2020高中化学 原电池（提高）巩固练习 新人教版选修4

2020高中化学 原电池（提高）巩固练习 新人教版选修4

原电池 ‎【巩固练习】‎ ‎1．关于原电池的叙述中正确的是（ ）‎ ‎ A．构成原电池正极和负极的必须是两种不同金属 ‎ B．原电池是把化学能转变为电能的装置 ‎ C．原电池电解质溶液中阳离子向负极移动 ‎ D．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应 ‎2．如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（ ）‎ ‎ A．铁圈和银圈左右摇摆不定 ‎ B．铁圈和银圈保持平衡状态 ‎ C．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 ‎ D．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜 ‎3．将铝片和镁片用导线连接后插入盛有NaOH溶液的烧杯中组成原电池，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．Mg为负极，有Mg(OH)2生成 B．铝为负极，有NaAlO2生成 ‎ C．镁为正极，镁片质量增加 D．铝为正极，铝片质量不变 ‎4．某同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe＝3Fe2+来设计原电池。下列设计方案中可行的是（ ）‎ ‎ A．电极材料为铁和锌，电解质溶液为FeCl3溶液 ‎ B．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 ‎ C．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为FeCl2溶液 ‎ D．电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液 ‎5．控制适合的条件，将反应2Fe3++2I－2Fe2++I2设计成如图‎4-1-2‎所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）‎ ‎ A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 ‎ B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 ‎ C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 ‎ 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 ‎6．下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎7．100 mL浓度为2 mol／L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是（ ）‎ ‎ A．加入适量6 mol／L的盐酸 B．加入几滴CuCl2溶液 ‎ C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的NaCl溶液 4‎ ‎8．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H2SO4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H2SO4中，并用导线把二者相连，观察到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与稀H2SO4能发生反应而Fe被钝化 ‎ D．金属镀层破损后，镀锌铁比镀锡铁更易被腐蚀 ‎9．下列反应不可用于设计成原电池的是（ ）‎ ‎ A．CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O ‎ B．2CH3OH+3O2＝2CO2+4H2O ‎ C．Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑‎ ‎ D．4Al+3O2+6H2O＝4Al(OH)3‎ ‎10．现有铁片，某未知电极和稀硫酸，用导线连接成原电池，若使铁片溶解，而在另一电极上有大量气泡冒出，则这种未知电极材料可以是（ ）‎ ‎ ①锌片 ②铜片 ③铁片 ④石墨棒 ‎ A．①② B．②③ C．③④ D．②④‎ ‎ ‎ ‎11．下列各装置中，能产生电流的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎12．将等质量的两份锌粒a、b，分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图为产生氢气体积V与时间t的关系，其中正确的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎13．铜锌原电池（如图）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 ‎ 二、填空题 ‎1．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。