化学选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化一课一练

这是一份化学选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化一课一练，共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

1.2.1原电池的工作原理同步练习-苏教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．在图中的8个装置中，属于原电池的是

A．①②③⑤⑧ B．③④⑥⑦ C．④ ⑥ ⑦ D．③⑤⑦
2．盐酸羟胺是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质与类似。工业上主要采用图1所示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积的变化，下列说法正确的是

A．电池工作时，含Fe的催化电极作负极
B．图2中，M为和，N为
C．电池工作时，每消耗(标准状况)，左室溶液质量增加3.3g
D．电池工作一段时间后，正极区溶液的减小、负极区溶液的增大
3．如图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是

A．锌片是正极
B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色
C．电子由锌片通过导线流向铜片
D．该装置能将电能转变为化学能
4．航天技术离不开化学，下列有关说法正确的是
A．北斗卫星上所用的太阳能电池组，可将化学能转化为电能
B．长征火箭上所用的碳纤维材料，属于有机高分子材料
C．嫦娥五号返回舱所用的高温结构陶瓷，属于传统硅酸盐材料
D．“天和”核心舱变轨动力依靠电推发动机：相对于化学燃料更加经济与环保
5．最近，科学家研发了一种“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．左边吸附层中发生了还原反应
B．电池的总反应为
C．正极的电极反应为
D．电解质溶液中向左移动，向右移动
6．一种检测空气中甲醛(HCHO)含量的电化学传感器的工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．传感器工作时，工作电极电势低
B．工作时，H+通过交换膜向对电极附近移动
C．当导线中通过2×l0﹣6 mol电子，进入传感器的甲醛为3×10﹣3 mg
D．工作时，对电极区电解质溶液的pH增大
7．现有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接浸入酸性电解质溶液，形成闭合电路，B易腐蚀，将A与D用导线连接浸入酸性电解质溶液电流从D流向A，若将C浸入B的盐溶液中，有金属B析出，这四种金属的活动性顺序为
A．C＞B＞A＞D B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．D＞C＞A＞B
8．为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果，进行了如图所示实验，下列叙述正确的是

A．一段时间后，铁钉底部a、c处滤纸上均能看到出现蓝色沉淀
B．一段时间后，薄锌片底部b处能看到滤纸变红色
C．薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极
D．薄锌片发生的电极反应式为
9．工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列关于该反应的说法错误的是
A．Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物
B．若有1 mol CN-发生反应，则有5 mol电子发生转移
C．若将反应设计成原电池，则CN-在负极上发生反应
D．还原剂和氧化剂的化学计量数之比5：2
10．某细菌电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．微生物所在电极区放电时发生氧化反应
B．每转移1mole—，消耗5.6LO2
C．电流由a极沿导线流向b极
D．负极反应式为HS—+4H2O+8e—=+9H+

二、填空题
11．电池在我们的生活中有着重要的应用，请回答下列问题：
(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是 (填序号)。若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.1mol电子时，两个电极的质量差为 。

(2)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。

实验测得OH-向B电极定向移动，则 (填“A”或“B”)处电极入口通甲烷，其电极反应式为 。当消耗甲烷的体积为33.6L(标准状况下)时，假设电池的能量转化率为80%，则导线中转移电子的物质的量为 。
(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2-的移向 (填“电极a”或“电极b”)，负极发生的电极反应式为 。

(4)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。电池正极的电极反应式是 。

12．在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液置换出的Cu能与Zn形成原电池使产生H2的反应速率 。
13．某学习小组用如图所示装置分别探究金属铁与稀硫酸反应。

回答下列问题：
(1)A烧杯中反应的离子方程式为 。
(2)B烧杯中正极为 (填“铜”或“铁”)，电极反应式为 。该原电池电解质溶液中移向 (填“正”或“负”)极，一段时间后，负极减少2.8g，产生气体的物质的量为 mol。
(3)从能量角度考虑，A、B中反应物的总能量 (填“＞”或“＜”，下同)生成物的总能量。
(4)在相同时间内两烧杯中产生气泡的速率：A B．
(5)该小组同学将稀硫酸分别换成下列试剂，电流计仍会偏转的是_______(填字母)。
A．氯化亚铁溶液 B．氢氧化钠溶液 C．溶液 D．氯化钙溶液
14．钢是含有少量碳的合金。请你分析钢生锈的原理，写出钢生锈的电极反应和总的电池反应 。
15．氨是重要的化工原料，已知在纯氧中燃烧的能量变化如图。

