【高效攻略、逐個(gè)擊破】高中化學(xué)《41原電池》章節(jié)驗(yàn)收題新人教版選修4

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1、4-1原電池 9 、選擇題 1 .下列裝置不可以組成原電池的是 （ ） 答案：C 點(diǎn)撥：c中的裝置不能形成閉合回路。 2 .如圖所示裝置，下列說法正確的是 （ ） A. Cu為正極，Cu片上發(fā)生還原反應(yīng) B. Cu為正極，Cu片上發(fā)生氧化反應(yīng) C. Cu為負(fù)極，Cu片上發(fā)生還原反應(yīng) D. Cu為負(fù)極，Cu片上發(fā)生氧化反應(yīng) 答案：A 點(diǎn)撥：原電池中活潑性較差的一極作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)。 E. 下列敘述中正確的是 （ ） A.任何化學(xué)反應(yīng)都能設(shè)計(jì)

2、成原電池 B.任何氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池 C.原電池反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng) D.兩個(gè)不同的金屬電極插入到電解質(zhì)溶液中就能形成原電池 答案：C 點(diǎn)撥：形成原電池的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)， 故A錯(cuò)。原電池反應(yīng)必須是自發(fā)的、 放熱的， 吸熱的氧化還原反應(yīng)不能設(shè)計(jì)成原電池， 故B錯(cuò)。根據(jù)原電池的形成條件必須形成閉合回路， 故D錯(cuò)。 F. 下列反應(yīng)不可用于設(shè)計(jì)成原電池的是 （ ） A. CaC（O+ 2HCl===CaC2+COT + H2O B. 2CHO* 3Q===2COH 4H2O C. Zn+ 2HCl===ZnCl2+H4 D. 4Al +3C2+ 6H2O===4

3、Al（OH） 答案：A 點(diǎn)撥：自發(fā)氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成原電池。 A項(xiàng)為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原 電池。 G. 某原電池總反應(yīng)的離子方程式為： 2Fe"+Fe===3FJ+,能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是 （ ） A.正極為Cu,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)為FeCl2溶液 B.正極為C,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)為Fe（NO3）3溶液 C.正極為Fe,負(fù)極為Zn,電解質(zhì)為Fe2（SO4）3溶液 D.正極為Ag,負(fù)極為Fe,電解質(zhì)為CuSO溶液 答案：B 點(diǎn)撥：將電池反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)，正極： Fe3++ e-===F4+（還原反應(yīng)）,負(fù)極：Fe —2e-===F（2+（氧化反應(yīng)），所以

4、負(fù)極材料必須是 Fe,正極材料只要是比鐵不活潑的金屬或非 金屬即可，電解質(zhì)溶液為可溶性的三價(jià)鐵鹽。所以 B可以，A、C D不行。 6 .某電池的總反應(yīng)為： Fe+ 2Fe3+===3F€2+,能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是 （ ） 正極 負(fù)極 電解質(zhì)溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3) 2溶液 C Fe Zn Fe2（SO4）3 溶液 D Ag Fe CuSO溶液 答案：A 答案：能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Fe+2Fe3+===3R2+原電池應(yīng)符合以下條件：①負(fù)極為 Fe,正極材料 的活潑性比Fe差；②電解質(zhì)溶液應(yīng)為含 Fe3+的溶液。B、

5、D兩項(xiàng)，電解質(zhì)溶液選錯(cuò)； C項(xiàng)負(fù) 極材料選錯(cuò)。 7 .有A B、C D四種金屬。將A與B用導(dǎo)線連接起來浸入電解質(zhì)溶液中， B不易腐蝕。 將A、D分別投入等濃度鹽酸中， D比A反應(yīng)劇烈。將銅浸入 B的鹽溶液里，無明顯變化。 如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 （ ） A. D>C>A>B B. D>A>B>C C. D>B>A>C D. B>A>D>C 答案：B 點(diǎn)撥：A、B連結(jié)放入電解質(zhì)溶液中， B不易腐蝕，說明活潑性： A>R A、D與等濃度鹽 酸反應(yīng)，D比A反應(yīng)劇烈，說明活潑性： D>A將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化，說明 活潑

