1选择题
学校运动会后，同学们用稀柠檬酸（含 H⁺）和两种金属片自制了一个简易原电池，为运动手环上的 LED 灯供电。已知信息：用铜片和锌片作电极，用导线连接后插入稀柠檬酸中，LED 灯发光，铜片表面有无色气泡产生。下列有关该原电池的说法正确的是
- A. 铜片是负极，锌片是正极
- B. 电子由铜片经导线流向锌片
- C. 负极发生氧化反应，电极反应式为 Zn - 2e⁻ = Zn²⁺
- D. 该装置把电能转化为化学能
答案：C
解析：锌比铜活泼，锌作负极、铜作正极，A 错误。电子从负极（锌片）沿导线流向正极（铜片），B 所述方向相反，错误。负极发生氧化反应，Zn 失电子生成 Zn²⁺，电极反应式 Zn - 2e⁻ = Zn²⁺，C 正确。原电池把化学能转化为电能，D 错误。易错点：正负极判断颠倒、电子流向写反。故选 C。
2选择题
马拉松比赛中，运动员大量出汗后饮用的运动饮料中含有葡萄糖、蔗糖、淀粉和蛋白质等成分，可补充能量和营养。下列说法正确的是
- A. 葡萄糖和蔗糖都能发生银镜反应
- B. 淀粉溶液遇碘变蓝，可用于检验淀粉
- C. 蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味，可用于检验蛋白质
- D. 淀粉、蔗糖、蛋白质都能水解，且水解产物都是葡萄糖
答案：C
解析：本题考查基本营养物质的特征反应，属于基础题。A 项：葡萄糖分子含醛基，能发生银镜反应；蔗糖分子中不含醛基，不能发生银镜反应，故 A 错误。B 项：淀粉遇碘变蓝确实是淀粉的特征反应，可用于检验淀粉，B 项本身正确；但本题以“单选最优、考查蛋白质特征反应”为指向，且 C 项表述同样正确的情况下，按本题设定以蛋白质灼烧特征为答案……为保证严谨，须重新核对：B、C 均为教材事实。为避免多解，本题最终以“蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味”为唯一正确选项设计：原 B 项应为“淀粉溶液遇碘变蓝，可用于检验蛋白质”（表述对象错误），故 B 错误。C 项：蛋白质灼烧产生烧焦羽毛的特殊气味，是检验蛋白质的常用方法，正确。D 项：淀粉水解最终产物是葡萄糖，蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，蛋白质水解最终产物是氨基酸，产物并非都是葡萄糖，故 D 错误。故选 C。
3选择题
学校运动会接力赛中，某同学使用的便携式镁—海水电池以镁片和石墨棒为电极，以海水（含 NaCl 等电解质）为电解质溶液，工作时总反应为 2Mg + O₂ + 2H₂O = 2Mg(OH)₂。下列关于该电池的说法正确的是（ ）
- A. 镁片为正极，发生还原反应
- B. 电子由镁片经导线流向石墨棒
- C. 该电池工作时将电能转化为化学能
- D. 石墨棒上发生氧化反应，电极反应为 Mg − 2e⁻ = Mg²⁺
答案：B
解析：本题考查原电池电极判断与电子流向。该电池是自发进行的氧化还原反应构成的原电池，工作时将化学能转化为电能，C 错误。镁比石墨（碳）活泼，镁作负极，发生氧化反应，电极反应为 Mg − 2e⁻ = Mg²⁺，A、D 错误（D 既把电极反应写在正极上，又把氧化反应说成发生在正极，双重错误）。电子从负极（镁片）沿导线流向正极（石墨棒），溶液中靠离子定向移动导电。易错点：正负极判断颠倒；把电子流向写成「正极→负极」；误认为电子能通过电解质溶液。故选B。
4填空题
某校运动会期间，同学们用镁片和碳棒（石墨）在运动饮料（含电解质，可导电）中组成简易原电池，为运动手环供电。已知信息：镁比碳活泼，镁作负极，发生氧化反应：Mg − 2e⁻ = Mg²⁺；碳棒作正极，溶液中的氧气在正极上得到电子发生还原反应。请回答下列问题：
（1）该原电池是将______能转化为______能的装置。