(1)已知：  ，则的燃烧热的热化学方程式为 。
(2)的燃烧反应可设计成燃料电池，工作原理如图甲所示。电极b为 (填“正极”或“负极”)；电极a上的电极反应为 。当共消耗1.568 L(标准状况)气体时，通过负载的电子的物质的量为 mol。

(3)一种肼()燃料电池的工作原理如图乙所示。

①a极的电极反应式为 ；电池中的离子方程式为 。
②若利用该电池给铅酸蓄电池充电，当消耗3.2 g 时，电极质量 (填“增加”或“减少”) g。
16．填空
编号
实验装置
实验现象
实验结论
①

锌片上 气泡，铜片上 气泡
锌与稀硫酸反应，铜与稀硫酸不反应
②

锌片上 气泡，铜片上 气泡
产生H2(还原反应)的位置发生了改变
③

锌片上无气泡，铜片上有气泡，电流表指针偏转
该装置将 转化为

17．(1)下列装置属于原电池的是 (填序号)；

(2)在选出的原电池中， 是负极，发生 (氧化、还原) 反应 ；
(3)在该原电池的内电路中，硫酸根离子移向 (正、负)极。
(4)此原电池反应的化学方程式为 。
18．完成下列问题
(1)如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。

①电池的负极是 电极(填“a”或“b”)，该极的电极反应为 。
②电池工作一段时间后，电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用碳酸锂和碳酸钠的熔融盐混合物作电解质，一氧化碳为负极燃气，空气与二氧化碳的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，①正极反应是 。
19．利用图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题：

(1)以下叙述中，正确的是___________。
A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极
B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C．乙溶液中向铜片方向移动
D．乙中电流从铜片经导线流向锌片
(2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为 ；乙为 。
(3)乙中锌电极的电极反应式为 ；铜电极的电极反应式为 ；
(4)乙装置反应过程中有0.4mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为
(5)原电池在工作时，下列反应不可能作为原电池工作时发生的反应的是：___________
A．CH4+2O2=CO2+2H2O B．
C． D．
20．神舟十四号载人飞船于6月5日顺利发射升空，陈冬等三名航天员进入天和核心舱，中国空间站将于今年底建成。从化学角度回答下列问题：
(1)发射天和核心舱的运载火箭使用了煤油—液氧推进剂，煤油是通过石油 得到的。另外，通过石油裂解可以得到的化工基本原料有 (填标号)。
A．汽油          B．甲烷           C． 乙烯           D．苯
(2)空间站利用太阳能电池电解水得到H2和O2实现贮能。该过程将太阳能最终转化为 能，碱性氢氧燃料电池供电时，H2进入电池的 极，正极的电极反应式为 。
(3)空间站建造使用了铝合金。
①工业上铝的冶炼原理用化学方程式表示为 。
②某铝合金样品中含有元素镁、铜、硅，用以下步骤测定该合金中铝的含量。

滤液B中含铝元素的离子是 ，用含a、b的式子表示样品中铝的质量分数为 。

三、实验题
21．(1)按图装置进行实验。请回答下列问题：

①以下叙述错误的是 (填字母)。
A．铜片是正极，表面有气泡产生
B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转化
C．外电路中电流方向Zn→Cu
D．溶液中SO42－向铜片方向移动
②实验发现不仅在铜片上有气泡产生，在锌片上也有气泡产生。分析锌片上产生气泡的原因是 。
③实验中当负极材料消耗质量为2.6g时，则电路中转移电子数为 。
(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示，a、b均为惰性电极。

