最新高中化学高二化学选修4知识点练习题53 精品.docx
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第四章 电化学基础
第一节 原电池
知识点一 原电池的组成及工作原理
1．如图L4 1 1所示的装置中，能够组成原电池、产生电流的是（ ）
图L4 1 1
2．在如图L4 1 2所示的水果电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。
若X为铁，则Y可能是（ ）
图L4 1 2
A．锌B．石墨
C．银D．铜
3．在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ）
A．H2SO4（aq）＋BaCl2（aq）===BaSO4（s）＋2HCl（aq） ΔH＜0
B．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l） ΔH＜0
C．4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）===4Fe（OH）3（s）ΔH＜0
D．3Cu（s）＋8HNO3（aq）===3Cu（NO3）2（aq）＋2NO（g）＋4H2O（l） ΔH＜0
4．对于原电池的电极名称，叙述错误的是（ ）
A．发生氧化反应的一极为负极
B．正极为电子流入的一极
C．比较不活泼的金属为负极
D．电流流出的一极为正极
5．铜锌原电池（如图L4 1 3）工作时，下列叙述正确的是（ ）
L413
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，电子从铜电极流向锌电极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
知识点二 原电池原理的应用
6．在等质量且过量的两份锌粉a、b中分别加入相同体积、相同物质的量浓度的稀硫酸，同时向a中加入少量硫酸铜溶液，下列各图产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系中正确的是（ ）
图L4 1 4
7．把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。
A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连时，B为正极。
则四种金属的活动性顺序由大到小排列为（ ）
A．A>B>C>DB．A>C>B>D
C．A>C>D>BD．B>D>C>A
8．将纯锌片和纯铜片按图L4 1 5所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）
图L4 1 5
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．产生气泡的速率甲比乙慢
9．有如图L4 1 6所示的两个原电池装置，下列说法不正确的是（ ）
图L4 1 6
A．A池中负极的电极反应为Mg－2e－===Mg2＋
B．Mg在A池中为负极，在B池中为正极
C．B池中电子的流向：
Mg→Al
D．原电池工作一段时间后，A池溶液的pH会增大
10．如图L4 1 7所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表所列M、N、P物质，其中正确的是（ ）
A,锌,铜,稀硫酸溶液
B,铜,铁,稀盐酸溶液
C,银,锌,硝酸银溶液
D,锌,铁,硝酸铁溶液
11．按图L4 1 8装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示（ ）
图L4 1 8
①c（Ag＋） ②c（NO
） ③a棒的质量 ④b棒的质量
⑤溶液的质量
A．①③B．③④
C．①②④D．②
12．一个原电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是（ ）
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Cu
Zn
负极
Cu
Zn
Zn
Cu
电解质溶液
CuCl2溶液
H2SO4溶液
CuSO4溶液
CuCl2溶液
13.控制合适的条件，将反应2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2设计成如图L4 1 9所示的原电池。
下列判断不正确的是（ ）
图L4 1 9
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，乙中石墨电极为负极
14．由锌片、铜片和200mL稀H2SO4组成的原电池如图L4110所示。
图L4 1 10
（1）原电池的负极反应是________________________________________________________________________，
正极反应是________________________________________________________________________。
（2）电流的方向是________________________________________________________________________。
（3）一段时间后，当在铜片上放出1.68L（标准状况下）气体时，H2SO4恰好消耗一半。
则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，有________个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是________（设溶液体积不变）。
15．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。
请你帮助他们完成有关实验项目：
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，观察产生气泡的快慢，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。
Ｋ
正极反应式：
________________________________________________________________________。
负极反应式：
________________________________________________________________________。
方案Ⅲ：
结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案（与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）：
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
用离子方程式表示其反应原理：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第一节 原电池
1．B [解析]A、C项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池；D项Zn与CuSO4溶液直接发生置换反应，不能形成原电池，无电流产生；B项符合原电池的构成条件，能产生电流。
2．A [解析]电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由Y电极流向X电极，因此Y电极的金属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。
3．A [解析]凡自发的氧化还原反应均能设计成原电池，A项是非氧化还原反应，不能设计成原电池。
4．C [解析]原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属（或非金属导体）为正极，发生还原反应。
5．B [解析]Zn是负极，A项错误；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，B项正确；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，C项错误；在盐桥中的阳离子向正极移动，D项错误。
6．B [解析]由于锌过量且酸的物质的量相同，所以最终生成氢气的量相同；但在a中Zn置换出CuSO4中的Cu，构成原电池，使反应速率加快。
7．C [解析]金属组成原电池，相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极。
负极被氧化，质量减轻，正极发生还原反应，有物质析出，由题意得活动性A>B、A>C、C>D、D>B，故正确答案为C。
8．C [解析]因乙杯中锌片和铜片没有接触，故不能构成原电池，A、B皆错；因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池，加快了Zn的溶解，故D错；又因两杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H＋，故C正确。
9．C [解析]判断原电池正负极，除考虑活泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。
对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属；但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负极，B对；A池中电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，A对；B池中电子流向为Al―→Mg，C项错。
A池中正极2H＋＋2e－===H2↑，随着反应的进行，c（H＋）减少，pH增大，D对。
10．C [解析]本题通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D项，由M棒变粗，可知B项不正确。
11．D [解析]在这个原电池中，负极：
Fe－2e－===Fe2＋，正极：
Ag＋＋e－===Ag，使a棒减轻b棒增重，溶液中c（NO
）不变，溶液的质量减轻。
12．C [解析]本题考查原电池的组成。
活泼金属为负极，且能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
13．D [解析]反应开始后，乙中石墨电极上发生的反应为2I－－2e－===I2，为氧化反应，A说法正确。
甲中石墨电极上发生的反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，Fe3＋被还原，B正确。
电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态，C正确。
电流计读数为零（反应达到化学平衡状态）后，在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，I2被还原，乙中的石墨电极为正极，D错误。
14．
（1）Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
（2）由Cu极流向Zn极
（3）4.875 9.18×1022 0.75mol·L－1
[解析]产生0.185molH2，通过0.185mol×2＝0.15mol电子，消耗0.185molZn和0.185molH2SO4。
所以m（Zn）＝0.185mol×65g·mol－1＝4.875g，N（e－）＝0.15mol×6.02×1023mol－1＝9.18×1022，c（H2SO4）＝
＝0.75mol·L－1。
15．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，观察铁片表面是否生成红色物质（合理即可） Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
[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判断或验证，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。
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