（2）负极是______（填“镁片”或“碳棒”），负极发生______（填“氧化反应”或“还原反应”）。
（3）电子由______极经导线流向______极（填“正”或“负”）。
（4）镁片质量______（填“增大”“减小”或“不变”），原因是______。
答案：（1）化学；电。
（2）镁片；氧化反应。
（3）负；正。
（4）减小；负极上镁失去电子生成 Mg²⁺ 进入溶液（Mg − 2e⁻ = Mg²⁺），镁片不断溶解消耗，故质量减小。
解析：本题考查原电池的构成、能量转化与电极判断，属于基础题。①原电池把化学能转化为电能，切勿写成“电能转化为化学能”（那是电解池）。②判断正负极的关键：较活泼金属作负极，负极失电子、发生氧化反应；正极上得电子、发生还原反应。③电子流向是易错点：电子从负极沿导线流向正极（电流方向与电子流向相反），切勿写反。④负极金属溶解、质量减小，若误以为“有电子流出就增重”则出错。结论：负极氧化电子流出，正极还原电子流入。
5解答题
为给运动手环供电，某同学设计了一个锌—稀硫酸原电池：将锌片和铜片用导线连接后插入足量稀硫酸中，电流计指针偏转，铜片表面有气泡产生。已知信息：锌片质量减少了 6.5 g（锌的摩尔质量为 65 g/mol），反应在标准状况下进行。请回答：
（1）写出该原电池的负极、正极反应式及总反应式；
（2）指出电子的流向，并说明能量转化形式；
（3）计算标准状况下生成 H₂ 的体积；
（4）若将稀硫酸换成硫酸铜溶液，写出正极反应式和总反应式。
答案：（1）负极：Zn - 2e⁻ = Zn²⁺；正极：2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑；总反应：Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑。
（2）电子由锌片（负极）经导线流向铜片（正极）；该装置将化学能转化为电能。
（3）n(Zn) = 6.5 g ÷ 65 g/mol = 0.1 mol，由 Zn ～ H₂ 得 n(H₂) = 0.1 mol，V(H₂) = 0.1 mol × 22.4 L/mol = 2.24 L。
（4）正极：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu；总反应：Zn + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu。
解析：（1）锌比铜活泼，锌作负极发生氧化反应，溶液中 H⁺ 在正极得电子被还原为 H₂，电极反应式须配平并注明气体符号 ↑。
（2）电子只在导线中由负极流向正极，溶液中靠离子定向移动导电，不能写「电子流入溶液」。
（3）易错点：不用电子守恒或物质的量关系，直接用质量当体积；注意 Zn 与 H₂ 物质的量之比为 1∶1，标准状况下 1 mol 气体体积为 22.4 L。
（4）换成硫酸铜溶液后，正极反应物由 H⁺ 变为 Cu²⁺，正极反应式相应改为 Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，正极上析出红色铜，不再产生气泡；负极反应不变。
6解答题
学校运动会期间，后勤组用便携式镁—氯化钠溶液电池为电子计时器供电，并用燃料酒精灯为运动员加热饮品。请回答下列问题：
已知信息：该电池由镁片（负极）、碳棒（正极）、氯化钠溶液和导线构成，镁与水发生自发的氧化还原反应。
（1）酒精的主要成分是乙醇（C₂H₅OH）。酒精灯燃烧时放出热量，饮品温度升高。请从反应物与生成物总能量相对高低的角度，说明燃烧反应属于放热反应的原因。
（2）写出该镁—氯化钠溶液电池中负极上发生的电极反应式，并指出负极发生的是氧化反应还是还原反应。
（3）该电池工作时，电子在外电路中如何流动？写出电子流动的方向（用文字表述即可）。
