2022年高一化学22《化学能与电能》(第1课时)同步测试新人教版必修2.docx

2022年高中化学 2.2 化学能与电能 〔第1课时〕同步测试 新人教版必修2
一、选择题
1．某原电池的总反响离子方程式为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，那么该原电池的正确组成可以是以下的〔　　〕
考查目的：考查原电池正负极材料和电解质溶液的选择。
答案：C
解析：该原电池负极为锌，正极是比锌稳定的金属/导电的非金属，电解质溶液中含有Cu2＋。
2．如下列图是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，那么卡片上的描述合理的是〔　　〕
A．①②③           B．②④      C．②④⑥            D．③④⑤
考查目的：考查原电池中正负极和电极反响的判断，电子的流向和计算，电极反响式的书写。
答案：B
解析：该电池中Zn作负极，Cu作正极。电极反响式为负极：Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反响；正极：2H＋＋2e－===H2↑，发生复原反响；放电时外电路中电子由负极流向正极，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子一般移向负极；由2H＋＋2e－===H2↑知假设有0.5 mol 电子流经导线，那么可产生0.25 mol 气体。
3．如下列图，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，以下有关杠杆的偏向判断正确的选项是〔实验过程中不考虑铁丝反响及两边浮力的变化〕〔　　〕
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高
考查目的：考查原电池原理和形成的条件。
答案：D
解析：根据题意，假设杠杆为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，Cu在铁球外表析出，铁球质量增大，B端下沉；假设杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，Cu在铜球外表析出，A端下沉。
4．将等质量的两份锌粉a、b分别参加过量的稀硫酸，同时向a中参加少量CuSO4溶液，以下各图中产生H2的体积V〔L〕与时间t〔min〕的关系，正确的选项是〔　　〕
考查目的：考查原电池原理的应用。
答案：A
解析：a中由于参加少量CuSO4溶液，发生反响：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，由于局部Zn用于置换Cu，因而产生的H2量减少，但同时形成Cu－Zn原电池，因而反响速率加快。
5．如下列图装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是〔　　〕
选项
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
考查目的：考查原电池正负极的判断。
答案：C
解析：M棒变粗，N棒变细，说明N棒是负极，相对M棒金属活动性更强。M棒变粗说明M棒上有金属析出。
6．〔体验高考〕控制适合的条件，将反响2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如以下列图所示的原电池。以下判断不正确的选项是〔　　〕
A．反响开始时，乙中石墨电极上发生氧化反响
B．反响开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被复原
C．电流计读数为零时，反响到达化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中参加FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
考查目的：考查原电池相关知识的理解，同时也考查考生的读图能力。
答案：D
解析：由反响2Fe3+＋2I-2Fe2+＋I2可知，反响开始时甲中Fe3+发生复原反响，乙中I-发生氧化反响；当电流计读数为零时，那么反响到达平衡状态，此时在甲中参加FeCl2固体，那么平衡向逆反响方向移动，乙中I2发生复原反响，那么乙中石墨电极为正极，应选D。
7．以下表达正确的选项是〔　　〕
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置
②原电池的正极发生氧化反响，负极发生复原反响
③不能自发进行的氧化复原反响，通过原电池的装置可以实现
④碳棒不能用来作原电池的正极
⑤反响Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以进行
A．①③⑤    B．①④⑤     C．②③④    D．②⑤
考查目的：考查原电池相关知识的理解和判断。
答案：A
解析：原电池中正极发生复原反响，负极发生氧化反响，碳棒可以作原电池的正极。
8．对于锌—铜—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是〔　　〕
①锌片溶解了32.5g　②锌片增重32.5g　③铜片上析出1g H2　④铜片上析出1 mol H2
A．①③       B．①④        C．②③    D．②④
考查目的：考查原电池正负极现象的变化。
答案：A
解析：当导线中有1 mol电子通过时，溶解了0.5 mol锌，质量是32.5g；在铜片上析出0.5 mol氢气，质量是1g。
9．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，以下表达正确的选项是〔　　〕
A．两烧杯中铜片外表均无气泡产生
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．产生气泡的速率甲比乙慢
考查目的：考查原电池形成的条件及相关知识。
答案：C
解析：甲烧杯中铜片上有气泡冒出，乙烧杯中铜片上没有气泡产生；电化学反响速率比一般的化学反响速率快，甲装置是原电池装置，乙装置不是，所以化学反响速率甲比乙快。
10．〔体验高考〕在理论上不能用于设计原电池的化学反响的是〔　　〕
A．Al〔OH〕3〔s〕＋NaOH〔aq〕===NaAlO2〔aq〕＋2H2O〔l〕　ΔH<0
B．CH3CH2OH〔l〕＋3O2〔g〕===2CO2〔g〕＋3H2O〔l〕　ΔH<0
C．4Fe〔OH〕2〔s〕＋2H2O〔l〕＋O2〔g〕===4Fe〔OH〕3ΔH<0
D．H2〔g〕＋Cl2〔g〕===2HCl〔g〕　ΔH<0
考查目的：考查能设计成原电池的化学反响满足的条件。
答案：A
解析：只有氧化复原反响才能设计成原电池，A项不是氧化复原反响，不能设计成原电池。
二、非选择题
11．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如以下列图：
答复以下问题：
〔1〕根据原电池原理填写下表：
装置序号
正极
负极反响式
阳离子移动方向
甲