‎ 装置 现象 A不断溶解形成二价金属离子 C的质量增加 A上有气泡产生 根据实验现象回答下列问题：‎ 4‎ ‎ （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）四种金属的活泼性由强到弱的顺序是________。‎ ‎2．用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极是________，负极的电极反应是________。将锌片、铜片用导线连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了‎3.25 g，铜表面析出了氢气________L（标准状况下）；导线中通过________mo1电子。‎ ‎【答案与解析】‎ ‎1．B ‎ ‎【解析】A项，原电池的两极可以是导电的非金属，如石墨；C项，电解质溶液中的阳离子向着发生还原反应的一极即正极移动；D项，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。‎ ‎2．D ‎ ‎【解析】铁圈和银圈作电极与CuSO4溶液构成原电池，银圈作正极，Cu2+在正极（银圈）上得到电子析出Cu，铁圈作负极，失去电子被氧化，质量减小，因此银圈质量增大，而铁圈质量减小，故银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜。只有选项D正确。‎ ‎3．B ‎ ‎【解析】将铝片和镁片用导线连接后插入盛有NaOH溶液的烧杯中组成原电池时，铝片能与NaOH溶液反应，失去电子，因此铝作负极，镁作正极，只有选项B正确。‎ ‎4．B ‎ ‎【解析】由离子反应方程式可知，设计的原电池中Fe为负极，不与电解质溶液反应的导体为正极，含Fe3+的溶液为电解质溶液，故B项可行。‎ ‎5．D ‎【解析】由反应2Fe3++2I－2Fe2++I2可知，反应开始时甲中Fe3+发生还原反应，乙中I－发生氧化反应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3+的物质的量与消耗Fe3+的物质的量相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极，故选D。‎ ‎6．A ‎【解析】铜、银属于不活泼金属。不能与稀H2SO4发生自发反应，故B、C不能构成原电池；Zn比氢活泼，A中能够形成闭合回路，而D却不能形成闭合回路。‎ ‎7．B ‎【解析】加入适量6 mol／L的盐酸，增大了溶液中c (H+)和n (H+)，反应速率加快，产生H2的量也增多，所以A不符合题意；加入适量蒸馏水或加入适量的NaCl溶液后，溶液中c (H+)降低，反应速率减慢；加入几滴CuCl2溶液，锌置换出少量铜，锌、铜在盐酸中构成原电池，加快了反应速率，但不影响产生H2的量，故B正确。‎ ‎8．B ‎【解析】A项中的反应AlCl3+4NaOH＝NaAlO2+3NaCl+2H2O不是氧化还原反应，故不能被设计成原电池；B项中加入CuSO4溶液后，会发生反应Zn+Cu2+＝Zn2++Cu，生成的Cu附在Zn表面，进而可形成Cu－Zn原电池，使反应速率加快；C项中由于形成了Fe－Cu原电池，故而会在Cu片表面产生大量气泡，但铜并没有参加反应，Fe发生氧化反应而溶解；D项中由于金属活泼性Zn＞Fe＞Sn，故当金属镀层破损后，镀锌铁会因Zn的消耗而使Fe受到保护，但是镀锡铁，会因发生原电池反应而使Fe被腐蚀的速率加快。‎ ‎9．A ‎【解析】要把一个反应设计成原电池，该反应必须是自发氧化还原反应。但是A的反应为非氧化还原反应，所以不能设计成原电池。‎ ‎10．D 4‎ ‎【解析】若使铁片溶解，而在另一电极上有大量气泡冒出，则未知电极应为原电池的正极，其活泼性应比铁差。‎ ‎11．BC 装置中有电流产生，装置必须组成原电池，由原电池构成条件：①电解质溶液；②两个电极；③形成闭合回路，可知B、C两装置为原电池。‎ ‎12．A ‎【解析】向a中加入少量的CuSO4溶液，则有Zn+Cu2+＝Zn2++Cu，消耗一部分Zn而使产生的H2总量减少，但生成的Cu附于Zn表面上形成Cu－Zn原电池，加快了反应速率，因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。‎ ‎13．BC ‎【解析】Zn是负极，故A错；‎ 电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B正确；‎ 根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；‎ 在溶液中，阳离子往正极移动，故D错误。‎ 二、填空题 ‎1．（1）A－2e－＝A2+ （2）Cu2++2e－＝Cu （3）变大 （4）D＞A＞B＞C ‎【解析】装置甲、乙、丙均为原电池。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极质量增加，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，随着溶液中H+的消耗，溶液的pH变大。‎ ‎2．铜（或Cu） Cu－2e－＝Cu2+ 1.12 0.100‎ ‎【解析】在铜银原电池中，Cu比Ag活泼，是原电池的负极，负极反应为：Cu－2e－＝Cu2+。‎ 锌铜原电池的电池反应为：‎ Zn + H2SO4 ＝ ZnSO4 + H2↑ ～ 2e－‎ ‎65 g‎ ‎22.4 L 2 mol ‎3.25 g‎ V (H2) n (e－)‎ ‎，‎ ‎。‎ 4‎