2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專題4.1 原電池（測）新人教版選修4.doc

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4-1 原電池 1．持續(xù)的低溫大雪使我國北方地區(qū)的“暖寶寶”成為緊俏商品。暖寶寶采用鐵的“氧化放熱”原理，使其發(fā)生原電池反應(yīng)。已知制作暖寶寶的原料有鐵粉、水、活性炭、蛭石、食鹽，鐵粉在原電池中充當(dāng) A．負(fù)極 B．正極 C．陰極 D．陽極 【答案】A 【解析】鐵-活性炭-食鹽構(gòu)成的原電池中，鐵作負(fù)極。 2．原電池的正極一定是 A．化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬 B．化學(xué)性質(zhì)較不活潑的金屬 C．電子流出的一極 D．電子流入的一極 【答案】D 3．下面四個裝置中的電解質(zhì)都是稀硫酸。其中可以構(gòu)成原電池的是 A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 【答案】D 【解析】可以看出①是原電池。由①到②省略了導(dǎo)線，由②到③則是把鋅片和銅片靠在一起，由③到④則又把鋅片和銅片的上端分開，①?④雖然形式不同，但都滿足構(gòu)成原電池的四個條件。 4．把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬板浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連，可以形成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，c溶解；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時，b極上產(chǎn)生大量氣泡。四塊金屬的活動性順序是 A．a(chǎn)>c>d>b B．c>a>b>d C．a(chǎn)>c>b>d D．c>a>d>b 【答案】A 【解析】該題考查根據(jù)原電池原理比較金屬的活動性強(qiáng)弱。較活潑的金屬為負(fù)極，被氧化溶解；相對不活潑的金屬為正極， 冒氣泡或析出金屬。所以，四塊金屬的活動性順序是a>c>d>b。 5．對于原電池的電極名稱，敘述錯誤的是( ) A．發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極 B．正極為電子流入的一極 C．比較不活潑的金屬為負(fù)極 D．電流流出的一極為正極 【答案】C 7．原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中正確的是( ) A．（1）（2）中Mg作負(fù)極，（3）（4）中Fe作負(fù)極 B．（2）中Mg作正極，電極反應(yīng)式為6H2O+6e-6OH-+3H2↑ C．（3）中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+ D．（4）中Cu作正極，電極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑ 【答案】B 【解析】（1）中Mg作負(fù)極， 2)中Mg作鋁負(fù)極，（3） 中銅作負(fù)極，（4）是吸氧腐蝕。 8．①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時，外電路電流從②流向①；①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出；③④相連時，③的質(zhì)量減少，據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是( ) A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 【答案】B 【解析】由原電池原理判斷金屬活動性，外電路電流從②流向①，②為正極，金屬活動性①>②；①③相連，③為正極，金屬活動性①>③；②④相連，②上有氣泡(H2)逸出，②為正極，金屬活動性④>②；③④相連，③質(zhì)量減少，則金屬活動性③>④，即金屬活動性順序為①>③>④>②，B正確。 9．以鋅片和銅片為兩極，以稀硫酸為電解質(zhì)溶液組成原電池，當(dāng)導(dǎo)線中通過2 mol電子時，下列說法正確的是( ) A．鋅片溶解了1 mol，銅片上析出1 mol H2 B．兩極上溶解和析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等 C．鋅片溶解了31 g，銅片上析出了1 g H2 D．鋅片溶解了1 mol，硫酸消耗了0.5 mol 【答案】A 10．以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是( ) A．該電池能夠在高溫下工作 B．電池的負(fù)極反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ C．放電過程中，H＋從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移 D．在電池反應(yīng)中，每消耗1 mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體 L 【答案】B 【解析】由于是微生物電池，而微生物的生存溫度有一定的范圍，所以高溫下微生物不一定能夠生存，A錯誤；放電時，負(fù)極：C6H12O6被微生物分解成CO2、H＋和電子，電極反應(yīng)式：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，B正確；負(fù)極產(chǎn)生的H＋透過質(zhì)子交換膜進(jìn)入正極室，C錯誤；負(fù)極產(chǎn)生的電子沿外電路從負(fù)極流向正極，在正極室與H＋和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水?？偡磻?yīng)方程式為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O，由總反應(yīng)方程式可知：每消耗1 mol氧氣，理論上可以生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體22.4 L，D錯誤。 