《原电池》同步练习5(苏教版选修6).docx

原电池
一、选择题(此题包括10小题，每题5分，共50分)
1．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(　　)
卡片号：2　　2022.3.15,实验后的记录：
①Cu为负极，Zn为正极
②Cu极上有气泡产生
③向Cu极移动
④假设有0.5mol电子流经导线，那么可产生0.25mol气体
⑤电子的流向是：Cu―→Zn
⑥正极反响式：Cu＋2e－===Cu2＋
A．①②③ B．②④
C．④⑤⑥ D．③④⑤
解析：①中Cu为正极，Zn为负极，③中SO向负极移动，⑤中电子的流向是：Zn―→Cu，⑥中正极反响式：2H＋＋2e－===H2↑，故①③⑤⑥错．
答案：B
2．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中加少量的CuSO4溶液，如各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系，正确的选项是(　　)
解析：假设向a中参加少量的CuSO4溶液，那么发生反响：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，消耗一局部Zn，生成的Cu附着于Zn上，构成无数微小的Cu－Zn原电池，加快了Zn的反响速率，所以Zn与稀硫酸反响时，参加CuSO4溶液那么反响速率加快，生成H2的量a小于b.
答案：A
3．据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车在北京奥运会期间为运发动提供效劳．某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，以下有关该电池的表达不正确的选项是(　　)
A．正极反响式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反响方程式为：2H2＋O2===2H2O
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2(标准状况)时，有0.1 mol电子转移
解析：H2失去电子，在负极上被氧化，产生H＋，由于电解液中有大量的OH－，所以电极反响式为：2H2－4e－＋4OH－===4H2O.总反响式为：2H2＋O2===2H2O，那么正极反响式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－.工作一段时间后，KOH溶液被稀释，但KOH的物质的量不变．对D项，n(Cl2)＝0.1 mol，转移电子0.2 mol.
答案：D
4．(2022·南洋月考)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，以下列图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图．该电池工作时，有关说法正确的选项是(　　)
A．铝罐将逐渐被腐蚀
B．炭粒和炭棒上发生的反响为：O2＋4e－===2O2－
C．炭棒应与玩具电机的负极相连
D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻
解析：该电池的反响原理是：4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具的负极相连，逐渐被腐蚀，A正确，C、D错误；B选项中正确的反响式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－.
答案：A
5．(2022·福建高考)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，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
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，那么反响到达了平衡状态，此时在甲中
溶入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.
答案：D
6．一个原电池的总反响方程式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池可能为(　　)

A
B
C
D
正极
Cu
Al
Zn
Fe
负极
Zn
Zn
Cu
Zn
电解质溶液
H2SO4
CuSO4
ZnCl2
CuCl2
解析：由总反响式可知，Zn被氧化，失去电子，Zn应为负极；Cu2＋被复原，得电子，即电解质溶液应含Cu2＋，由此排除选项A、C，而且正极金属应比Zn活动性弱，可排除B选项．
答案：D
7．(2022·济宁模拟)一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率．现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2混合气体，其总反响为：2CO＋O2===2CO2.那么以下说法中正确的选项是(　　)
A．通CO的一极是电池的正极
B．负极发生的电极反响是：O2＋2CO2＋4e－===2CO
C．负极发生的电极反响是：CO＋CO－2e－===2CO2
D．正极发生氧化反响
解析：据题意知通入CO的一极为电源的负极，CO失去电子转变为CO2，发生氧化反响，故A、B、D错误，C正确．
答案：C
8．碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用．
锌­锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反响式为：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH以下说法错误的选项是(　　)
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反响式为：
2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
解析：从电池总反响式Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH可以确定Zn为负极，电子从负极流出经外电路流向正极．当外电路中通过0.2 mol电子，参加反响的锌理论上为0.1 mol，即质量减少6.5 g.
答案：C
9．以下列图所示装置中， 观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(　　)

M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
解析：该原电池中M棒变粗，N棒变细，说明原电池反响时N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上．M棒作正极．A、B选项中，电解质溶液分别为稀H2SO4和稀盐酸，原电池工作时，不会有金属析出；C选项正极反响为Ag＋＋e－===Ag，符合题意；而D选项正极反响为Fe3＋＋e－===Fe2＋，不会有金属析出．
答案：C
10．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的．它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过．该电池的工作原理如以下列图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反响．以下判断正确的选项是(　　)
A．有O2放电的a极为电池的负极
B．有H2放电的b极为电池的负极
C．a极对应的电极反响为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．b极对应的电极反响为2H2－4e－＋4OH－===4H2O
解析：原电池中失去电子的物质在负极发生反响，故通H2的b极为负极；通O2的a极为正极．据图示a极对应的电极反响为：O2＋2e－===O2－，b极对应的电极反响为：H2＋O2－－2e－===H2O.
答案：B
二、非选择题(此题包括4小题，共50分)
11．(11分)铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和
外伤止血剂等．
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式
_____________________________________________________________________.
(2)假设将(1)中的反响设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反响式．