①电池工作时，空气从 口通入(填“A”或“B”)；
②若使用的燃料为氢气(H2)，a极的电极反应式为 。
22．某小组同学设计如表所示实验探究溶液与粉发生的氧化还原反应。
实验编号
实验操作
实验现象
①
  充分振荡，加入2mL蒸馏水  
铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀
②
  充分振荡，加入2mL蒸馏水
铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀
(1)与溶液发生反应的离子方程式为 。
(2)查阅资料可知，为白色粉末，难溶于水，溶于浓盐酸可生成黄色氯亚铜酸溶液。该实验小组对实验中得到的白色沉淀进行了如下探究，并提出猜想。
①甲同学认为白色沉淀的生成与铜粉的量有关。在实验②的基础上，该同学设计了如下方案： ，若现象为 ，则证明甲同学猜想正确。
②乙同学认为白色沉淀的生成与有关，可在实验①的基础上设计实验方案验证此猜想，若猜想正确，则实验方案及现象为 。
③丙同学认为白色沉淀为，请设计实验验证该同学的猜想正确： 。写出生成白色沉淀的化学方程式： 。
(3)该小组同学为进一步验证猜想的合理性，设计了如图所示的电化学装置进行实验。
  
①若烧杯A中生成白色固体，则酸a为 (填名称)，铜电极的电极反应式为 。
②若酸a为浓盐酸，则烧杯A中未见白色固体生成，铜电极的电极反应式为 。
23．实验探究
实验装置
实验现象
实验结论或解释