6、性：B*同。銅浸入C的鹽溶液里，C析出，說明活潑性：銅 >G綜合比較，活潑性由強(qiáng) 到弱的順序是：D>A>B>C 8 . （2012 ?湖北高二期末檢測(cè) ）下列敘述正確的是（ ） A.反應(yīng)AlCl 3+4NaOH===NaAG3NaCl + 2H2Q 可以設(shè)計(jì)成原電池 8 . Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入少量 CuSO溶液能加快產(chǎn)生 H的速率 C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用導(dǎo)線把二者相連， 觀察到Cu片上產(chǎn)生大量氣泡， 說明Cu與H2SO能發(fā)生反應(yīng)而 Fe被鈍化 D.金屬鍍層破損后，鍍鋅鐵比鍍錫鐵更易被腐蝕 答案：C 9 . （2012 ?經(jīng)典習(xí)題選萃）根據(jù)下圖，下列判斷中正確

7、的是 （ ） A.燒杯a中的溶液pH升高 B.燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng) C.燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為 2H+ + 2e-===HT D.燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為 2C「— 2e—===Cl2, 答案：AB 點(diǎn)撥：Zn比Fe活潑，所以Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為： Zn- 2e ===Zr2 + ; Fe作正極，氧氣在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為： 2H2a C2+4e ===4OH,反 應(yīng)后a中溶液pH升高。 10 .獲得“ 863”計(jì)劃和中科院一百人計(jì)劃”支持的環(huán)境友好型鋁碘電池已研制成功， 電解質(zhì)為All 3溶液，已知電池總反應(yīng)為： 2Al+3l2===2A

8、ll3。下列說法不正確的是（ ） A.該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為： Al - 3e===Al3 11 電池工作時(shí)，溶液中的鋁離子向負(fù)極移動(dòng) C.消耗相同質(zhì)量的金屬，用鋰作負(fù)極時(shí)，產(chǎn)生電子的物質(zhì)的量比鋁多 D.正極的電極材料是單質(zhì)碘 答案：BD 點(diǎn)撥：由電池總反應(yīng)方程式和電池中離子的移動(dòng)方向可知 A正確，B不正確；鋰提供的 電子數(shù)與其質(zhì)量的比是金屬中最大的， C正確；碘單質(zhì)能溶于水，是正極反應(yīng)的物質(zhì)，而不 能作為電極材料，所以 D不正確。 11.如圖所示裝置中觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)， M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所 列M N、P物質(zhì)，其中可以成立的是 （ ）

9、 M N P A 鋅 銅 稀硫酸溶液 B 銅 鐵 稀鹽酸溶液 C 銀 鋅 硝酸銀溶液 D 鋅 鐵 硝酸鐵溶液 答案：C 點(diǎn)撥：N棒變細(xì)，說明被腐蝕， N極活潑T大于 M極，A D均不合題意。M棒變粗，說 明有金屬單質(zhì)析出，B不合題意。 12 .用銅片、銀片、Cu（NQ）2溶液、AgNO溶液、導(dǎo)線和鹽橋（裝有瓊脂一KNO的U型管） 構(gòu)成一個(gè)原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是 （ ） ①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極 ②正極反應(yīng)為： Ag + e ===Ag ③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作 ④將銅片浸入 AgNO溶液中

10、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同 A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 答案：C 點(diǎn)撥：該原電池中Cu作負(fù)極，Ag作正極，負(fù)極反應(yīng)式為 Cu— 2e ===Ci2+,正極反應(yīng)式 為Ag++e-===Ag因此②對(duì)；在外電路中，電子由 Cu電極流向Ag電極，而電流方向與電 子流向相反，所以①錯(cuò)；沒有鹽橋，原電池不能繼續(xù)工作，所以③錯(cuò)；無論是否為原電池， 反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同，均為氧化還原反應(yīng)，所以④對(duì)。 二、非選擇題 13 .某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究原電池的形成條件， 按如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得到下 表實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) A B 燒杯中的液體 靈敏電流計(jì)指針是