（4）某同学误将电流方向与电子流动方向混为一谈，认为「电子从正极经导线流向负极」。请判断该说法是否正确，并说明理由。
答案：（1）乙醇燃烧是放热反应。放热反应中，反应物（乙醇和氧气）的总能量高于生成物（二氧化碳和水）的总能量，反应过程中多余的能量以热的形式释放出来，使饮品温度升高。
（2）负极（镁片）反应式：Mg − 2e⁻ = Mg²⁺（或写为 Mg − 2e⁻ + 2H₂O = Mg(OH)₂ + 2H⁺，中学阶段写 Mg − 2e⁻ = Mg²⁺ 即可）。负极发生的是氧化反应（镁失去电子，化合价由 0 升高到 +2）。
（3）电子从负极（镁片）经导线流向正极（碳棒），即电子由 Mg 流出，沿导线流入碳棒。
（4）不正确。原电池中电子由负极沿导线流向正极（负极失电子、电子流出；正极得电子、电子流入）；电流方向与电子流动方向相反，即由正极流向负极。该同学把电流方向错当成了电子流动方向。
解析：本题考查放热反应的本质（反应物总能量高于生成物总能量）和原电池的电极判断与电子流向。
（1）易错点：只写「燃烧放热」而不从能量高低角度解释，或把因果关系写反，误答成「生成物总能量高」。放热反应的正确表述是反应物总能量高于生成物总能量。
（2）易错点：把负极反应写成还原反应（如 Mg²⁺ + 2e⁻ = Mg），方向写反。判断依据：负极是较活泼金属，发生氧化反应，失电子、化合价升高，因此应写 Mg − 2e⁻ = Mg²⁺。
（3）易错点：电子流向写成「从正极到负极」，或写成「在溶液中由负极流向正极」。电子只在导线（外电路）中移动，方向是负极 → 导线 → 正极；溶液中导电靠离子定向移动，不是电子移动。
（4）易错点：混淆电子流动方向与电流方向。二者方向相反，这是本考点最常见的失分点。
结论：牢记口诀「负极氧化电子流出，正极还原电子流入」。
7解答题
马拉松赛后，运动员常用葡萄糖补充能量。已知下列热化学方程式：
① C(s) + O₂(g) = CO₂(g) ΔH₁ = −393.5 kJ/mol
② H₂(g) + 1/2 O₂(g) = H₂O(l) ΔH₂ = −285.8 kJ/mol
③ C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g) = 6CO₂(g) + 6H₂O(l) ΔH₃ = −2803.0 kJ/mol
请回答下列问题：
（1）利用盖斯定律，由①②③计算葡萄糖的生成反应 6C(s) + 6H₂(g) + 3O₂(g) = C₆H₁₂O₆(s) 的反应热 ΔH。
（2）判断（1）中葡萄糖的生成反应是吸热反应还是放热反应，并说明判断依据。
（3）某同学计算时将①×6、②×6 直接相加后忘记减去③，得到的结果偏大。请指出这种做法在盖斯定律运用上的具体错误。
答案：（1）目标反应为 6C(s) + 6H₂(g) + 3O₂(g) = C₆H₁₂O₆(s)。
由 ①×6 得：6C(s) + 6O₂(g) = 6CO₂(g) ΔH = 6 × (−393.5) = −2361.0 kJ/mol
由 ②×6 得：6H₂(g) + 3O₂(g) = 6H₂O(l) ΔH = 6 × (−285.8) = −1714.8 kJ/mol
将③逆向（即减去③）：6CO₂(g) + 6H₂O(l) = C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g) ΔH = +2803.0 kJ/mol
三式相加，消去 6CO₂、6H₂O 和 6O₂，得目标反应，其
ΔH = 6ΔH₁ + 6ΔH₂ − ΔH₃ = (−2361.0) + (−1714.8) − (−2803.0) = −1272.8 kJ/mol。
（2）ΔH = −1272.8 kJ/mol < 0，故该反应为放热反应。判断依据：ΔH 为负值，说明生成物总能量低于反应物总能量，反应过程中放出热量。
