必考点6 化学能与电能-【对点变式题】2021-2022学年高一化学下学期期中期末必考题精准练（人教版2019）（原卷版）

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题型一 原电池的原理
例题1
、两根金属棒插入溶液中构成如图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时棒变粗，棒变细，则、、溶液可能是下列中的
例题2
将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中构成如图的装置。
(1)此装置为___________，该装置中发生反应总的离子方程式为___________，铜片周围溶液会出现___________的现象。
(2)Cu电极是___________(填“正极”或“负极”)，写出其电极反应式___________。
(3)若2 min后测得锌片质量减少13 g，则导线中流过的电子为___________m1。
题型二 原电池的原理的应用
例题1
有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，a不断腐蚀；将a、d分别投入同浓度的盐酸中，d比a反应剧烈；将铜浸入b的盐溶液中，无明显变化；如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。根据以上现象判断，它们的活动性由强到弱的顺序是
A．d c a bB．d a b cC．d b a cD．b a d c
例题2
用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（ ）
A．滴加少量CuSO4溶液B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
C．对该反应体系加热D．不用铁片，改用铁粉
题型三 化学电源分析
例题1
下列有关装置的说法正确的是
A．装置Ⅰ中为原电池的负极
B．装置Ⅱ为一次电池
C．装置Ⅲ可构成原电池
D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
例题2
（2021·江苏省前黄高级中学高一期末）某新能源汽车电池中含有LiFePO4，放电过程中，LiFePO4转化为FePO4，下列说法正确的是
A．LiFePO4中P为+5价，则Fe为+3价
B．该过程铁元素被还原
C．该过程得到电子
D．将FePO4溶于稀硫酸后，可以用硫氰化钾溶液检验其中所含的铁元素
题型一 原电池的原理
1．在如图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是( )
A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．a是正极，b是负极
C．导线中有电子流动，电子从a极到b极D．a极上发生了氧化反应
2．总电能在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习小组的同学利用已经学习的氧化还原反应知识与电流的产生进行探究。
（1）（发思考）氧化还原反应的发生的本质是___________。
（2）（提出问题）可否让氧化还原反应中某些带电粒子的移动产生电流？
（查阅资料）
①导线中的电流足由于电子的定向移动产生的。
②2019版人教版化学教材必修二P36有下描述：
利用反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(用单线桥分析此反应并标出电子转移方向和数目__________)。通过如图1特定装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行，可以使电子通过导体发生定向移动，形成电流。
（3）如图1所示，插入稀硫酸的锌片和铜片用导线连接时，由于锌比锅活泼，与稀硫酸作用容易失去电子，被氧化成锌离子而进入溶液；锌片区域：(氧化反应)Zn-2e-=Zn2+；电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出：铜片区域；(还原反应) __________。
（4）（实验探究）利用铁和硫酸铜溶液的反应(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)产生电流。
第一步：按图2装置组成实验装置，用导线将铜片与电流表红色接线柱相连接，用导线将___________片与电流表黑色接线柱相连接；
第二步：向烧杯中加入硫酸铜溶液；
第三步：观察到电流表指针偏转，___________片逐渐溶解，溶液由蓝色逐渐变为___________色。
（5）（交流反思）两个金属片区域发生的反应式分别为：(氧化反应)：___________________________，(还原反应)：___________________________________。
题型二 原电池的原理的应用
3．如图所示的装置中，M为金属活动性顺序表中位于氢之前的金属，N为石墨棒，下列关于此装置的叙述中不正确的是
A．N上有气体放出
B．M为负极，N为正极
C．是化学能转变为电能的装置
D．导线中有电流通过，电流方向是由M到N
题型三 化学电源分析
4．日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌筒，以糊状和做电解质(其中加入)，则下列结论不正确的是（ ）
A．干电池内发生的是氧化还原反应
B．锌为负极，石墨为正极
C．工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极
D．长时间连续使用时，内装糊状物可能流出，腐蚀用电器