锌片： ，有 产生
铜片：
锌与稀硫酸 ，铜与稀硫酸

锌片：
铜片：
电流表：
锌 电子，变为 ，电子经过导线流向 ，产生电流， 在铜片上 电子生成 ，反应过程中产生了


















参考答案：
1．D
【详解】构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属和非金属，导线相连，并且插入电解质溶液中，构成闭合回路。①不是闭合回路，不能构成原电池；②电极相同，不能构成原电池；③符合原电池的构成条件，④酒精属于非电解质，不能构成原电池；⑤符合原电池的构成条件，属于原电池；⑥不符合原电池的构成条件；⑦符合原电池的构成条件，属于原电池；⑧中不能形成回路，不能构成原电池；故③⑤⑦符合题意；
故答案：D。
2．C
【分析】由图可知，氢元素化合价降低失电子，Pt电极为负极，电极反应式为，含铁的催化电极为正极，电极反应式为，由此作答。
【详解】A．电池工作时，含铁的催化电极作正极，A错误；
B．由题意可知，NH2OH具有和氨气类似的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为，图2中M为NH2OH，N为NH3OH+，B错误；
C．含Fe的催化电极为正极，电极反应式为，2.24LNO标况下是0.1mol，左室增加的质量为0.1molNO和0.3mol氢离子的质量，即0.1mol×30g/mol+0.3mol×1g/mol=3.3g，C正确；
D．原电池工作时，正极氢离子被消耗，pH增大，负极生成氢离子，pH减小，D错误；
故答案选C。
3．C
【详解】A．金属性锌强于铜，锌片是负极，铜片是正极，A错误；
B．负极锌失去电子，正极氢离子放电，没有铜离子生成，所以烧杯中溶液不会呈蓝色，B错误；
C．锌片是负极，铜片是正极，电子由锌片通过导线流向铜片，C正确；
D．该装置属于原电池，能将化学能转变为电能，D错误；
答案选C。
4．D
【详解】A．太阳能电池，是将太阳能转化为电能，A错误；
B．碳纤维材料属于无机高分子纤维，是高分子材料，但不属于有机高分子材料，B错误；
C．高温结构陶瓷指一些耐高温的无机材料，如Si3N4陶瓷、Al2O3陶瓷等，该类陶瓷组成不是硅酸盐，故不属于硅酸盐材料，C错误；
D．电能相对于化学燃料更加经济与环保，D正确；
故选D。
5．B
【分析】由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应。
【详解】A．左边为负极，发生氧化反应，A项错误；
B．氢气在负极上发生氧化反应，电解质中有强碱，故负极的电极反应为H2－2e－＋2OH－=2H2O，H+在正极发生还原反应，电极反应为2H++2e－=H2，电池总反应为：，B项正确；
C．H+在正极发生还原反应，电极反应为2H++2e－=H2，C项错误；
D．电解质溶液中Na＋向右边的正极移动，向左边的负极移动，D项错误；
答案选B。
6．C
【分析】原电池工作时，HCHO在负极转化为CO2，其电极反应式为HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，O2在正极得电子发生还原反应，其电子反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，以此解答。
【详解】A．HCHO在工作电极失电子被氧化，做原电池的负极，工作电极电势低，故A正确；
B．根据原电池工作原理易知，工作时，溶液中的阳离子（氢离子）向电源的正极移动，即对电极方向，故B正确；
C．负极反应为HCHO+H2O-4e-=CO2+4H+，当电路中转移2×l0﹣6 mol 电子时，消耗HCHO的物质的量为2×l0﹣6 mol =5×l0﹣7 mol ，故C错误；
D． 工作时，对电极的电极反应为：4H++O2+4e-=2H2O，反应后生成水，虽然有相同数量的氢离子从负极迁移过来，但是，由于溶液的体积增大，正极区溶液的酸性减弱，其pH值增大，故D正确；
故选C。
7．A
【详解】两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池，较活泼的金属作负极，负极上金属失电子，发生氧化反应被腐蚀，较不活泼的金属作正极。B易腐蚀，所以A的活动性小于B；原电池中电流由正极流向负极，电流从D流向A，所以D的活动性小于A；金属的置换反应中，较活泼金属能置换出较不活泼的金属，若将C浸入B的盐溶液中，有金属B析出，说明C的活动性大于B，所以金属的活动性顺序为：C＞B＞A＞D；
故答案选A。
8．C
【分析】该装置形成了一个原电池，锌片作负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，两端铁钉作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，从而达到牺牲阳极保护阴极的目的，达到实验目的。本装置中，NaCl溶液为了提供吸氧腐蚀的环境，K3[Fe(CN)6]为了检验亚铁离子生成，若生成亚铁离子，会产生蓝色沉淀，酚酞为了检验氢氧根离子的生成。
【详解】A．由分析可知，锌片作负极，所以铁不会参加反应更不会生成亚铁离子，故无法看到蓝色沉淀生成，A错误；
B．根据分析，锌片作负极发生氧化反应生成Zn2+，两端铁钉作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，应在铁钉底部看到滤纸变红，B错误；
C．由分析可知薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极，C正确；
D．根据分析，此电极方程式为吸氧腐蚀的正极发生的反应，所以应发生在铁钉处，D错误；
故选C。
9．D
【分析】CN-中C为+2价、N为-3价，反应后C为+4价、N为0价，则1个CN-化合价升高5价，氯气中Cl由0价到产物中-1价，1个氯气分子化合价降低2价，结合化合价升降总数相等则CN-与氯气的个数比为2:5，在结合元素守恒可配平方程式得：2CN-+4OH-+5Cl2=CO2+N2+10Cl-+2H2O，据此解答。
【详解】A．氯气在反应中得电子化合价降低，作氧化剂，CO2和N2均为化合价升高得到的产物为氧化产物，故A正确；
B．由上述分析可知1mol CN-，得5 mol电子，故B正确；
C．原电池中负极为失电子电极，即化合价升高的反应物应在负极反应，则CN-在负极上发生反应故C正确；
D．CN-为还原剂，氯气为氧化剂，由反应可知计量数之比为2:5，故D错误；
故选：D。
10．A
【分析】由图可知，细菌电池的a极为电池的负极，氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=+9H+，通入氧气的b极为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2+4e—+4H+=2H2O。
【详解】A．由分析可知，细菌电池的a极为电池的负极，氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，故A正确；
B．缺标准状况，无法计算转移1mole—消耗氧气的体积，故B错误；
C．由分析可知，细菌电池的a极为电池的负极，通入氧气的b极为正极，电流由正极b极导线流向负极a极，故C错误；
D．由分析可知，细菌电池的a极为电池的负极，氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为HS—+4H2O—8e—=+9H+，故D错误；
故选A。
11．(1) ③ 6g
(2) B CH4－8e－+10OH－＝CO+7H2O 9.6mol
(3) 电极a CO－2e－+O2－＝CO2
(4)N2+6e－+8H+=2NH