11、 否偏轉(zhuǎn) 1 Zn Zn 乙醇 無 2 Zn Cu 稀硫酸 有 3 Zn Zn 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(shí)驗(yàn)，回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)2中電流由 極流向 極(填“A”或"B”)。 (2)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)5表明。 A.銅在潮濕空氣中不會(huì)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.相對(duì)活潑的金屬一定作負(fù)極 B.失去電子的電極是負(fù)極

12、 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(gè)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 點(diǎn)撥：(1)電流是由正極流向負(fù)極，實(shí)驗(yàn) 2中，Cu為正極，Zn為負(fù)極；(2)電子由負(fù)極 流向正極，實(shí)驗(yàn)6中電子由B極流向A極，表明負(fù)極是 B(Al) ; (3)實(shí)驗(yàn)5是銅的吸氧腐蝕， 說明銅的腐蝕是自發(fā)進(jìn)行的； (4)判斷原電池負(fù)極時(shí)，不能簡(jiǎn)單地比較金屬的活動(dòng)性，要看 反應(yīng)的具體情況，如 Al在強(qiáng)堿性溶液中比 Mg更易失電子，Al作負(fù)極，Mg作正極；在原電 池中溶液中比Mg更易失電子，Al作負(fù)極，Mg作正

13、極；在原電池中負(fù)極失去電子，發(fā)生氧化 反應(yīng)；必須有電解質(zhì)溶液形成閉合回路； 活潑性不同的兩種金屬， 或一種金屬和一種能導(dǎo)電 的非金屬都可以作電極。 14 . (1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。 鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)： ; 銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)： 。 (2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為 60 g,工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后 稱重，總質(zhì)量為47 g，試計(jì)算： ①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)》^況)； ②通過導(dǎo)線的電量。(已知NA= 6.02 X 10 23/mol,1個(gè)電子所帶白電量為 1.60X10 19C) 答案：(1)Zn — 2e ===

14、Zn+ 2H+ + 2e ===H T (2)①產(chǎn)生氫氣的體積是 4.5 L ②通過導(dǎo)線的電量為 3.85 X 10 4C 點(diǎn)撥：(1)鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，鋅片作負(fù)極，失電子發(fā)生反應(yīng)： Zn — 2e-===ZrT；溶液中J在正極上得電子生成氫氣。(2)①鋅片與銀片減少的質(zhì)量等于生成氫 氣所消耗的鋅的質(zhì)量，設(shè)產(chǎn)生的氫氣體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 x。 Zn+2H+ ===Zr2++ HbT 65 g 22.4 L 60 g — 47 g=13 g x x=13 g X22.4 L +65 g =4.5 L ②反應(yīng)消耗的鋅為 13 g -65 g/mol = 0.2mo

15、l,1mol Zn 變?yōu)閆n"時(shí)，轉(zhuǎn)移2mol e ,則 通過的電量為：0.20mol x 2 x 6.02 x 10 23mol 1 x 1.60 x 10 19C= 3.85 x 10 4Q 15 .判斷原電池的正負(fù)極時(shí)， 不僅要看金屬活動(dòng)性順序， 還要注意此金屬在電解質(zhì)溶液 中的活動(dòng)性。試回答下列問題： （1）用鋁、銅和稀硫酸組成的原電池中， 是負(fù)極， 是正極；原因是 （2）將鋁片和銅片用導(dǎo)線連接，一組插入濃硝酸中，一組插入氫氧化鈉溶液中，分別形 成了原電池，則在這兩個(gè)原電池中，負(fù)極分別是 。 A.鋁片、銅片 B.銅片、鋁片 C.鋁片、鋁片 D.銅片、銅片 答案：（1）鋁

16、 銅 鋁的金屬活動(dòng)性在氫前面，且比銅強(qiáng) （2）B 點(diǎn)撥：此題考查了原電池正、負(fù)極的判斷。特別要注意金屬的特殊性質(zhì)。 新視點(diǎn)?專家博客 1.下圖所示裝置能否實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化? 上圖所示裝置也是一種銅鋅原電池。鋅片插入 ZnSO溶液中，銅片插入 CuSO溶液中, 分別構(gòu)成兩個(gè)電極。鋅片和銅片用導(dǎo)線連接構(gòu)成外電路 （電池的外部電路）；ZnSQ溶液和 CuSO溶液用鹽橋連接，構(gòu)成內(nèi)電路（電池的內(nèi)部電路）。當(dāng)鹽橋插入后，檢流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)， 顯示有電流產(chǎn)生，反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。 在這種原電池中，兩個(gè)電極反應(yīng)是在彼此隔 離的條件下進(jìn)行的，鋅與Cu2+不直接發(fā)生反應(yīng)，這樣可以更徹底