11．據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運(yùn)會期間為運(yùn)動員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液。下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是 A．正極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．工作一段時間后，電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量不變 C．該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2＋O2＝2H2O D．用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移 【答案】D 12．按下圖裝置實驗，若x軸表示負(fù)極流出的電子的物質(zhì)的量，則y軸應(yīng)表示( ) ①c(Ag＋) ②c(NO) ③a棒的質(zhì)量 ④b棒的質(zhì)量 ⑤溶液的質(zhì)量 A．①③ B．③④ C．①②④ D．② 【答案】D 【解析】在這個原電池中，負(fù)極：Fe－2e－===Fe2＋，正極：Ag＋＋e－===Ag，使b棒增重，溶液中c(NO)不變。答案選D。 13．某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究原電池的形成條件，按如圖所示裝置進(jìn)行實驗并得到下表實驗結(jié)果： 實驗序號 A B 燒杯中的液體 靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn) 1 Zn Zn 乙醇 無 2 Zn Cu 稀硫酸 有 3 Zn Cu 稀硫酸 無 4 Zn Cu 苯 無 5 Cu C 氯化鈉溶液 有 6 Mg Al 氫氧化鈉溶液 有 分析上述實驗，回答下列問題： （1）實驗2中電流由________極流向________極(填“A”或“B”)。 （2）實驗6中電子由B極流向A極，表明負(fù)極是________(填“鎂”或“鋁”)電極。 （3）實驗5表明________(填字母序號，下同)。 A．銅在潮濕空氣中不會被腐蝕 B．銅的腐蝕是自發(fā)進(jìn)行的 （4）分析上表有關(guān)信息，下列說法不正確的是________。 A．金屬活動順序表中，活潑性強(qiáng)的金屬一定作負(fù)極 B．失去電子的電極是負(fù)極 C．燒杯中的液體必須是電解質(zhì)溶液 D．原電池中，浸入同一電解質(zhì)溶液中的兩個電極，是活潑性不同的兩種金屬(或其中一種非金屬) 【答案】（1）B A （2）鋁 （3）B （4）A 14．某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計如圖裝置: 回答下列問題: （1）正極的電極反應(yīng)式為 。 （2）鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供Cl－和NH4＋，使兩燒杯中的溶液保持電荷守恒，反應(yīng)過程中Cl－進(jìn)入 (填“甲”或“乙”)燒杯。 （3）該電池反應(yīng)離子方程式為__________________。 【答案】（1）Cu2++2e-Cu （2）甲（3）Zn+Cu2+Zn2++Cu 15．由鋅片、銅片和200 mL稀H2SO4組成的原電池如圖所示。 （1）原電池的負(fù)極反應(yīng)是______________________， 正極反應(yīng)是__________________________。 （2）電流的方向是_____________。 （3）一段時間后，當(dāng)在銅片上放出1.68 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時，H2SO4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時，共消耗________g鋅，有____________個電子通過了導(dǎo)線，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是 _____________(設(shè)溶液體積不變)。 【答案】（1）Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ （2）由Cu極流向Zn極 （3）4.875 9.031022 0.75 molL－1 16．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq) + Cu(s)Cu2+(aq) + 2Ag(s)設(shè)計的原電池如圖所示。 請回答下列問題： （1）電極X的材料是____________________；電解質(zhì)溶液Y是____________； （2）銀電極為電池的___________極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________________；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________________。 （3）外電路中的電子是從___________電極流向___________電極。 【答案】（1）Cu AgNO3溶液 （2）正 Ag++e?Ag Cu?2e?Cu2+ （3）X(Cu) Ag 【解析】由氧化還原反應(yīng)：2Ag+ (aq) + Cu(s) Cu2+(aq) + 2Ag(s)可知，可以選用Cu?Ag?AgNO3(aq)構(gòu)成簡易的原電池。因此題圖中電極X的材料是Cu，電解質(zhì)溶液Y是AgNO3(aq)，正極為Ag，正極上發(fā)生的反應(yīng)為Ag+ + e?Ag。負(fù)極為Cu，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu?2e?Cu2+ 。在外電路，電子由負(fù)極流向正極，即從X(Cu)電極流向Ag電極。