2025版高一化學(xué)必修第二冊(cè)（含不定項(xiàng)選擇）課時(shí)過(guò)程性評(píng)價(jià) 九 原電池及工作原理

九原電池及工作原理(30分鐘40分)題組過(guò)關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:能量的轉(zhuǎn)化1.(2分)下列裝置中,都伴隨有能量變化,其中是由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ()【解析】選D。電解水的裝置是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,A不符合題意;水力發(fā)電是利用重力做功,將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能,B不符合題意;太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置,C不符合題意;干電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,D符合題意。2.(2分)下列裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是()【解析】選B。組成原電池為活潑性不同的電極在電解質(zhì)溶液形成閉合回路,A、C、D不能形成原電池。題組二:原電池的構(gòu)成及工作原理3.(2分)下列裝置能構(gòu)成原電池的是 ()【解析】選C。A項(xiàng)不能構(gòu)成閉合回路,不能構(gòu)成原電池;B項(xiàng)乙醇為非電解質(zhì),不能構(gòu)成原電池;D項(xiàng)兩極材料相同,不能構(gòu)成原電池。4.(2分)為了將反應(yīng)2Al+6H+===2Al3++3H2↑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,下列裝置能達(dá)到目的的是(鋁條均已除去了氧化膜) ()【解析】選A。A、B、C三項(xiàng)中的裝置均能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。B中反應(yīng)為2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,B錯(cuò)誤;C中反應(yīng)為Al和稀硝酸反應(yīng)生成NO,C錯(cuò)誤;D項(xiàng)中兩電極全是Al,因而不能構(gòu)成原電池,即不能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,D錯(cuò)誤。5.(4分)某科學(xué)探究小組為探究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象或相關(guān)結(jié)論的敘述錯(cuò)誤的是 ()A.a和b不連接時(shí),該裝置不能形成原電池,鐵片上有紅色的銅析出B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片為負(fù)極,發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-===CuC.無(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)被氧化,溶液中均有Fe2+生成D.a和b用導(dǎo)線連接時(shí),溶液中的Cu2+向銅電極移動(dòng)【解析】選B。a和b不連接時(shí),沒(méi)有形成閉合回路,沒(méi)有構(gòu)成原電池,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),鐵把銅置換出來(lái),A正確;用導(dǎo)線連接后,構(gòu)成原電池,鐵比銅活潑,鐵作負(fù)極,發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+,B錯(cuò)誤;根據(jù)選項(xiàng)A、B分析可知,無(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)被氧化,溶液中均有Fe2+生成,C正確;構(gòu)成原電池時(shí),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),銅作正極,D正確。題組三:原電池電子或離子流向判斷及電極判斷6.(4分)(2024·德州高一檢測(cè))1800年,伏打用鹽水作電解質(zhì)溶液,鋅為負(fù)極,銀為正極,設(shè)計(jì)出了被稱為伏打電堆的裝置。如圖給出的原電池簡(jiǎn)易裝置,下列給出的電極材料為M、N,電解質(zhì)溶液為P,三種物質(zhì)與相關(guān)表述正確的是 ()選項(xiàng)MNP表述A鋅銅稀硫酸電流方向:M→NB鋁銅濃硝酸負(fù)極反應(yīng):Al-3e-===Al3+C鎂鋁氫氧化鈉溶液電子方向:N→MD銅鐵硫酸鐵溶液在溶液中,Fe3+移向Fe極附近【解析】選C。A.鋅、銅、稀硫酸組成的原電池中鋅是負(fù)極,銅是正極,則電流方向:N→M,A錯(cuò)誤;B.鋁、銅、濃硝酸組成的原電池中,由于鋁在常溫下遇到濃硝酸鈍化,所以鋁是正極,銅是負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)為Cu-2e-===Cu2+,B錯(cuò)誤;C.鎂、鋁、氫氧化鈉溶液組成的原電池中,鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng),鋁是負(fù)極,鎂是正極,則電子方向:N→M,C正確;D.銅、鐵、硫酸鐵溶液組成的原電池中,鐵是負(fù)極,銅是正極,正極是鐵離子放電,所以在溶液中,Fe3+移向Cu極附近,D錯(cuò)誤。7.(2分)某實(shí)驗(yàn)興趣小組以Zn和Cu為電極,稀硫酸為電解質(zhì)溶液組成原電池,并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展研究,以下實(shí)驗(yàn)記錄錯(cuò)誤的是 ()A.銅片上有氣泡產(chǎn)生,鋅片逐漸溶解B.電流在外電路中從Zn電極流向Cu電極C.把Cu換成Mg,電流計(jì)指針發(fā)生逆向偏轉(zhuǎn)D.把稀硫酸換成硫酸銅溶液,電流計(jì)指針依然偏轉(zhuǎn)【解析】選B。負(fù)極Zn發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子變成Zn2+,Zn逐漸溶解,正極銅附近的H+得到電子生成H2,可以觀察到氣泡,故A正確;外電路中電流從正極到負(fù)極,即在外電路中從Cu電極流向Zn電極,故B錯(cuò)誤;把Cu換成Mg后,Mg與Zn作為原電池的電極,Mg比Zn更活潑,Mg作負(fù)極,Zn作正極,電流方向與原來(lái)相反,電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生逆向偏轉(zhuǎn),故C正確;硫酸銅溶液是電解質(zhì)溶液,且能與Zn發(fā)生氧化還原反應(yīng),滿足構(gòu)成原電池的條件,電流計(jì)指針依然偏轉(zhuǎn),故D正確。綜合應(yīng)用·拓思維8.(2分)按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若x軸表示流入正極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可以表示 ()①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的質(zhì)量 ④b棒的質(zhì)量 A.①③B.②④C.①③⑤D.②④⑥【解析】選A。根據(jù)圖中裝置可判斷,Fe、Ag、AgNO3構(gòu)成的原電池中,活潑金屬Fe為負(fù)極,Ag為正極,Fe和硝酸銀發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以銀離子濃度減小,硝酸根離子濃度不變,①正確、②錯(cuò)誤;在負(fù)極上金屬鐵本身失電子,即a棒質(zhì)量減輕,③正確;正極b棒上析出金屬銀,即b棒質(zhì)量增加,④錯(cuò)誤;負(fù)極上金屬鐵本身失電子,正極Ag上析出金屬銀,在轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等情況下,析出的金屬質(zhì)量多,所以溶液質(zhì)量減輕,但不能為零,⑤錯(cuò)誤。9.(2分)某原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe===3Fe2+,能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是 ()選項(xiàng)ABCD正極AgCFeCu負(fù)極FeFeZnFe電解質(zhì)溶液FeCl3FeCl2Fe2(SO4)3CuSO4【解析】選A。A中原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Fe===3Fe2+,A正確;B中沒(méi)有自發(fā)的氧化還原反應(yīng),不能構(gòu)成原電池,B錯(cuò)誤;鋅比鐵活潑,鋅作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),總反應(yīng)為2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+,C錯(cuò)誤;D中原電池總反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu2+===Fe2++Cu,D錯(cuò)誤。10.(4分)(雙選)某同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)來(lái)探究構(gòu)成原電池的一般條件。已知苯為非電解質(zhì),下列說(shuō)法正確的是 ()A.左瓶的燈泡發(fā)光B.右瓶的銅棒變粗C.右瓶中鐵棒為負(fù)極D.左瓶:Fe-2e-===Fe2+【解析】選B、C。A.左瓶電極插入苯中,苯是非電解質(zhì),不能構(gòu)成原電池,燈泡不會(huì)發(fā)光,A錯(cuò)誤;B.右瓶電極插入硫酸銅溶液中,且構(gòu)成閉合回路,形成原電池,鐵是負(fù)極,銅是正極,溶液中的銅離子在正極得到電子析出銅,所以銅棒變粗,B正確;C.鐵的金屬性強(qiáng)于銅,因此右瓶中鐵棒為負(fù)極,C正確;D.左瓶不能形成原電池,鐵電極在苯中,不能發(fā)生反應(yīng),D錯(cuò)誤。11.(10分)如圖所示是某化學(xué)興趣小組探究不同條件下化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)當(dāng)電極a為Zn片,電極b為Cu片,且兩極板質(zhì)量相等。電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時(shí),則電極b發(fā)生__________反應(yīng),其電極反應(yīng)式為