17、地將反應(yīng)所釋放的能量轉(zhuǎn)化 為電能。 發(fā)生氧化 由銅鋅原電池可知， 原電池中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行。 反應(yīng)的電極是陽(yáng)極， 發(fā)生還原反應(yīng)的電極是陰極。 在銅鋅原電池的內(nèi)電路， 鋅極發(fā)生氧化反 應(yīng)，鋅極是陽(yáng)極；銅極發(fā)生還原反應(yīng)，銅極是陰極。對(duì)于電池來說，電子流出的電極是負(fù)極， 電子流入的電極是正極。 在銅鋅原電池的外電路， 電子由鋅極流向銅極，鋅極是負(fù)極， 銅極 是正極。在原電池中，正極上得電子的數(shù)目和負(fù)極上失電子的數(shù)目相等。 原電池的兩個(gè)電極 反應(yīng)組成電池的總反應(yīng)，這個(gè)總反應(yīng)叫做電池反應(yīng)。 (1)鹽橋 將熱的瓊脂溶液(可以是KCl溶液或NH4NO溶液)倒入U(xiǎn)形管中

18、(注意不要產(chǎn)生裂隙)，將 冷卻后的U型管浸泡在KCl飽和溶液或NH4NO飽和溶液中，即可得到鹽橋。 離子在鹽橋中能夠定向移動(dòng)。 通過鹽橋?qū)蓚€(gè)隔離的電解質(zhì)溶液連接起來， 可使電流持 續(xù)傳導(dǎo)。 (2)原電池的表示式 以上裝置的銅鋅原電池可以用下式表示： (一)Zn/ZnSO〃CuSQ/Cu( +) 負(fù)極在左，正極在右；“|”表示電極材料與電解質(zhì)溶液的界面； “II”通常表示鹽橋。 必要時(shí)，還可加注電解質(zhì)溶液的濃度等信息。 Zn2+在鋅片表面的溶解和沉積過程同時(shí)進(jìn)行 2.原電池的電流是怎樣產(chǎn)生的 我們以銅鋅原電池為例來分析原電池的電流是怎樣產(chǎn)生的。 鋅片上和ZnSO溶液中都存

19、在Zn2+O在鋅片和溶液的接觸面上，水分子與金屬表面的 Zn2+相互吸引，發(fā)生水合作用，使部分 Zn2+離開鋅片進(jìn)入溶液： Zn> Zn2+2e 溶液中的Zn2+也可以沉積到鋅片的表面： Zn2 + 2e —> Zn 由于前一過程的趨勢(shì)大于后一過程， 并且鋅片上的電子不能自由進(jìn)入溶液， 因而鋅片帶 負(fù)電荷。又由于異性電荷的吸引作用，鋅片上的電子與溶液中的 Zn2+在金屬一水界面的兩側(cè) 聚積，最終在鋅片和 ZnSO溶液的界面達(dá)到溶解與沉積的平衡狀態(tài)： Zn Zn2++2e- 此時(shí)，由于鋅片與溶液的界面兩側(cè)電荷不均等，便產(chǎn)生了電勢(shì)差。 銅原子和鋅原子失電子的能力不同，因此銅電極和鋅電極的溶解一沉積平衡狀態(tài)不一 樣，兩個(gè)電極材料與其溶液間的電勢(shì)差不相等。 由于鋅原子比銅原子容易失電子， 在鋅電極 的鋅片表面上積累的電子比銅電極的銅片表面上積累的電子多， 因此將兩極接通后， 電子由 鋅片流向銅片。電子的移動(dòng)破壞了兩極的溶解一沉積平衡， 鋅極的平衡由于電子移走而向溶 解方向移動(dòng)，銅極的平衡由于電子移入而向沉積方向移動(dòng)；結(jié)果使電子持續(xù)流動(dòng)形成電流。