2020-2021学年高中化学每课一练：第4章-第1节-原电池(人教版选修4).docx

一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．(2022·德州高二检测)暖宝宝(如图所示)接受的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当(　　)
A．负极 B．正极
C．阴极 D．阳极
解析：依据暖宝宝是利用铁的“氧化放热”原理，推知铁在原电池中失去电子，作原电池的负极。
答案：A
2．原电池中发生的反应肯定是(　　)
A．化合反应 B．置换反应
C．非氧化还原反应 D．氧化还原反应
解析：原电池反应实质上是氧化还原反应，但不肯定是置换反应；化合反应不肯定是氧化还原反应。
答案：D
3．可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：
①Br2＋2e－===2Br－， ②2Br－－2e－===Br2，
③Zn－2e－===Zn2＋， ④Zn2＋＋2e－===Zn，
其中表示放电时负极和正极反应的分别是(　　)
A．②和③ B．②和①
C．③和① D．④和①
解析：放电时负极为Zn，失电子被氧化，正极为Br2，得电子被还原。
答案：C
4．(2022·苏州模拟)将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是(　　)
A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出
B．负极四周Cl－的浓度减小
C．正极四周Cl－的浓度渐渐增大
D．溶液中Cl－的浓度基本不变
解析：在该原电池中，Fe为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，Cl－移向负极，但整个溶液中Cl－的浓度基本保持不变，D正确。
答案：D
5．理论上不能设计为原电池的化学反应是(　　)
A．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＜0
B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(aq)；ΔH＜0
C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)；ΔH＜0
D．2FeCl3(l)＋Fe(s)===3FeCl2(l)；ΔH＜0
解析原电池反应均是氧化还原反应，A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。
答案：B
6．下列叙述正确的是(　　)
A．反应AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以设计成原电池
B．Zn和稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率
C．把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，观看到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化
D．Zn－Cu原电池工作过程中，溶液中H＋向负极作定向移动
解析：A项，属于非氧化还原反应，不能用于设计原电池；B项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中构成原电池，加快产生H2的速率；C项，Cu与稀H2SO4不反应，Fe在稀H2SO4中不发生钝化；D项，H＋应向原电池的正极作定向移动。
答案：B
7．[双选题]铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是(　　)

A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
解析：该电池中Zn为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，A项错误；电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极上由于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2＋的浓度增大，故盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项错误。
答案：BC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(12分)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：Cu－2e－===Cu2＋，正极：Ag＋＋e－===Ag，电子由负极(Cu)动身，经外电路流向正极(Ag)。
答案：(1)铜(或Cu)　AgNO3溶液
(2)正　Ag＋＋e－===Ag
Cu－2e－===Cu2＋
（3）负(Cu)　正(Ag)
9．(8分)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行试验.
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
依据试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挨次是________________________________________。
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A＞B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B＞C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性D＞A，随着H＋的消耗，pH变大。
答案：(1)A－2e－===A2＋　(2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大　(4)D＞A＞B＞C
10．(8分)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应：______________________________________________；
银片上发生的电极反应：______________________
(2)若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干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)为_____________________________________________；
②线路中转移电子的物质的量为_____________________________________________。
解析：(2)①锌片与银片削减的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积在标准状况下为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65 g　　　　　　　22.4 L

60 g－47 g＝13 g x
x＝13 g×22.4 L÷65 g＝4.48 L。
②反应消耗的锌为13 g÷65 g·mol－1＝0.2 mol，转移电子的物质的量为：0.2 mol×2＝0.4 mol。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 　2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48 L　②0.4 mol
11．(11分)某校化学争辩性学习小组欲设计试验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你挂念他们完成有关试验项目：
方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观看产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为
________________________________________________________________________。
方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。

正极反应式：_____________________________________________________________。
负极反应式：_____________________________________________________________
方案Ⅲ：结合你所学的学问，挂念他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简洁试验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用离子方程式表示其反应原理：________________________________________________________________________。
解析：比较或验证金属活动性的方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来推断或验证，也可利用原电池原理(负极是较活泼的金属)，也可利用金属单质间的置换反应来完成。
答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
方案Ⅱ：

2H＋＋2e－===H2↑
Fe－2e－===Fe2＋
方案Ⅲ：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观看铁片表面是否生成红色物质(合理即可)
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