化学必修 第二册第六章 化学反应与能量实验活动6 化学能转化成电能随堂练习题

6.3实验活动6 化学能转化成电能同步练习人教版（  2019）高中化学必修第二册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）

1. 氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如下所示。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是     

A. 该电池工作时电能转化为化学能
B. 该电池中电极是正极
C. 外电路中电子由电极通过导线流向电极
D. 该电池的总反应：

2. 下图是土豆电池的示意图。土豆电池工作时，下列有关说法正确的是

A. 作负极，电极反应式为： 
B. 作正极，片质量减少
C. 电子由经导线流向片
D. 实现了电能向化学能的转化

3. 某锌空气电池反应为，电解质溶液为溶液。下列说法错误的是   

A. 锌片作电池的负极
B. 氧气在正极发生还原反应
C. 理论上每转移电子消耗标准状况下氧气的体积为
D. 电池工作时，电解质溶液中向正极移动

4. 下列关于原电池和电解池的比较中正确的是   

A. 能量转化形式相同
B. 两电极的名称相同
C. 向负极和阴极上移动的离子类别相同
D. 负极和阳极上发生的反应类型相同

5. 现有如图所示的甲、乙两装置，下列说法中，正确的是。

A. 甲装置中铜片是正极材料
B. 乙装置中锌片是负极反应物
C. 两装置中，铜片表面均无气泡产生
D. 甲装置中，铜片上发生的电极反应为

6. 电池可用于驱动“蛟龙号”潜航器。该电池以镁片、石墨为电极，海水为电解质溶液，电池反应为。该电池工作时，下列说法正确的是     

A. 电极是该电池的正极
B. 电池工作时实现了电能向化学能的转化
C. 在石墨电极上发生还原反应
D. 电子从石墨电极流向电极

7. 某兴趣小组设计的简易原电池装置如下图所示。该电池工作时，下列说法正确的是

A. 锌片作正极
B. 碳棒上有气泡产生
C. 可将电能转化为化学能
D. 电子由碳棒经滤纸流向锌片
 

8. 某课外活动小组设计的用化学电源使灯发光，装置如下。
    

下列说法错误的是   

A. 铜片表面有气泡生成
B. 装置中存在“化学能电能光能”的转换
C. 如果将硫酸换成溶液，灯也会发光
D. 如果将铝片换成银片，电路中的电流方向相反

9. 如图为水溶液锂离子电池体系，放电时的电池反应为，下列关于该电池体系的叙述 错 误的是     

A. 该电池中单质可直接接触水溶液
B. 为电池的负极
C. 充电时，阳极的电极反应式为
D. 放电时，溶液中从向迁移

10. 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. 两烧杯中溶液的均增大
D. 产生气泡的速度甲比乙慢

第II卷（非选择题）

二、填空题（本大题共2小题，共16.0分）

11. 原电池是一种把________能转化为________能的装置。如图，在导线中，电子转移的方向是从________棒转移到________棒，其中________棒作正极，发生________反应；其电极反应为_____________________；____________棒作负极，其电极反应为____________，发生________反应；总反应为___________________________。在反应过程中，________棒质量减少，溶液的__________填“增大”或“减小”。
    
     

12. 回答下列问题：

当电极为、电极为、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：_____________。原电池工作一段时间后，若消耗铝，则放出气体________。

当电极为、电极为、电解质溶液为浓硝酸时，该装置_______填“能”或“不能”形成原电池，若不能，请说明理由，若能，请写出该电池负极的电极反应方程式____________________。

设计一燃料电池，以电极为正极，电极为负极，为燃料，采用酸性溶液为电解液；则应通入__________极填或，下同，电子从________极流出。电池的负极反应方程式为_________________________。

三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

13. 根据题意解答：

为了验证与氧化性强弱，下列装置能达到实验目的是_________填序号。

如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置．

若两个电极分别是锌、铜，电解质溶液是稀硫酸，正极的电极反应式___________；

当电极为、电极为、电解质溶液为氢氧化钠时，该原电池的负极为_______；该原电池的负极反应式为_____________________________．

若电池的总反应是，则可以作正极材料的是________，正极反应式是__________若该电池反应消耗了，则转移电子的数目为_____。

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了燃料电池，能正确的判断正负极以及电极反应是解答本题的关键，一般规律为原电池的负极上物质失去电子发生氧化反应，电子从负极经导线流向正极，电流从正极流向负极。
【解答】
氢氧燃料电池工作时，是把化学能转变为电能，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，电极反应式为，通入氧气的一极为原电池的正极，电极反应式为，正负极电极反应式相加得电池反应式，电子由负极经外电路流向正极。
A.该电池工作时化学能转化为电能，故A错误；
B.氢氧燃料电池中，在负极上被氧化，在正极上被还原，所以该电池中电极是正极，故B错误；
C.原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，即由通过灯泡流向，故C错误；
D.负极电极反应式，正极电极反应式为，正负极电极反应式相加得电池反应式，故D正确。
故选D。  

