人教新课标高中化学必修二习题 原电池原理的综合与探究 专题练习.docx

人教新课标高中化学必修二习题 原电池原理的综合与探究 专题练习.docx

《人教新课标高中化学必修二习题 原电池原理的综合与探究 专题练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教新课标高中化学必修二习题 原电池原理的综合与探究 专题练习.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教新课标高中化学必修二习题原电池原理的综合与探究专题练习

专题练习原电池原理的综合与探究

1.下列说法正确的是（　　）

A．由于铜与稀硫酸不反应，将铜片和铁片紧靠在一起后浸入稀硫酸中，铜片表面仍无气泡

B．因为锌比铁活泼，当将两者相连后浸入稀硫酸中，锌片表面出现气泡

C．将铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面不会出现一层铁

D．为增强高压输电线的导电性，可以在铝导线束的中心加一根铜丝

2.下列有关原电池的说法正确的是（　　）

A．将生铁投入稀盐酸中不能形成原电池

B．镀锌铁放入稀硫酸中后，铁作负极

C．铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，Mg较活泼作负极

D．铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极

3.以下四位同学的观点中正确的是（　　）

A．根据反应Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑设计的原电池中铜作负极

B．钠块与铜用导线连接后插入到稀盐酸中发现铜的表面很快有大量的气泡冒出

C．根据原电池原理，可以将反应2H2＋O2===2H2O设计成原电池，且H2在负极反应

D．构成闭合回路是形成原电池的必备要素之一，电子在此闭合回路中从负极流经导线到达正极，再从正极经电解质溶液流回负极

4.下列关于原电池的叙述中正确的是（　　）

A．正极和负极必须是两种不同的金属

B．电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极

C．原电池工作时，正极与负极上都有氧化反应、还原反应发生

D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极上就有0.1g氢气生成

5.将铜棒和铝棒用导线连接后插入浓硝酸溶液中，下列叙述中正确的是（　　）

A．该装置能形成原电池，其中铝是负极

B．该装置能形成原电池，其中铜是负极

C．该装置不能形成原电池

D．以上说法均不正确

6.下列关于实验现象的描述不正确的是（　　）

A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B．用锌片和铁片作电极一起浸入稀盐酸中，能形成原电池，且锌作负极

C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁

D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快

7.如图所示装置中，观察到电流表指针偏转，X棒变重，Y棒变轻，由此判断下表中所列X、Y、Z物质，其中可以成立的是（　　）

8.按如图装置实验，若x轴表示流入正极电子的物质的量，则y轴应表示（　　）

①c（Ag＋）　②c（NO

）　③a棒的质量　④b棒的质量

⑤溶液的质量

A．①③

B．③④

C．①②④

D．②

9.有如图所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是（　　）

A．A池中负极的电极反应为Mg－2e－===Mg2＋

B．镁在A池中为负极，在B池中为正极

C．B池中电子的流向：

镁→铝

D．原电池工作一段时间后，A池溶液的氢离子浓度减小

10.依据氧化还原反应：

2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计的原电池如图所示。

下列有关说法中错误的是（　　）

A．电解质溶液Y是硫酸铜溶液

B．电极X的材料是铜

C．银电极为电池的正极，其电极反应为Ag＋＋e－===Ag

D．外电路中的电子是从X电极流向银电极

11.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓硫酸铜溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化）（　　）

A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低

B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高

C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低

D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高

12.如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。

小心地往烧杯中央滴入硫酸铜溶液。

（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）________。

A．铁圈和银圈左右摇摆不定

B．保持平衡状态不变

C．铁圈向下倾斜

D．银圈向下倾斜

（2）产生上述现象的原因是_______________________________________________________。

（3）写出反应的化学方程式：

_____________________________________________________。

13.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。

（1）将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度同体积的稀硫酸中一段时间，则甲、乙两种装置中属于原电池的是________，甲装置中铜片上的现象是_______________________________。

（2）利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”可以设计一个原电池，若正极材料用石墨碳棒，则该电池的负极材料是________，电解质溶液是______________________________________。

