的是()

A.N上有氣體放出

B.M為負(fù)極，N為正極

C.是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

D.導(dǎo)線中有電流通過，電流方向是由M到N

D［原電池中活潑金屬為負(fù)極，失去電子，即M為負(fù)極；溶液中的氫離子

在正極得到電子被還原為H2,則N為正極。電流方向應(yīng)由正極(N)流向負(fù)極(M)。］

10.請利用反應(yīng)“Cu+2Ag-=2Ag+Cu2+”設(shè)計一個化學(xué)電池，并回答下

列問題：

(1)該電池的負(fù)極材料是，正極材料是，電解質(zhì)溶液是。

(2)在外電路中，電流方向是從極到極。

(3)正極的產(chǎn)物為,正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是；負(fù)極的產(chǎn)物

為,負(fù)極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是。

［解析］反應(yīng)Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中Cu被氧化，Ag卡被還原，所以需

用Cu棒作負(fù)極，正極材料可選用活潑性比Cu弱的金屬，如Ag等，也可選用石

墨電極；電解質(zhì)溶液為AgNCh溶液。電流從正極流向負(fù)極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，

4

產(chǎn)物為Ag,電極變粗；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)物為Ci?+,負(fù)極Cu棒溶解。

［答案］(l)Cu石墨(或Ag)AgNCh溶液⑵正負(fù)(3)Ag電極變粗

Cu2+電極溶解

11.由A、B、C、D四種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗。

(i)(H)(ni)

KT1,1,

ABCBDA

裝置

稀硫酸CuSO,溶液稀硫酸

現(xiàn)象二價金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生

根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象回答下列問題:

(1)裝置I中負(fù)極的電極反應(yīng)式是

(2)裝置II中正極的電極反應(yīng)式是

⑶裝置HI中溶液的pH(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是

［解析］據(jù)圖I知活潑性：A>B,A作負(fù)極，B作正極，A極反應(yīng)：A-2e

"=A2+;據(jù)圖H知活潑性：B>C,正極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu;據(jù)圖III知活潑

性：D>A,正極反應(yīng)：2H++2e--H2t,因此c(H*)減小，pH變大。綜合I、

II、III知活潑性：D>A>B>Co

［答案］(1)A—2e=A2+(2)Cu2++2e==Cu

(3)變大(4)D>A>B>C

12.反應(yīng)Fe+H2sO4=FeSO4+H2t的能量變化趨勢如圖所示：

(1)該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

5

(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是(填字母)。

a.改鐵片為鐵粉

b.改稀硫酸為98%的濃硫酸

c.升高溫度

(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，銅為原電池某一極材料，則銅為極

(填“正”或“負(fù)”)。銅片上發(fā)生的現(xiàn)象為，該極上發(fā)生的電極反應(yīng)式

為，外電路中電子由極(填“正”或“負(fù)"，下同)向

極移動。

［解析］(1)由于反應(yīng)物的能量比生成物的能量高，所以整個反應(yīng)是一個放熱

反應(yīng)。

(2)將鐵片改成鐵粉，可以增大鐵與稀硫酸的接觸面積，可以增大反應(yīng)速率；

濃硫酸在常溫下可以使鐵片鈍化，且濃硫酸即使與鐵反應(yīng)也不會產(chǎn)生氫氣；升高

溫度可以加快反應(yīng)速率。

(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，由于鐵比銅的活動性強(qiáng)，則銅作正極，鐵

作負(fù)極，溶液中的氫離子在銅片上得電子，產(chǎn)生氫氣；該極的電極反應(yīng)式為2H

+-

+2e=H2t,外電路中電子的流向應(yīng)該是從負(fù)極流向正極。

［答案］⑴放熱(2)ac(3)正有大量氣泡產(chǎn)生2H++2e-=H2T負(fù)

正

［等級過關(guān)練］

13.如圖所示，a、b電極為碳棒或鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a

極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()

A.a為負(fù)極,是鐵片，水槽中的溶液為稀硫酸

B.b為負(fù)極，是鐵片，水槽中的溶液為硫酸銅溶液

C.a為正極，是碳棒，水槽中的溶液為稀硫酸

D.b為正極，是碳棒，水槽中的溶液為硫酸銅溶液

C［a極上有大量氣泡生成，說明a為正極，是碳棒，則b為負(fù)極，是鐵片，

水槽中的溶液可以為稀硫酸，但不能為硫酸銅溶液，否則正極上會析出金屬銅而

6

不能產(chǎn)生氣泡，故C項正確。］

14.如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空

心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃CuS04

溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是（實(shí)驗過程中不考慮鐵絲

反應(yīng)及兩邊浮力的變化）（）

A.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時，均為A端高B端低

B.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時，均為A端低B端高

C.當(dāng)杠桿為絕緣體時，A端低B端高；為導(dǎo)體時，A端高B端低

D.當(dāng)杠桿為絕緣體時，A端高B端低；為導(dǎo)體時，A端低B端高

D［根據(jù)題意，若杠桿為絕緣體，滴入濃CuS04溶液后，Cu在鐵球表面析

出，鐵球質(zhì)量增大，B端下沉；若杠桿為導(dǎo)體，滴入濃CuS04溶液后，形成原

電池，Cu在銅球表面析出，F(xiàn)e部分溶解，A端下沉。］

15.對于鋅-銅-稀硫酸組成的原電池，當(dāng)電路中有1mol電子通過時，理論

上兩極的變化是（）

①鋅片減輕32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上產(chǎn)生1gH2④銅片上產(chǎn)

生1molH2

A.①和③B.①和④

C.②和③D.②和④

A［由原電池的負(fù)極反應(yīng)式：Zn-2e-=Zn2+及正極反應(yīng)式：2H++2廣

=H2t可知，當(dāng)電路中有1mol電子通過時，鋅片減輕32.5g,銅片上產(chǎn)生1g

H2,則A項正確。］

16.某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計并進(jìn)行了以下

一系列實(shí)驗，實(shí)驗結(jié)果記錄如下。

電極電解質(zhì)電流表指針

編號

材料溶液偏轉(zhuǎn)方向

1Al、Mg稀鹽酸偏向A1

7

2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu

3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨

4Al>Mg氫氧化鈉溶液偏向Mg

5Al、Zn濃硝酸偏向A1

試根據(jù)上表中的實(shí)驗現(xiàn)象回答下列問題：

⑴實(shí)驗1、2中A1所作的電極(正極或負(fù)極)是否相同(填“是”或

“否”)？o

(2)對實(shí)驗3完成下列填空：

①鋁為極，電極反應(yīng)式：

②石墨為極，電極反應(yīng)式:

③電池總反應(yīng)式:

(3)實(shí)驗4中鋁作負(fù)極還是正極,理由是

寫出鋁電極的電極反應(yīng)式:

(4)解釋實(shí)驗5中電流表指針偏向鋁的原