______________。

當(dāng)電路中有0.1mole-通過(guò)時(shí),兩極板的質(zhì)量差為_(kāi)_________g。(7分)

(2)當(dāng)電極a為Cu片,電極b為石墨,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液時(shí),則電極b的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________。

電子移動(dòng)方向?yàn)開(kāi)__________。(3分)

【解析】(1)負(fù)極:Zn-2e-===Zn2+,發(fā)生氧化反應(yīng),正極:Cu2++2e-===Cu,發(fā)生還原反應(yīng),當(dāng)電路中有0.1mole-通過(guò)時(shí),說(shuō)明負(fù)極有0.05molZn溶解,正極有0.05molCu生成,則兩極板的質(zhì)量差為0.05mol×(65+64)g·mol-1=6.45g;(2)原電池負(fù)極是Cu-2e-===Cu2+,正極是2Fe3++2e-===2Fe2+,電子移動(dòng)方向?yàn)橛蒩經(jīng)過(guò)外電路流向b。答案:(1)還原Cu2++2e-===Cu6.45(2)2Fe3++2e-===2Fe2+由a經(jīng)過(guò)外電路流向b遷移創(chuàng)新·提素能12.(4分)常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示,下列說(shuō)法正確的是 ()A.0~t1時(shí),原電池的負(fù)極是銅片B.0~t1時(shí),正極的電極反應(yīng)式是2H++2e-===H2↑C.t1時(shí)刻,電流方向發(fā)生變化的原因是Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,氧化膜阻止了Al進(jìn)一步反應(yīng)D.t1時(shí)刻后,電子從鋁經(jīng)過(guò)外電路流向銅【解析】選C。0~t1時(shí),Al為負(fù)極,被氧化,Cu為正極,硝酸根離子放電生成二氧化氮;隨著反應(yīng)進(jìn)行,鋁表面的氧化膜阻礙反應(yīng)進(jìn)行,t1后,銅為負(fù)極,Al為正極。0~t1時(shí),銅為正極,鋁為負(fù)極,A