2.【答案】
 

【解析】根据金属的活泼性知，作负极，作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上发生得电子的还原反应，电子从负极沿导线流向正极，据此解答。
A.该原电池中，的活泼性比强，作负极失电子变成亚铁离子，故A错误；
B.铁为负极，发生氧化反应，正极上的金属不会参加电极反应，故B错误；
C.作负极，铜作正极，电子从沿导线流向，故C正确；
D.形成原电池反应，化学能转化为电能，故D错误；
故选：。
本题考查了原电池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，明确电子的移动方向、电极的判断是解题的关键。
 

3.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了原电池工作原理，涉及电极判断、发生反应、相关计算和离子移动，题目难度不大。
【解答】
A.锌的化合价升高，被氧化，则锌为原电池的负极，故 A正确
B.氧元素化合价降低，氧气得到电子在正极上发生还原反应，故B正确
C.根据可知，每转移电子消耗标准状况下氧气的体积为，故C正确
D.该装置为原电池，放电时，正极产生的不断向负极移动，故D错误．
综上所述，本题答案为。  

4.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题主要考查的是原电池和电解池的工作原理的对比，意在考查学生的识记能力，解题的关键是掌握原电池和电解池的工作原理。
【解答】
A.电解池中有外接电源，是把电能转化为化学能，原电池向外提供电能，是把化学能转化为电能，故A错误；
B.原电池中的电极分别为正负极，电解池中的电极为阴阳极，故B错误；
C.原电池中阴离子向负极，阳离子向正极移动，电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以负极和阴极上移向的离子类别不相同，故C错误；
D.原电池中负极失电子，发生氧化反应，电解池中阳极上的电极反应物失电子，发生氧化反应，故D正确。  

5.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查原电池的工作原理，难度不大，掌握原电池的构造和工作原理即可解答。
【解答】
A.甲装置中，锌的活泼性强于铜，则锌为负极被氧化，铜作正极，故A正确；
B.乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，故B错误；
C.甲装置中铜为正极，生成氢气，乙装置中铜片表面无气泡生成，故C错误；
D.甲装置中，铜片作正极，发生的电极反应为，故D错误。  

6.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查原电池原理、电极反应以及电子移动方向和能量转化等，解答这类问题应明确原电池的工作原理，试题难度不大。
【解答】
根据电池总反应可知金属镁失去电子，发生氧化反应负极反应；过氧化氢得到电子，发生还原反应正极反应。
A.根据上述分析可知，电极是该电池的负极，故A错误；       
B.电池工作时实现了化学能向电能的转化，故B错误；
C.根据上述分析可知，在石墨电极上发生还原反应，故C正确；  
D.外电路中电子从负极流向正极，即从电极流向石墨电极，故D错误。  

7.【答案】
 

【解析】

【分析】

本题考查了原电池原理，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意根据电极上得失电子判断正负极，再结合电极反应类型、离子流向来分析解答，熟记原电池原理，难点是电极反应式的书写。

【解答】

A.锌片是活泼的金属，可以和稀硫酸反应，所以作负极，故A错误； 

B.碳棒是正极，正极上发生还原反应，发生反应为：，有氢气产生，故B正确； 

C.原电池是将化学能转化为电能的装置，故C错误；

D.电子由锌片经导线流向碳棒，故D错误。

故选B。

8.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查了原电池原理，明确正负极的判断方法以及能量的转化即可解答，可以从电子流向、电极上得失电子、电极上发生反应类型来判断正负极，难度不大。
【解答】
A.铜铝原电池中，作正极，溶液中的氢离子在正极上得电子生成氢气，所以上有气泡生成，故A正确；
B.原电池中化学能转化为电能，灯发光时，电能转化为光能，则装置中存在“化学能电能光能”的转换，故B正确；
C.如果将硫酸换成溶液，仍然可以形成铜铝原电池，所以灯也会发光，故C正确；
D.如果将铝片换成银片，没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，故D错误；
故选：。  