乙

丙

丁

戊

〔2〕电极类型除与电极材料的性质有关外，还与________有关。
〔3〕根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反响________〔填“是〞“否〞或“不一定〞〕，请举例说明：_______________________________________________________。
〔4〕指出以下电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_________，丙________，戊________。〔填酸性或碱性增强或减弱〕
考查目的：考查原电池正负极的判断和材料的选择，电极反响式的书写、阴阳离子移动方向的判断及相关原电池知识，意在考查学生分析实验的能力。
答案：〔1〕
装置序号
正极
负极反响式
阳离子移动方向
甲
Al
Mg－2e－===Mg2＋
铝极
乙
Pt
Fe－2e－===Fe2＋
铂极
丙
Mg
Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
镁极
丁
Al
Cu－2e－=== Cu2＋
铝极
戊
石墨
CH4－8e－＋10OH－=== CO＋7H2O
石墨
〔2〕电解质溶液的性质；〔3〕不一定　上述五个原电池中，戊装置的负极材料没有参与反响，其他电池的负极发生了氧化反响；〔4〕酸性减弱　碱性减弱　碱性减弱
解析：〔1〕电池甲：在稀硫酸中，镁比铝活泼，镁为负极，发生氧化反响，铝为正极，H＋在铝极上发生复原反响；
乙电池：铁比铂活泼，铁为负极；
丙电池：在氢氧化钠溶液中，铝与NaOH溶液反响，铝失去电子，发生氧化反响，铝离子与氢氧化钠反响生成偏铝酸根离子和水；
丁电池：常温下，浓硝酸使铝钝化，铜溶解，铜为负极；
戊电池是燃料电池，甲烷与氧气反响，甲烷发生氧化反响，在碱中生成碳酸盐和水，氧气发生复原反响。所以，在负极区通入甲烷，在正极区通入空气。
〔2〕通过比较甲、丙电池可知，电极都是铝、镁，由于电解质溶液不同，故电极名称不同，即电极类型与电极材料、电解质溶液都有关。
〔3〕大多数电池的负极材料参与反响发生氧化反响，燃料电池的负极材料不参与反响，可燃物如氢气、一氧化碳、甲烷、乙醇等在负极区发生氧化反响。
〔4〕根据溶液中离子参加反响情况判断溶液酸碱性的变化。
12．〔体验高考〕有甲、乙两位同学均想利用原电池反响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 mol·L－1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如下列图。
〔1〕写出甲中正极的电极反响式______________。
〔2〕乙中负极为________，总反响的离子方程式：_____________________________________。
〔3〕甲与乙同学均认为“如果构成原电池的电极材料都是金属，那么构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼〞，那么甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强〔填写元素符号〕。
〔4〕由此实验得出的以下结论中，正确的有________。
A．利用原电池反响判断金属活动性顺序时应注意选择适宜的介质
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，反响受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
考查目的：考查原电池原理的相关知识，意在考查考生比照、分析、推理的能力。
答案：〔1〕2H＋＋2e－===H2↑
〔2〕Al2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
〔3〕MgAl〔4〕AD
解析：甲同学依据的化学反响原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反响原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。但是由于Al与碱的反响是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据，所以判断一个原电池的正、负极应依据实验事实。