人教版化学选修四第四章电化学基础第一节原电池精选练习题详解.docx
《人教版化学选修四第四章电化学基础第一节原电池精选练习题详解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版化学选修四第四章电化学基础第一节原电池精选练习题详解.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
人教版化学选修四第四章电化学基础第一节原电池精选练习题详解
课时作业22 原电池
时间：
45分钟 满分：
100分
一、选择题（每小题4分，共48分）
1．下列有关原电池的说法错误的是（ ）
A．原电池是将电能转化为化学能的装置
B．原电池的其中一个电极可以是能导电的非金属
C．原电池反应是能自发进行的氧化还原反应
D．电子由负极经外电路流向正极
1．解析：
原电池是将化学能转化为电能的装置。
将电能转化为化学能的装置是电解池。
答案：
A
2．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．负极附近Cl－的浓度减小
C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大
D．溶液中Cl－的浓度基本不变
2．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，选项D正确。
答案：
D
3．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（l） ΔH<0
C．2H2（g）＋O2（g）
2H2O（l） ΔH<0
D．2FeCl3（aq）＋Fe（s）===3FeCl2（aq） ΔH<0
3．解析：
原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应，选项A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而选项B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。
答案：
B
4．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，观察到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
4．解析：
选项A属于非氧化还原反应，不能用于设计原电池，A错；选项B中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，B对；选项C中Cu与稀H2SO4不反应，Fe在稀H2SO4中不发生钝化，Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，Fe为负极，发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋；Cu为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，Cu片上产生气泡，C错；选项D中H＋应向原电池的正极作定向移动，D错。
答案：
B
5．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．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．Al和Cu分别作为两电极，用导线连接插入浓硝酸中，铜溶解，溶液变成蓝色
5．解析：
铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4中，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以可观察到铜片表面出现气泡，选项A正确；锌片作负极，铜片作正极，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的Cu在铜片上析出使其质量增加，选项B正确；铜片插入FeCl3溶液中，发生的反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，没有单质铁的析出，选项C不正确；由于Al与浓硝酸常温下发生钝化，所以Cu为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，选项D正确。
答案：
C
6．某原电池的总反应的离子方程式是Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，该原电池的组成正确的是（ ）
A
B
C
D
正极
Fe
Pt
Ag
Ag
负极
Ag
Cu
Fe
Fe
电解质溶液
AgNO3
H2SO4
AgNO3
FeCl2
6. 解析：
对该反应进行分析知负极为Fe，则正极的活泼性比Fe差，溶液中阳离子为Ag＋，对照各选项只有选项C符合。
答案：
C
7．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示。
下列关于该装置的判断正确的是（ ）
A．外电路的电流方向为X→外电路→Y
B．若两电极分别为Fe和石墨棒，则X为Fe，Y为石墨棒
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D．溶液中阳离子向X极移动，阴离子向Y极移动
7．解析：
电子由负极经外电路流向正极，可知X为负极，发生氧化反应，Y为正极，发生还原反应。
电流流向与电子流向相反，外电路的电流方向为Y→外电路→X，溶液中阳离子移向正极（即Y极）得电子。
答案：
B
8.
下列关于右图所示原电池的说法正确的是（ ）
A．当a为Cu，b为含有碳杂质的Al，c为稀硫酸时，b极上观察不到气泡产生
B．当a为石墨，b为Fe，c为浓硫酸时，不能产生连续的稳定电流
C．当a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液时，根据现象可推知Al的活动性强于Mg的
D．当a为石墨，b为Cu，c为FeCl3溶液时，a、b之间没有电流通过
8．解析：
A项，因为b为含有碳杂质的Al，C、Al、稀硫酸可构成原电池，溶液中的H＋在该极上获得电子而产生H2，所以在b极上可观察到气泡产生。
B项，开始时，能形成原电池，有短暂的电流产生，但Fe被浓硫酸钝化后，铁表面生成致密的氧化膜，内部的铁不再失去电子而不能形成电流。
C项，由于Al可与NaOH溶液反应，所以Al为原电池的负极，实际上，Mg的活动性强于Al的，故不能据此判断Al的活动性强于Mg的。
D项，Cu能与FeCl3发生氧化还原反应，形成原电池而产生电流。
答案：
B
9．如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：
卡片上的描述合理的是（ ）
A．①②③B．③④⑤
C．①⑤⑥D．②③④
9．解析：
构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故①错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子：
2H＋＋2e－===H2↑，故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－===Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，当有1mol电子通过时，产生H2为0.5mol，故⑤正确。
答案：
B
10.