9.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题考查化学电源新型电池，为高频考点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意电解质溶液中阴阳离子移动方向，为易错点，题目难度中等。
【解答】
A.该电池中单质不可直接接触水溶液，因为锂会和水反应，故A错误； 
B.根据图知，放电时，电极上失电子生成，所以是负极，则是正极，故B正确；
C.放电时，该电池的反应为 ，所以电池充电反应为 ，阳极的电极反应式为 ，故C正确；
D.是正极、是负极，放电时电解质溶液中阳离子向正极移动，所以溶液中的从向迁移，故D正确。
故选A。  

10.【答案】
 

【解析】

【分析】
本题主要考查原电池的构成条件以及工作原理，注意构成原电池的必要条件是：两个电极、电解质溶液、闭合回路以及自发进行的氧化还原反应。
【解答】
甲装置构成锌铜原电池，乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电池。
A.甲装置构成锌铜原电池，铜片作正极，铜片表面有气泡产生，故A错误；
B.甲装置构成锌铜原电池，甲中铜片是正极，乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，故B错误；
C.两烧杯中硫酸均参与反应转化为氢气，溶液的均增大，故C正确；
D.甲装置构成锌铜原电池，乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电池，则甲产生气泡的速度快，故D错误。
故选C。  

11.【答案】化学；电；   ； ； ；还原； ；  ；  ；氧；     ；  ；增大
 

【解析】

【分析】
本题考查了原电池的定义、工作原理，题目简单，侧重培养学生基础知识的积累。
【解答】
原电池：把化学能转变为电能的装置；在、和稀硫酸组成的原电池中，锌失去电子，电子沿着导线传递到铜棒；其中锌棒是负极，发生氧化反应，其电极方程式为： ；铜棒作正极，发生还原反应，其电极反应式为 ；总反应为： ；在反应过程中，锌不断被消耗导致质量减少，不断被消耗浓度降低，导致溶液增大，
故答案为：化学；电；   ； ； ；还原； ； ；  ；氧；；；增大 。  

12.【答案】；      
能；；
；；。
 

【解析】

【分析】
本题考查原电池原理，为高频考点，把握原电池的工作原理、正负极的判断和电极方程式的书写方法为解答的关键，侧重电极、电极反应、电子转移的考查，题目难度不大。
【解答】

、在稀硫酸中构成原电池，活泼金属铝做负极，不活泼金属铜为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为；原电池工作一段时间后，若消耗铝，由方程式可得，则氢气的质量为，故答案为：；；

当电极为、电极为、电解质溶液为浓硝酸时，金属遇到浓硝酸会钝化，与浓硝酸反应，则能设计成原电池，失电子的是金属铜，为原电池负极，金属铁为正极，负极的反应式为，故答案为：能；；

甲烷燃料电池中，燃料甲烷需通在负极，即应通入极，正极是氧气得电子，电子从负极流向正极，即电子从极流出，酸性条件下，负极上甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为，故答案为：；；。

13.【答案】

；
比铁不活泼的金属或石墨；；
 

【解析】

【分析】
本题综合考查原电池相关知识，包括原电池概念、形成条件及正负极判断，原电池电极反应式及总反应式的书写以及相关计算，题目难度不大。
【解答】
为了验证与氧化性强弱，可通过氧化还原反应来验证，将该反应设计成原电池，铜作负极，比铜不活泼的金属或石墨作正极，选择含的电解质溶液，若电流计指针偏转说明反应能发生，证明氧化性强于，则装置符合要求，
故答案为：；
若两个电极分别是锌、铜，电解质溶液是稀硫酸，则锌作负极，铜作正极，正极的电极反应式为；
故答案为：；
当电极为、电极为、电解质溶液为氢氧化钠时，能与氢氧化钠发生氧化还原反应，则作原电池的负极；该原电池的电池总反应为
故答案为：；；
根据电池的总反应可知，铁作负极，则正极材料应为比铁不活泼的金属或石墨，在正极得电子发生还原反应，电极反应式是；根据电极反应式可知，若该电池反应消耗了，则转移电子的数目为；
故答案为：比铁不活泼的金属或石墨；；。