【详解】（1）①中铜是负极，②中铁在浓硝酸中钝化，铜是负极。为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，装置能达到实验目的的是③，形成原电池中铁做负极，Fe失电子发生氧化反应，铜离子在正极铜上析出，反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，则Fe2+与Cu2+氧化性强弱为：Fe2+＜Cu2+，若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.1 mol电子时，负极电极反应Fe-2e-=Fe2+，质量减小，减小质量为：0.05mol×56g/mol=2.8g，正极电极反应：Cu2++2e-=Cu，质量增加0.05mol铜，增加的质量为：0.05mol×64g/mol=3.2g，所以两个电极的质量差为：2.8g+3.2g=6g；
（2）实验测得OH－定问移向B电极，得到B为负极、A为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以B处通入甲烷，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4－8e－+10OH－＝CO+7H2O，当消耗甲烷的体积为33.6L（标准状况下）时，物质的量=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，根据CH4－8e－+10OH－＝CO+7H2O知，假设电池的能量转化率为80%，导线中转移电子的物质的量=1.5mol×8×80%=9.6mol；
（3）氧气得到电子，通入空气的电极b是正极，通入CO的电极a是负极，原电池中阴离子移向负极，工作时O2－的移向电极a，负极发生的电极反应式为CO－2e－+O2－＝CO2。
（4）氮气通入极为正极，电极反应式为N2+6e－+8H+=2NH，氮气与氢气合成氨气，氨气和HCl反应生成氯化铵，故A为氯化铵。
12．加快
【解析】略
13．(1)
(2) 铜 负 0.05
(3)＞
(4)＜
(5)C

【详解】（1）Fe为活泼金属，可与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为；
（2）B烧杯中构成Fe-Cu原电池，Fe比Cu活泼，故Fe为负极，Cu为正极，H+在正极得到电子生成H2，电极反应式为，原电池中，阴离子向负极移动，故该原电池电解质溶液中移向负极，Fe为负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，负极减少2.8g，则转移电子，结合正极反应式可得产生气体的物质的量为0.05mol；
（3）活泼金属与酸的反应为放热反应，故A、B中反应物的总能量大于生成物的总能量；
（4）形成原电池可加快化学反应速率，故两烧杯中产生气泡的速率：A＜B；
（5）A．若电解质溶液更换为氯化亚铁溶液，不能发生自发的氧化还原反应，不能形成原电池，电流计不偏转，A不符合题意；
B．若电解质溶液更换为NaOH溶液，不能发生自发的氧化还原反应，不能形成原电池，电流计不偏转，B不符合题意；
C．电解质溶液更换为CuSO4溶液，可发生自发的氧化还原反应，Fe+Cu2+=Cu=Fe2+，能形成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电流计偏转，C符合题意；
D．电解质溶液更换为CaCl2溶液，不能发生自发的氧化还原反应，不能形成原电池，电流计不偏转，D不符合题意；
答案选C。
14．生锈的原理：潮湿环境下，钢铁中的铁和碳能形成原电池，铁作为负极失电子，碳做正极，氧气在正极得电子；负极方程式为，正极方程式为，总反应式为
【详解】潮湿环境下，钢铁中的铁和碳能形成原电池，铁作为负极失电子，电极反应式为，碳为正极，空气中的氧气在正极得电子，电极反应式为，总反应方程式为。
15．(1)  
(2) 正极 0.12
(3) 减少 12.8