14.已知电极材料：

铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：

CuCl2溶液、Fe2（SO4）3溶液、硫酸。

按要求回答下列问题：

（1）电工操作上规定：

不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。

请说明原因_______________。

（2）若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选氯化铁溶液，外加导线，能否构成原电池？

________。

若能，请写出电极反应式，负极：

__________________________________________，

正极：

________________________________________________________________________。

（若不能，后两空不填）

15.原电池是化学对人类的一项重大贡献。

（1）①某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。

a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________。

②a和b用导线连接，铜极为原电池________（填“正”或“负”）极，电极反应式是________________________________________________________________________。

锌极发生________（填“氧化”或“还原”）反应。

溶液中氢离子移向________（填“铜”或“锌”）极。

③无论a和b是否连接，锌片均被腐蚀。

若转移了0.2mol电子，则理论上锌片质量减轻了________g。

（2）有同学想把Ba（OH）2·8H2O晶体与氯化铵晶体的反应设计成原电池，你认为是否可行？

________（填“是”或“否”）。

16.利用下图所示的甲、乙装置分别进行实验，图中两个烧杯中的溶液为相同浓度的稀硫酸，甲中A为电流表。

（1）下列叙述正确的是________。

A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极

C．两烧杯中溶液中的H＋浓度均减小

D．产生气泡的速率甲中的比乙中的慢

（2）甲装置中的能量转化形式：

________能转化为________能；乙装置中的能量转化形式：

________能转化为________能。

（3）甲装置中，某同学发现铜片上不仅有气泡产生，锌片上也产生了气体，原因可能是_______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

（4）甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应__________________。

17.某研究性学习小组对原电池的构成及形成条件做如下探究性实验，请你对可能的现象作出推测，并作出合理的解释（尽可能用离子方程式表示）。

18.某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下表：

试根据表中的实验现象完成下列问题：

（1）实验①、②中铝所作的电极（指正极或负极）________（填“相同”或“不相同”）。

（2）实验③中铝为________极，电极反应式为_________________________________________；

石墨为________极，电极反应式为______________；电池总反应式为____________________。

（3）实验④中铝作负极还是正极？

____________，理由是

_______________________________________________________________________________，

铝电极的电极反应式为__________________________________________________________。

（4）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素为______________________。

19.某同学在做原电池原理的实验时，有如下实验步骤：

①用导线将灵敏电流计的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接（如图1）；

②把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中；

③把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中；

④用导线把锌片和铜片连接起来后，再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中（如图2）。

回答下列问题：

（1）实验步骤①中应观察到的现象是_______________________________________________。

（2）实验步骤②中应观察到的现象是_______________________________________________。

（3）实验步骤③中应观察到的现象是_______________________________________________。

（4）实验步骤④中应观察到的现象是_______________________________________________。

（5）通过实验步骤④该同学头脑中有了一个猜想（或假设），该猜想是____________________。

（6）为了证实该猜想，该同学又设计了第⑤步实验，请简要画出第⑤步实验的装置示意图。

20.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L－1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6mol·L－1的氢氧化钠溶液中，如下图所示。

（1）写出甲池中正极的电极反应式__________________________________________________。

（2）写出乙池中负极的电极反应式__________________________________________________。

（3）写出乙池中总反应的离子方程式_______________________________________________。

（4）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强（填写元素符号）。

（5）由此实验，可得到如下哪些结论正确____________________________________________。

A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质

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、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析

（6）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________（“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）。

21.某同学利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计了一个原电池。

请填写下列空白：

（1）实验原理：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

（2）实验用品：

电极（__________、__________）、稀硫酸、________、________、耳机（或者电流表）（填写所缺的实验用品）。

（3）实验装置如图。

（4）原电池设计及注意的问题：

①按如图所示装置连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：

接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。

其原因是在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种能量；

②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的________极，电极反应式为________________________________________________________________________，

