《原电池》同步练习12(人教版选修4).docx

第四章 第一节 原电池 一、选择题(每题有1个或2个选项符合题意)1在图中的8个装置中，属于原电池的是()ABCD【答案】D2在理论上不能用于设计原电池的化学反响是()AH2SO4(aq)BaCl2(aq)2HCl(aq)BaSO4(s)H0B2CH3OH(l)3O2(g)2CO2(g)4H2O(l)H0C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)4Fe(OH)3(s)H0D3Cu(s)8HNO3(aq)3Cu(NO3)2(aq)2NO(g)4H2O(l)H0【答案】A3某原电池的离子方程式是ZnCu2Zn2Cu，该原电池正确的组成是()正极负极电解质溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl2【解析】设计原电池时，总反响式中化合价升高的金属作负极，正极选择比负极金属活泼性弱的金属或碳棒，总反响式中与负极金属反响的物质作电解质。【答案】C4在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，以下表达正确的选项是()A正极附近的SO浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上有H2逸出【解析】题给装置属于原电池装置，负极反响：Zn2eZn2，正极反响：2H2eH2，电子由负极流出经过外电路流向正极，为形成闭合回路，溶液中的阴离子向负极迁移，阳离子向正极移动。因此可知只有选项D正确。【答案】D5有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，A为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，电流由D导线C；A、C相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，C极产生大量气泡；B、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反响。据此，判断四种金属的活动性顺序是()AABCD BACDBCCABD DBDCA【解析】金属与稀硫酸溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反响，较不活泼的金属为正极，H在正极外表得到电子生成氢气，电子运动方向由负极到正极。题中由知AB；由知CD；由知AC；由知DB。综合以上信息可知金属活动性ACDB。【答案】B6(2022广东高考卷)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的表达正确的选项是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反响为：AgeAg实验过程中取出盐桥，原电池仍断续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反响与该原电池反响相同ABCD【解析】Cu作负极，Ag作正极。负极：Cu2eCu2；正极：Ag2eAg。在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以错。没有盐桥，原电池不能继续工作，错。无论是否为原电池，反响实质相同，均为氧化复原反响，对。【答案】C7如下列图的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的选项是()AFe是负极，C是正极B负极反响式为：Fe3eFe3C内电路中阴离子移向FeCl2溶液D电流由石墨电极流向Fe电极【解析】Fe在原电池中作负极时，失电子生成Fe2。【答案】B8由铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH()A不变 B先变小后变大C逐渐变大 D逐渐变小【解析】由铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时，正极反响为2H2eH2，所以电解质溶液的pH逐渐变大。【答案】C9以下说法正确的选项是()A原电池是把电能转化为化学能的装置B原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反响C原电池的电极发生的反响均为氧化复原反响D形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动【解析】原电池是把化学能转化为电能的装置，电子流出的一极是负极，负极发生氧化反响，电解质溶液中的阴离子向负极移动；电子流进的一极是正极，正极发生复原反响，电解质溶液中的阳离子向正极移动。【答案】D10(2022湖北黄冈一模)以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，以下说法正确的选项是()A锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol氢气B两极上溶解和析出的物质质量相等C锌片溶解了1 g，铜片上析出1 g氢气D锌片溶解了1 mol，硫酸消耗了1 mol【解析】在涉及原电池的有关计算中，关键是要把握住一点即两极得失电子数应相等。利用这一特点，我们从电极反响看：负极：Zn2eZn2；正极：2H2eH2，当溶解1 mol锌失去2 mol电子；铜片上析出1 mol氢气也得到2 mol电子，得失电子守恒，这样可推出A、D为正确选项。【答案】AD11以下事实不能说明Al的金属活动性比Cu强的是()A常温下将铝投入CuSO4溶液中B常温下将铝和铜用导线连接一起放入到稀盐酸中C常温下将铝和铜不用导线连接一起放入到稀盐酸中D常温下将铝和铜用导线连接一起放入到氢氧化钠溶液中【解析】在氢氧化钠溶液中能反响生成气体的金属，其活动性不一定强，如Mg和Al。