【详解】（1）根据图像可知
①  
②  
根据盖斯定律可知①－②×6即得到  ，则燃烧热的热化学方程式为  。
（2）电极b通入氧气，发生得到电子的还原反应，为正极；电极a是负极，氨气失去电子被氧化为氮气，电极反应为；当共消耗1.568 L(标准状况)气体时，气体的物质的量是1.568L÷22.4L/mol=0.07mol，根据反应可知氨气是0.04mol，氧气是0.03mol，所以通过负载的电子的物质的量为0.04mol×3=0.12mol。
（3）①a极通入的是肼，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为；电池中氧气把亚铁离子氧化为铁离子，则的离子方程式为。
②若利用该电池给铅酸蓄电池充电，当消耗3.2 g 时，转移电子的物质的量是，电极理解原电池的正极，作阳极，电极反应式为PbSO4-2e－+2H2O=PbO2+SO+4H+，所以该电极质量减少，减少的质量为0.2mol×64g/mol=12.8g。
16． 有 没有 没有 有 化学能 电能
【详解】①锌、铜没有构成闭合电路，不能形成原电池，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不和稀硫酸反应，故锌片上有气泡，铜片上无气泡；
②锌、铜构成闭合电路，形成原电池，锌做负极失去电子生成锌离子，氢离子在铜极得到电子生成氢气，故锌片上无气泡，铜片上有气泡；
③电流表指针偏转，说明有电流产生，该装置将化学能转化为电能。
17． ⑤ Fe 氧化 负 Fe+H2SO4＝FeSO4+ H2↑
【详解】(1)①没有正、负极，不能形成原电池；②Zn与Cu没有导线连接，没有形成闭合电路，不能形成原电池；③酒精不是电解质，不导电，不能形成原电池；④电极均为Cu，不存在活性差异，无自发的氧化还原反应发生，不能形成原电池；⑤形成闭合电路，有正、负极，发生了Fe与稀硫酸的反应，形成原电池，故答案为：⑤；
(2)在选出的原电池中，铁的金属性强于铜，铁是负极，发生失去电子的氧化反应；
(3)原电池中阴离子移向负极，则在该原电池的内电路中，硫酸根离子移向负极。
(4)负极铁失去电子，正极氢离子得到电子，此原电池反应的化学方程式为Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。
18．(1) a CH4＋10OH--8e-=CO＋7H2O 减小
(2)

【分析】甲烷发生氧化反应为负极、氧气发生还原反应为正极；
【详解】（1）①由分析可知，电池的负极是a电极，该极的电极反应为CH4＋10OH--8e-=CO＋7H2O。
②电池总反应为，CH4＋2OH-+2O2=CO＋3H2O；反应消耗氢氧根离子，故工作一段时间后，电解质溶液的碱性变弱，pH减小；
（2）用碳酸锂和碳酸钠的熔融盐混合物作电解质，一氧化碳为负极燃气，空气与二氧化碳的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，正极反应为氧气、二氧化碳发生还原反应生成碳酸根离子，。
19．(1)D
(2) 化学能转化为热能 化学能转化为电能
(3) Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2
(4)4.48L
(5)C

【分析】甲烧杯中稀硫酸与Zn反应生成硫酸锌和氢气，乙烧杯中Zn、Cu、H2SO4构成原电池，Zn为负极失电子生成Zn2+，Cu为正极，2H++2e-=H2↑。
【详解】（1）A．甲中没有构成原电池，没有正负极的概念，A错误；
B．甲烧杯中Cu不与H2SO4反应，铜片表面没有气泡，B错误；
C．电解质溶液中的阴离子向负极移动，则硫酸根离子向Zn极移动，C错误；
D．Cu为正极，Zn为负极，电流从Cu片经导线流向Zn，D正确；
故答案选D。
（2）甲中Zn与硫酸反应生成氢气，放出热量，化学能转化为热能，乙中构成原电池，化学能转化为电能。
（3）乙中Zn电极为负极，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。Cu电极为正极，电极反应式为2H++2e-=H2↑。
（4）Cu电极反应式为2H++2e-=H2↑，当有0.4mol电子发生转移，生成氢气0.2mol，标准状况下体积为4.48L。
（5）A．甲烷和氧气反应，该反应属于氧化还原反应且能自发进行，可作为原电池工作时的反应，A正确；
B．铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁，是能自发进行的氧化还原反应，B正确；
C．该反应不是氧化还原反应，不能作为原电池工作时发生的反应，C错误；
D．氢气与氧气反应生成水，是能自发进行的氧化还原反应，D正确；
故答案选C。
20．(1) 蒸馏或分馏 BC
(2) 化学 负 O2＋4e-＋2H2O=4OH-
(3) 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ AlO ×100% 或×100%