如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽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球的浮力变化）（ ）
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
10．解析：
若杠杆为导体则构成原电池，铁作负极失电子而溶解：
Fe－2e－===Fe2＋，溶液中Cu2＋在正极（铜极）得电子生成铜，质量增大而下降，A端低，B端高；若杠杆为绝缘体，则铁球和CuSO4溶液发生置换反应生成Cu覆于表面，质量增加，下降，A端高，B端低。
答案：
D
11．根据下图，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）
11．解析：
根据原电池知识，金属活动性负极>正极，可得三种金属的活动性顺序应为：
Cd>Co>Ag，则选项中符合此关系的置换反应成立。
答案：
A
12.
如右图所示，X为单质硅，Y为金属铁，a为NaOH溶液，组装成一个原电池，下列说法正确的是（ ）
A．X为负极，电极反应为：
Si－4e－===Si4＋
B．X为正极，电极反应为：
4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑
C．X为负极，电极反应为：
Si＋6OH－－4e－===SiO
＋3H2O
D．Y为负极，电极反应为：
Fe－2e－===Fe2＋
12．解析：
硅、铁、NaOH溶液组成原电池时，Si为负极：
Si－4e－＋6OH－===SiO
＋3H2O；铁为正极：
4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑，总反应式：
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
答案：
C
二、非选择题（52分）
13．（15分）有甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：
（1）甲池中正极上的实验现象是_______________________。
（2）乙池中总反应的离子方程式为__________________________。
（3）上述实验证明了“利用金属活动性顺序表可直接判断原电池正负极”，这种作法________（“可靠”或“不可靠”），如不可靠，请你提出另一种判断原电池正负极的可行的方案__________________（若你认为可靠，此空可不作答）。
（4）一段时间后，乙学生将乙池两极取出，然后取少许乙池溶液逐滴滴加6mol·L－1稀硫酸直至过量，可能观察到的现象是__________，各阶段对应的离子方程式分别是________________。
13．解析：
当稀硫酸是电解质溶液时，Mg作负极（活泼性Mg>Al），Al作正极，电极上产生气泡；当NaOH是电解质溶液时，Al作负极（Mg不与NaOH溶液反应），总反应为：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑。
通过本题可知原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致两极发生改变（正、负极变化）；将乙池两极取出，电解液中含有AlO
，是NaOH和NaAlO2的混合溶液，所以逐滴滴加H2SO4，应该先中和掉NaOH，再与NaAlO2反应生成沉淀，当硫酸过量时，Al（OH）3沉淀逐渐消失。
答案：
（1）产生气泡
（2）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO
＋3H2↑
（3）不可靠 将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池正负极
（4）开始无明显现象，过一段时间产生白色沉淀，沉淀逐渐溶解最后消失 H＋＋OH－===H2O，AlO
＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓，Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
14．（10分）某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，完成下列问题：
（1）反应过程中，________棒质量减少。
（2）正极的电极反应为____________________。
（3）反应过程中，当一电极质量增加2g，另一电极减轻的质量________（填“大于”、“小于”或“等于”）2g。
（4）盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH
和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中Cl－将进入________（填“甲”或“乙”）烧杯。
②当外电路中转移0.2mol电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是________。
14．解析：
（3）转移0.2mol电子时，铜棒质量增加6.4g，锌棒质量减少6.5g，故反应过程中，当铜电极质量增加2g时，另一电极减少的质量大于2g。
（4）反应过程中，溶液为了保持电中性，Cl－将进入甲烧杯，NH
进入乙烧杯。
当外电路中转移0.2mol电子时，乙烧杯中有0.1molCu2＋消耗，还剩余0.1molCu2＋，有0.2molNH
进入乙烧杯，故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH
。
答案：
（1）锌
（2）Cu2＋＋2e－===Cu
（3）大于 （4）①甲 ②NH
15．（12分）依据氧化还原反应2Ag＋（aq）＋Cu（s）===Cu2＋（aq）＋2Ag（s）设计的原电池如下图所示。
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________电极流向________电极。
15．解析：
该原电池的电池总反应为2Ag＋（aq）＋Cu（s）===Cu2＋（aq）＋2Ag（s），由此可知X极是铜，作负极，银作正极，Y应是AgNO3溶液。
电子从电池的负极经导线流向正极，即从铜电极流向银电极。
答案：
（1）Cu AgNO3溶液
（2）正 Ag＋＋e－===Ag Cu－2e－===Cu2＋ （3）X（Cu） Ag
16．（15分）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、盐酸。
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，电解质溶液选硫酸铁溶液，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）
（3）设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图（需标明电极材料及电池的正、负极）。
16．解析：
（1）当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。
（2）因为FeCl3能与Cu发生反应：
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，因此根据给出条件可以设计成原电池，其负极为Cu，反应为Cu－2e－===Cu2＋，正极为石墨，电极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。
（3）因为反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质为稀硫酸，即可画出装置图。
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＋
（3）
升级会员 