发生了______反应；

③铜钉应该接电流表的__________极，电极反应式为____________________________，发生了________反应。

22.某同学用如图所示做水果电池的实验，测得数据如下表所示：

请回答以下问题：

（1）实验⑥中负极的电极反应式为________________________________________________。

（2）实验①、⑤中电流方向相反的原因是__________________________________________。

（3）影响水果电池电压的因素有________、________。

（4）若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做________（填“合理”或“不合理”）。

答案解析

1.【答案】C

【解析】铜片、铁片、锌硫酸可构成原电池，铜片表面出现气泡，A错；锌、铁、稀硫酸可构成原电池，在铁片表面产生气泡，B错；铜与三氯化铁反应只生成Cu2＋和Fe2＋，无铁单质析出，C正确；铝、铜、雨水能构成原电池，能加快铝的腐蚀，D错。

2.【答案】D

【解析】生铁是铁和碳的合金，能形成原电池，A错；锌的活动性比铁强，锌作负极，B错；金属镁不能与NaOH溶液反应，而铝能与NaOH溶液反应，故铝作负极，C错；铝在浓硝酸中能钝化，铜在常温下就能与浓硝酸反应，故铜作负极，D正确。

3.【答案】C

【解析】铜与稀硫酸不反应，故A项无法设计成原电池；钠能与盐酸剧烈反应放热而熔化，不能作为电极材料，B错；只要是能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池，在负极上反应的物质所含元素化合价升高，C正确；电子在负极生成经导线流向正极，在正极上被消耗，而不可能再经过溶液，D错。

4.【答案】B

【解析】构成原电池正极与负极的材料可以是活动性不同的两种金属，也可以是金属与导电的非金属，其中相对活泼的金属作负极，不活泼的金属或非金属作正极。

在原电池的外电路中，电子的流向是从负极流向正极，电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极。

原电池工作时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应；当有6.5g锌片溶解时，可转移0.2mol电子，正极上有0.2mol氢离子被还原，即有0.2g氢气放出。

5.【答案】B

【解析】常温下铝在浓硝酸中钝化，铜能被浓硝酸氧化，在铜棒、铝棒与浓硝酸形成的原电池中，铜为负极。

6.【答案】C

【解析】A项能形成原电池，铁片为负极，铜片为正极，铜片表面出现气泡；B项能形成原电池，锌比铁活泼，锌片为负极，铁片为正极；C项铜与三氯化铁反应生成氯化亚铁，而不能置换出铁；D项锌粒与加入的氯化铜溶液反应生成铜，构成铜锌原电池，使反应加快。

7.【答案】D

【解析】电流表指针偏转，有电流产生，该装置为原电池。

X棒变重为原电池的正极，Y棒变轻为原电池的负极，电解质溶液Z不可能为稀硫酸或稀盐酸，选项A、B不符合题意；选项C中X棒为锌作原电池的负极，质量变轻，Y棒作原电池的正极，有银析出，质量增加，不符合题意。

8.【答案】D

【解析】该电池反应为Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，故溶液中c（Ag＋）减小，c（NO

）不变；a棒因铁失电子生成Fe2＋后进入溶液而质量减小，b棒因Ag＋得电子生成金属银而质量增加；根据关系式2Ag＋～Fe2＋可知溶液的质量减小。

9.【答案】C

【解析】由A池中的反应Mg＋2H＋===2Mg2＋＋H2↑可知，镁是负极，负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，铝是正极，溶液中的氢离子得到电子被还原为氢气，溶液中氢离子浓度逐渐减小。

由B池中的反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，铝是负极，镁是正极，在其外电路中，电子由铝（负极）经导线流向镁（正极）。

10.【答案】A

【解析】由电池反应方程式可知，铜的化合价升高，失去电子发生氧化反应，铜作负极，银作正极，硝酸银溶液为电解质溶液。

该电池工作时，外电路中电子是从X电极（负极）流向银电极（正极）。

11.【答案】D

【解析】根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入硫酸铜溶液后，在铁球表面析出铜，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入硫酸铜溶液后，形成原电池，在铜球表面析出铜，A端下沉。

12.【答案】

（1）D

（2）铁、银与加入的硫酸铜溶液构成原电池，铁失电子作负极，质量减轻，铜离子在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加