【详解】（1）煤油是通过石油中各成分的沸点不同，进行蒸馏或分馏得到的。石油的裂解可以获得更多的气态烃作为工业原料，故通过石油裂解可以得到的化工基本原料有甲烷、乙烯，故选BC；
（2）利用太阳能电池电解水得到H2和O2实现贮能，该过程将太阳能最终转化为化学能；碱性氢氧燃料电池供电时，H2发生氧化反应，进入电池的负极，正极的电极反应式为氧气得到电子发生还原反应，O2＋4e-＋2H2O=4OH-；
（3）①工业上铝的冶炼是电解熔融氧化铝生成铝和氧气：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。
②铝合金样品加入过量盐酸，硅、铜不反应，镁、铝转化为盐溶液，加入过量氢氧化钠除去镁，铝转化为偏铝酸钠，通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，煅烧得到氧化铝；
由分析可知：滤液B中含铝元素的离子是AlO；固体bg为氧化铝，由质量守恒可知，样品中铝的质量分数为×100% =×100%。
21． CD 锌与稀硫酸直接反应生成了氢气 0.08NA B H2-2e-+2OH-=4H2O
【分析】(1)该装置为原电池装置，电池总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，所以Zn为负极，Cu为正极；
(2)根据电子的流向可知a为负极，b为正极。
【详解】(1)①A．根据分析可知铜片为正极，氢离子得电子生成氢气，所以有气泡生成，故A正确；
B．原电池可以将化学能转化为电能，电能通过LED灯转化为光能，故B正确；
C．外电路中电流由正极流向负极，即Cu→Zn，故C错误；
D．电解质溶液中阴离子流向负极，所以硫酸根流向锌片，故D错误；
综上所述选CD；
②锌与稀硫酸直接反应生成了氢气，所以锌片上也产生气泡；
③负极发生Zn-2e-=Zn2+，2.6g锌的物质的量为=0.04mol，根据电极方程式可知转移的电子数为0.08NA；
(2)①燃料电池中，氧气发生还原反应，为正极，所以空气从B口通入；
②若燃料为氢气，则氢气发生氧化反应，A口通入a极反应，电解质溶液为碱性，所以电极反应式为H2-2e-+2OH-=4H2O。
【点睛】原电池中外电路中电子由负极流向正极，电流方向与电子流向相反。
22．(1)
(2) 取溶液于试管中，向其中加入少量铜粉，充分振荡后加入蒸馏水 无白色沉淀生成 取实验①反应后的溶液，向其中加入饱和溶液，出现白色沉淀 取少量白色沉淀溶于浓盐酸，若观察到溶液变为黄色，可证明此白色沉淀为
(3) 稀盐酸

【详解】（1）铜与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，反应的离子方程式为。答案为；
（2）①甲同学认为白色沉淀的生成与铜粉的量有关，实验②中加入过量的铜粉，按照控制变量法将铜粉改为少量其他操作不变对比②观察现象。即取1mL 0.1mol⋅L−1 FeCl3溶液于试管中，向其中加入少量铜粉，充分振荡后加入2mL蒸馏水，无白色沉淀生成。②白色沉淀的生成与Cl−有关，对比实验①，按照控制变量法在①的基础上加入一定量的Cl-（饱和NaCl）观察产生白色沉淀即与Cl-有关。取实验①反应后的溶液，向其中加入饱和NaCl溶液，出现白色沉淀。由已知信息，CuCl不溶于水而溶于浓盐酸，可用此法验证，取少量白色沉淀溶于浓盐酸，若观察到溶液变为黄色，可证明此白色沉淀为CuCl。CuCl2被Cu还原为CuCl，反应为CuCl2+Cu=2CuCl。答案为取1mL 0.1mol⋅L−1 FeCl3溶液于试管中，向其中加入少量铜粉，充分振荡后加入2mL蒸馏水；无白色沉淀生成；取实验①反应后的溶液，向其中加入饱和NaCl溶液，出现白色沉淀；取少量白色沉淀溶于浓盐酸，若观察到溶液变为黄色，可证明此白色沉淀为CuCl；CuCl2+Cu=2CuCl；
（3）由题图可知，铜电极作负极，又根据题意知烧杯A中生成白色沉淀，则酸a应为稀盐酸，铜电极的电极反应式为。由题意可知，若酸a为浓盐酸，烧杯A中未见白色固体生成，说明烧杯A中生成的是，则铜电极的电极反应式为。答案为稀盐酸；；。
23． 逐渐溶解 气泡 没有变化 反应生成氢气 不反应 逐渐溶解 有气泡产生 指针发生偏转 失去 锌离子 铜片 氢离子 得到 氢气 电能
【解析】略