5．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。一种银锌纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为Zn+2OH—2e-=ZnO+H2O和Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。下列说法错误的是
A．在使用过程中，电池负极区溶液的碱性减弱
B．使用过程中，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极
C．电池总反应为Ag2O+Zn=2Ag+ZnO
D．Zn是负极发生还原反应，Ag2O是正极发生氧化反应
1．理论上放热的氧化还原反应都可以设计成原电池，关于该反应Fe+2H+=Fe2++H2↑设计成原电池的说法中正确的是
A．硝酸可能为电解质溶液B．工作时溶液H+向负极移动
C．负极反应为2H++2e-=H2D．碳棒可能为原电池正极
2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的c(H＋)均减小
D．产生气泡的速率甲比乙慢
3．用片、片、溶液设计一个原电池。有关该原电池的叙述不正确的是( )
A．由该原电池的工作原理不能比较、的金属活动性强弱
B．正极反应式为
C．其他条件不变时，将片改为片，电路中通过等量电子时，片溶解的质量大于片
D．其他条件不变时，将溶液改为溶液，负极电极反应式为
4．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入浓度相同的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．产生气泡的速度甲比乙慢
5．把锌片、铜片用导线连接后插入硫酸铜溶液中，当电路中有0.4ml电子通过时，负极的质量变化是
A．减少13gB．增加6.5gC．增加13gD．减少11.2g
6．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下：
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu电极上有气泡产生，发生还原反应
③向Cu电极移动
④若有0.5ml电子流经导线，则可产生0.25ml气体
⑤电子的流向是Cu→Zn
⑥正极反应式为Cu-2e-=Cu2+，发生氧化反应
则卡片上的描述合理的是（ ）
A．①②③B．②④C．②③④D．③④⑤
7．有a、b、c、d四个金属电极，实验装置及部分实验现象如下：由此判断这四种金属的活动性顺序是（ ）
A．a＞b＞c＞dB．d＞a＞b＞cC．b＞c＞d＞aD．a＞b＞d＞c
8．下列说法正确的是( )
A．锌锰电池和碱性锌锰电池的正极材料均是锌
B．锌锰电池中电解质主要是NH4Cl，而碱性锌锰电池中的电解质主要是KOH
C．碱性锌锰电池不如锌锰电池的寿命长
D．干电池放电之后还可再充电
9．一种氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，电解质溶液是质量分数为30%的溶液，下列叙述正确的是
A．在电池负极发生还原反应
B．使用一段时间后溶液质量分数仍为30%
C．电池的能量转化率可达100%
D．在正极参与反应时得电子
10．根据化学能转化电能的相关知识，回答下列问题：
Ⅰ．理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是_______，发生_______(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是_______。
(2)正极上出现的现象是_______。
(3)若导线上转移电子1 ml，则生成银_______g。
Ⅱ．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 ml·L-1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 ml·L-1的NaOH溶液中，如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式：_______。
(2)乙中负极为_______，总反应的离子方程式：_______。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的实验结论，依据该实验实验得出的下列结论中，正确的有_______。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析
11．（2021·甘肃省会宁县第一中学高一期末）十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。回答下列问题：
Ⅰ.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。
(1)Pt电极(a)为_______极(填“正”或“负”) ；Pt电极(b)上的电极反应式为：_______。
(2)该过程总反应的化学反应方程式为_______，反应一段时间后，KOH溶液的浓度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。当消耗0.1 ml O2时，理论上转移电子个数为_______；
Ⅱ. 以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
(1)上述过程中，能量的变化形式是由_______转化为_______。
(2)根据数据计算，分解1mlCO2需_______(填“吸收”或“放出”) _______kJ的能量。
编号
溶液
A
稀硫酸
B
硝酸银溶液
C
硫酸铜溶液
D
稀硫酸
实验装置
部分实验现象
实验装置
部分实验现象
a极质量减少，b极质量增加
d极溶解，c极有气泡产生
b极有气泡产生，c极无明显变化
电流从a极流向d极