2019_2020学年高中化学第4章电化学基础第1节原电池课后提能层级练新人教版选修4.doc

第一节原电池课后提能 层级练1.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()解析：选AB、C选项均无化学反应；D选项Zn与稀H2SO4反应，Zn棒上产生气泡，但装置不能形成闭合回路，只有A符合要求。2在如图所示的水果电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是()A.锌B石墨C.银 D铜解析：选A电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由Y电极流向X电极，因此Y电极的金属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。3如图，两电极上发生的电极反应a极：Cu22e=Cu ；b极：Fe2e=Fe2。下列说法中不正确的是()A.该装置为原电池B.a极上发生还原反应C.电子由baD.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能解析：选D该装置为原电池，a极发生还原反应，b极发生氧化反应，电子由负极(b)流出经导线流向正极(a)，该过程中能量由化学能转换为电能、热能、甚至是光能。4.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应是：ZnAg2OH2O=2AgZn(OH)2，则负极上发生反应的物质是()A.Ag BZn(OH)2C.Ag2O DZn解析：选D判断原电池的正、负极，要根据总反应式确定失电子物质和得电子物质，然后根据在原电池中失去电子的物质作负极作出判断。由题给总方程式得：Zn2OH2e=Zn(OH)2，故Zn为负极。5.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叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A. BC. D解析：选CCu作负极，Ag作正极。负极：Cu2e=Cu2；正极：Age=Ag。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，反应实质相同，均为氧化还原反应，对。6.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极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()A.ABCD BACDBC.CABD DBDCA解析：选B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应，较不活泼的金属为正极，H在正极表面得到电子生成氢气，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。7如图是一个原电池装置，请按要求填空。(1)正极材料是_，负极材料是_。(2)电流的方向是：由_经外电路流向_。(3)反应过程中，铁片质量_，铜片质量_。(4)写出电极反应式：负极：_，正极_。(5)该电流中发生的总反应方程式为_。答案：(1)CuFe(2)CuFe(3)减小增大(4)Fe2e=Fe2Cu22e=Cu(5)FeCu2=Fe2Cu8.依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池，如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_。(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_。X电极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子是从_极流向_极。解析：原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极X的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐溶液，常用硝酸银溶液。电极反应式表示为负极：Cu2e=Cu2，正极：Age=Ag，电子由负极(或Cu)出发，经外电路流向正极(或Ag)。答案：(1)铜(或Cu)AgNO3溶液(2)正Age=AgCu2e=Cu2(3)负(或Cu)正(或Ag)1.根据图示，可判断出下列离子方程式中错误的是()A.2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)B.Co2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C.2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D.2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)解析：选A根据题图中“”或“”，可确定正极和负极，且金属作电极，故负极金属活动性强于正极金属，结合原电池装置可判断金属活泼性；CdCo和CoAg，即CdCoAg。由于金属性Cd强于Ag，则A项反应不可能发生；根据金属活动性，可知后三个离子反应均能自发进行。2.如图所示，电流计的指针发生偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是()A.正极Cu，负极Zn，S为稀H2SO4B.正极Zn，负极Cu，S为CuSO4溶液C.正极Ag，负极Zn，S为AgNO3溶液D.正极Fe，负极Cu，S为AgNO3溶液解析：选C原电池中，负极失去电子发生氧化反应，根据题意负极变细，即金属单质失去电子，负极应是活泼金属，B、D错误；又因为正极变粗，即该电池的总反应应是置换金属的置换反应，A错误。3某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b用导线连接后，电流由铁电极经导线流向铜电极解析：选Da和b不连接时，Fe和Cu2直接发生氧化还原反应，铁片上会有金属铜析出，A项正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁为负极，铜为正极，电极反应式分别为Fe2e=Fe2、Cu22e=Cu，B项正确；分析选项A、B可知，C项正确；在原电池中，电流应由正极流出，经导线流向负极，D项错。4.(2019梅县高二检测)如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是()A.电极上发生还原反应，作原电池的负极B.电极的电极反应式为Cu22e=CuC.该原电池的总反应为2Fe3Cu=Cu22Fe2D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子解析：选C该原电池所发生的反应实质是Fe3与Cu的反应，C正确；电极上发生还原反应，作正极，A错；电极为负极，电极反应式为Cu2e=Cu2，B错；电子在负极上产生后经导线聚集在正极上被吸收掉，不可能通过溶液和盐桥，D错。5.向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系如图所示，正确的是()解析：选AZnH2SO4=ZnSO4H2，反应速率较快，若向a中加入少量的CuSO4溶液，则有：ZnCuSO4=CuZnSO4，消耗一部分Zn，生成的Cu附着于Zn上，又构成无数微小的Cu-Zn原电池，加快了Zn的反应速率，所以Zn与稀硫酸反应时，加入CuSO4则反应速率加快，应先反应完，但因Cu2消耗了一定量的Zn，生成H2的量要小于b。6如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的是()A.Fe是负极，C是正极B.负极反应式为Fe3e=Fe3C.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：选BFe与C作为原电池的电极，则Fe为负极，C是正极。Fe在负极发生氧化反应生成Fe2，因此B项错误；左边烧杯中正电荷增加，必然使盐桥中的阴离子移向FeCl2溶液，电子由Fe电极流向石墨电极，则电流由石墨电极流向Fe电极。7.图中甲和乙均是双液原电池装置。判断下列说法不正确的是()A.甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)Co2(aq)=Co(s)Cd2(aq)B.反应2Ag(s)Cd2(aq)=Cd(s)2Ag(aq)能够发生C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性D.乙电池中有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出解析：选B根据甲、乙装置分析可知A项正确，且可推知Cd的活泼性强于Ag，故Ag不能置换出Cd，B项错误。8.由A、B、C、D四种金属按表中的装置图进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_。解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性AB；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性BC；丙中A上有气体即有H2产生，则A为正极，活泼性DA，随着H的消耗，pH变大。答案：(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC9.控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。回答下列问题：(1)反应开始时，乙中石墨电极上发生_(填“氧化”或“还原”)反应，盐桥中的阴离子移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(2)反应开始时，甲中石墨电极上的电极反应式为_。(3)反应达到化学平衡状态时，电流计指针_(填“是”或“否”)偏转。(4)反应达到平衡状态后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为_极。解析：(1)由反应方程式可知，开始时乙中石墨为负极，负极上应发生氧化反应。盐桥中的阴离子移向乙烧杯(负极)。(2)开始时，甲中石墨电极为正极，Fe3发生还原反应，电极反应式Fe3e=Fe2。(3)平衡状态时，正、逆反应速率相等，则能量转化为0，电流计不再偏转。(4)平衡后，甲中加入FeCl2固体，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移动，则Fe2失电子，甲中石墨作负极；I2得电子，乙中石墨作正极。答案：(1)氧化乙(2)Fe3e=Fe2(3)否(4)正10.由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。(1)原电池的负极反应是_，正极反应是_。(2)电流的方向是_。(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗_g锌，有_个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是_。解析：产生0.075 mol H2，通过0.075 mol20.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)0.075 mol65 gmol14.875 g，N(e)0.15 mol6.021023 mol19.031022，c(H2SO4)0.75 molL1。答案：(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)由Cu极流向Zn极(3)4.8759.0310220.75 molL18