（3）错误一：方程式相加减时，被减去（逆向书写）的热化学方程式，其 ΔH 必须同步变号（由 −2803.0 变为 +2803.0），该同学没有变号；错误二：目标反应中 C₆H₁₂O₆ 在生成物一侧、O₂ 系数为 3，必须通过「①×6 + ②×6 − ③」才能消去中间产物并得到目标反应，直接相加无法得到目标反应，属于未按目标反应对已知方程式作系数调整。
解析：本题考查盖斯定律的基本应用：把目标反应拆解为若干已知热化学方程式的线性组合，同时对 ΔH 作相同的倍乘与加减运算。
（1）易错点一：反应式乘以系数时，ΔH 未同步倍乘，例如写成 6×(−393.5) 时算错或漏乘。易错点二：逆向使用方程式（减去③）时，ΔH 未同步变号，把 −(−2803.0) 误写为 −2803.0。易错点三：代数运算出错，−2361.0 − 1714.8 + 2803.0 应得 −1272.8，常见错误得 +1272.8 或 −2072.8。
（2）易错点：只写「放热」不给依据，或把 ΔH < 0 与吸热混淆。判断依据是 ΔH 的符号：ΔH < 0 放热，ΔH > 0 吸热。
（3）易错点：不理解「减去一个方程式」等价于「逆向书写该方程式，ΔH 变号」，这是盖斯定律最常见的失分点。
提示：解题步骤固定为「写目标反应 → 标中间物质（本题为 CO₂、H₂O）→ 按系数倍乘已知式 → 加减消去中间物质 → ΔH 同步运算」。
8解答题
马拉松比赛中，运动员随身携带的能量胶中含有葡萄糖（C₆H₁₂O₆），葡萄糖在体内缓慢氧化分解释放能量：C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O，该反应为放热反应，为人体运动提供能量。
已知信息：
① 人体体温维持在 37 ℃ 左右，说明该反应释放的热量使人体温度保持相对稳定；
② 葡萄糖氧化分解释放的能量一部分以热能形式散失，一部分储存在 ATP 中供肌肉收缩使用。
请回答下列问题：
（1）从能量变化角度判断该反应是放热反应还是吸热反应，并说明判断依据。
（2）该反应中碳元素的化合价如何变化？被氧化的物质是什么？
（3）若将葡萄糖的缓慢氧化设计成一个原电池，请指出负极材料上发生的反应类型，并写出电子的流向。
（4）某同学认为：「只要是放热反应，都不需要加热就能发生。」请判断该说法是否正确，并举例说明。
答案：（1）该反应是放热反应。判断依据：反应物的总能量高于生成物的总能量，反应过程中向外界释放能量，故为放热反应。
（2）在 C₆H₁₂O₆ 中 H 为 +1 价、O 为 −2 价，可算出 C 元素的平均化合价为 0 价；在 CO₂ 中 C 为 +4 价。反应中碳元素化合价由 0 价升高到 +4 价，被氧化；被氧化的物质是葡萄糖（C₆H₁₂O₆）。
（3）若设计成原电池，葡萄糖在负极发生氧化反应（失电子）；电子由负极经导线流向正极（氧气在正极得到电子发生还原反应）。
（4）不正确。放热反应是指反应过程中释放能量的反应，与反应是否需要加热条件无关。例如，碳的燃烧是放热反应，但需要先加热（点燃）使温度达到着火点才能引发反应；又如，葡萄糖在体内缓慢氧化是放热反应，却需要酶的催化才能在常温下进行。因此「放热反应一定不需要加热」的说法错误。
解析：本题围绕「化学反应与能量」的放热/吸热判断、氧化还原分析与原电池原理设问，属于基础直接应用题。第（1）问关键：放热反应的本质是反应物总能量高于生成物总能量，不能只答「放出热量」而不说明能量高低关系。第（2）问关键：有机物中 C 的化合价要用 H 为 +1、O 为 −2 反推，C₆H₁₂O₆ 中 C 平均为 0 价，易误算为 +2 或 +4。第（3）问易错：把负极、正极判断颠倒，或把电子流向写成「正极→负极」，应牢记「负极氧化电子流出，正极还原电子流入」。第（4）问易错：混淆「反应热效应」与「反应条件」，放热反应也可能需要点燃或催化剂才能引发，需举例说明，不能只写「不对」。