【答案】D12某原电池反响的离子方程式为Fe2HFe2H2，那么以下说法正确的选项是()AHNO3为电解质溶液B锌为原电池正极C铁极质量不变D铜为原电池正极【解析】由电池反响的离子方程式知，电池的负极为铁，那么正极应是比铁不活泼的金属(B被否认)，在反响中负极不断被消耗(C被否认)，由于反响中放出了氢气并生成了Fe2，故知电解质溶液不能是HNO3。由上分析可知正确选项为D。【答案】D13X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成以下列图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，那么X、Y、Z可能是以下中的()编号XYZAZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgZn硝酸银溶液【解析】由题意可知该装置是原电池，X棒变粗，Y棒变细，说明X为正极，Y为负极，且电解质中要有离子能够在X极析出，还要使Y极溶解。【答案】D14如右图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并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球的浮力变化)()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【解析】假设杠杆为导体那么构成原电池，铁作负极失电子而溶解：Fe2eFe2，溶液中Cu2在正极(铜极)得电子生成铜，质量增大，而下降，A端低，B端高；假设杠杆为绝缘体，那么铁球和CuSO4溶液发生置换反响生成Cu覆于外表，质量增加，下降，A端高，B端低。【答案】D15普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家创造了电动势法测水泥初凝时间。此方法的原理如下列图，反响的总方程式为：2CuAg2OCuO2Ag，以下有关说法正确的选项是()A普通水泥的主要成分是2CaOSiO2，3CaOSiO2和3CaOAl2O3B测量原理示意图中，Ag2O为负极C正极的电极反响为：2Cu2OH2eCu2OH2OD电池工作时，OH向正极移动【解析】普通水泥的成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙，A正确；在总反响中Ag2O作氧化剂，氧化剂在原电池中作正极，B错；原电池的正极得电子，C错；电池工作时电子由负极通过外电路流向正极，由电荷守恒可知，带负电荷的阴离子应该流向负极，D错。【答案】A16实验室中欲快速制取氢气，最好的方法应该用()A纯锌与稀H2SO4B纯锌与浓H2SO4C粗锌与稀HNO3D粗锌与稀H2SO4【答案】D17(2022潮阳模拟)利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如废铝罐和碳棒，食盐水等材料制作可用于驱动玩具的电池。上述电池工作时，有关说法正确的选项是()A铝罐将逐渐被腐蚀B碳棒上发生的反响为：O24e2O2C碳棒应与玩具电机的负极相连D该电池工作一段时间后碳棒的质量会减轻【解析】选A。该原电池中碳棒做正极，铝做负极。电池工作过程中铝罐逐渐被腐蚀，碳棒上发生的反响为：O22H2O4e4OH，碳棒为正极，应与玩具电机的正极相连，该电池工作一段时间后，碳棒的质量不会发生变化。应选A。【答案】A18以下四组原电池，其中放电后，电解质溶液质量增加，且在正极有单质生成的是()ACu、Ag、AgNO3溶液BZn、Cu、稀H2SO4CFe、Zn、CuSO4溶液DFe、C、Fe2(SO4)3溶液【解析】A中溶解64 g Cu，析出216 g Ag，电解质溶液质量减小；D中正极没有单质生成。【答案】BC二、非选择题19由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，根据实验现象填表：装置现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生正极反响式四种金属活动性由强到弱的顺序【答案】2HeH2Cu2eCu22H2eH2DABC20(2022辽宁大连模拟)某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下。试根据下表中的实验现象答复以下问题：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同(2)写出实验3中的电极反响式和电池总反响方程式。(3)实验4中Al作正极还是作负极，为什么写出Al电极的电极反响式。(4)解释实验5中电流计指针偏向Al的原因。(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响【解析】一般情况下，较活泼的金属作原电池的负极，根据实验1、2的结果，自然得出1中Al作正极，2中Al作负极，但在NaOH溶液中Al比Mg活泼，作负极，在浓硝酸中由于Al发生钝化，Zn作负极。【答案】(1)不同(2)Al为负极：Al3eAl3，石墨为正极：2H2eH2，2Al6H2Al33H2(3)Al作负极，因为Al能与NaOH溶液反响而Mg不能，Al4OH3eAlO2H2O(4)实验5中由于Al在浓硝酸中发生钝化，所以Zn为负极(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。21如下列图装置，烧杯中盛有200 mL 1 molL1的CuSO4溶液。(1)负极为_，电极反响式为_。正极为_，电极反响式为_。(2)假设初始时Zn片与Cu片质量相等，实验结束后，称得两极质量差为12.9 g，那么反响中转移电子的物质的量为_，反响后溶液中溶质的物质的量浓度为_(忽略溶液体积的变化)。【解析】(1)Zn比Cu活泼，故Zn为负极，Cu为正极，其电极式：Zn2eZn2，Cu22eCu(2)设参加反响的Zn的物质的量为x molZnCu2Zn2Cu1 1xx故64x65x12.9，x0.1所以转移电子数为0.2 molc(ZnSO4)0.5 molL1c(CuSO4)0.5 molL1【答案】(1)Zn，Zn2eZn2Cu，Cu22eCu(2)0.2 molc(ZnSO4)0.5 molL1c(CuSO4)0.5 molL1