（3）Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

【解析】铁、银与加入的硫酸铜溶液构成原电池，铁失电子作负极，质量减轻，铜离子在正极银圈上得电子，生成金属铜沉积在上面使其质量增加。

13.【答案】

（1）甲　有无色无味的气体产生

（2）铜　硝酸银溶液（答案合理即可）

【解析】原电池的形成条件：

①有活动性不同的两个电极，②两电极插入电解质溶液中，③两极用导线相连形成闭合回路，④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。

装置乙中没有形成闭合回路，不能形成原电池。

14.【答案】

（1）二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀

（2）能　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

【解析】在潮湿的空气中，连接在一起的铜、铝导线易形成原电池而被腐蚀。

铜与石墨用导线连接，置于氯化铁溶液中可形成原电池，负极（铜）反应式为Cu－2e－===Cu2＋，正极（石墨）反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，电池总反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。

15.【答案】

（1）①Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑　②正　2H＋＋2e－===H2↑　氧化　铜　③6.5

（2）否

【解析】

（1）①a和b不连接时，锌与硫酸发生置换反应产生氢气。

②a和b用导线连接时，形成原电池，锌是负极，发生氧化反应；铜为正极，溶液中的氢离子移向正极（铜）得到电子被还原，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

③无论a和b是否连接，锌片都被腐蚀，若转移了0.2mol电子，理论上锌片消耗0.1mol，质量减轻了6.5g。

（2）Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应不是氧化还原反应，不能用来设计成原电池。

16.【答案】

（1）C

（2）化学　电　化学　热

（3）锌片不纯，锌与杂质形成原电池

（4）Cu2＋＋2e－===Cu

【解析】甲装置可形成铜锌原电池，锌为负极，铜为正极；乙装置不能形成闭合回路。

17.【答案】

【解析】原电池的形成条件：

①有活动性不同的两个电极，②两电极插入电解质溶液中，③两极用导线相连形成闭合回路，④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。

表中的①和②两组不能形成闭合电路；⑥组两个电极相同；⑦组两个电极都不能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应；③④⑤⑧⑨符合形成原电池的条件。

18.【答案】

（1）不相同

（2）负　2Al－6e－===2Al3＋　正　6H＋＋6e－===3H2↑　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

（3）负极　铝与氢氧化钠溶液反应，镁与氢氧化钠溶液不反应　Al－3e－＋4OH－===AlO

＋2H2O

（4）另一个电极材料的活动性和电解质溶液

【解析】实验①中镁比铝活泼，镁作原电池的负极，铝作原电池的正极，电流表指针偏向铝；实验②中铝比铜活泼，铝作原电池的负极，铜作原电池的正极，电流表指针偏向铜；实验③中铝失去电子，发生氧化反应，铝为负极，石墨为正极，电流表指针偏向石墨。

19.【答案】

（1）电流表指针不偏转

（2）锌片上有气泡产生

（3）铜片上无气泡产生

（4）铜片上有大量气泡产生；锌片溶解，没有气泡或有少量气泡

（5）有电子从锌经导线向铜片移动

（6）

【解析】原电池的形成条件：

①有活动性不同的两个电极，②两电极插入电解质溶液中，③两极用导线相连形成闭合回路，④相对活泼的金属与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。

20.【答案】

（1）2H＋＋2e－===H2↑

（2）2Al＋8OH－－6e－===2AlO

＋4H2O

（3）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2↑

（4）Mg（或镁）　Al（或铝）　

（5）AD　　

（6）不可靠　将两种金属作电极连上电流表后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正、负极

【解析】甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

由于铝与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。

判断原电池的正、负极要依据实验事实。

21.【答案】

（2）铁钉或铁条　铜钉（其他导电的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确）　　烧杯　导线

（4）①电能　电能　　②负　Fe－2e－===Fe2＋　氧化

③正　2H＋＋2e－===H2↑　还原

【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属材料作正极，发生还原反应。

电流表正极应接原电池正极，电流表负极应接原电池负极。

22.【答案】

（1）Al－3e－===Al3＋

（2）实验①中锌比铜活泼，锌作负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反　

（3）水果品种　电极材料　　

（4）合理

【解析】实验⑥中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为Al－3e－===Al3＋；实验①中锌比铜活泼，锌为负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验①和⑤可知，水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。