正极反响______________________________________________________；
负极反响__________________________________________________________．
解析：(1)利用Fe3＋转化Fe2＋的反响：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，然后改为离子方程式．
(2)根据2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋氧化复原反响和原电池的工作原理进行设计，铜作负极，石墨作正极，FeCl3溶液作电解质溶液．
答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)装置图如下列图
正极反响：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
负极反响：Cu－2e－===Cu2＋
12．(13分)被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池
具有无污染、无噪音、高效率的特点．右图为氢氧燃料电
池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏
松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两
极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．
试答复以下问题：
(1)图中通过负载的电子流动方向________(填“向左〞或“向右〞)．
(2)写出氢氧燃料电池工作时电极反响方程式和总反响方程式．
正极：________________________________________________________，
负极：________________________________________________________________，
总反响：__________________________________________________________.
(3)为了获得氢气，除了充分利用太阳能外，工业上利用石油产品与水在催化剂作用下制取氢气．写出C3H8和H2O反响生成H2和CO的化学方程式：______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________；
(4)假设将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，正极反响式为______________________________________________________________________；
负极反响式为____________________________________________________．
解析：H2在负极上被氧化，O2在正极上被复原，电解质溶液为KOH溶液，在书写电极反响式时不出现H＋，可以出现OH－.写甲烷燃料电池的电极反响式时，甲烷被O2氧化的产物是CO2，在碱溶液中继续反响生成CO.
答案：(1)向右　(2)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
2H2＋4OH－－4e－===4H2O2H2＋O2===2H2O
(3)C3H8＋3H2O3CO＋7H2
(4)2O2＋4H2O＋8e－===8OH－
CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
13．(16分)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，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol/L的NaOH溶液中，如下列图．
请答复：
(1)写出甲池中正极的电极反响式：_____________________________________.
(2)写出乙池中负极的电极反响式和总反响的离子方程式：负极____________________，总反响的离子方程式为
________________________________________________________________________.
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，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，可得到如下哪些正确结论
答：________(填写字母序号)．
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已过时，已没有实用价值
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
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极〞这种做法__________(填“可靠〞或“不可靠〞)．如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(如可靠，此空可不填)．
解析：构成原电池的条件中其一是有两种活泼性不同的金属作电极且相对活动的金属作负极．一般比较金属活动性时按照金属活动性顺序．但也有其它情况．因金属活动性顺序的排列是在一般酸中的反响顺序．当溶液改为NaOH溶液时，由于Mg不反响，而Al能跟NaOH溶液反响，在这种情况下，对于NaOH溶液而言，Al比Mg活泼，在该装置中铝作负极．因此，判断原电池正负极时，应考虑到对应介质，谁越易跟电解质溶液反响，谁就作负极．判断原电池正负极，可在两极间连一电流计，根据电流方向来判断，如下列图
答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)Mg　Al　(4)a、d
(5)不可靠　在两极之间连上一个电流计，测电流的方向，根据“电流由正极流向负极〞来判断
14．(10分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计．
锌片上发生的电极反响：_______________________________________；
银片上发生的电极反响：__________________________________________.
(2)假设该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净枯燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)为_______________________________________________________________________；
②通过导线的电量(NA＝6.02×1023mol－1，电子电荷为1.60×11－19C)为________________________________________________________________________．
解析：(1)在锌片、银片和稀H2SO4组成的原电池中锌片作负极，电极反响式为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，电极反响式为2H＋＋2e－===H2↑.
(2)两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出洗净枯燥称重为47 g，说明锌片已经被反响掉13 g，因消耗的Zn和产生的H2的物质的量之比为1∶1，可得出：
①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气在标准状况下的体积为x，m(Zn)＝60 g－47 g＝13 g.
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g22.4 L
13 gx
x＝13 g×22.4 L÷65 g＝4.48 L
②通过导线的总电量＝×2×6.02×1023mol－1×1.6×10－19C＝3.85×104 C
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 　2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48 L
②3.85×104 C