2018_2019学年高中化学第四章电化学基础4.1原电池同步测试新人教版选修4.doc

1、- 1 -第一节 原电池基础巩固1下列反应可用于设计原电池的是( )A.H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2OB.2FeCl3+Fe 3FeCl2 C.Mg3N2+ 6H2O 3Mg(OH)2+ 2NH 3D.NaCl+AgNO3 NaNO3+AgCl答案 B2有关原电池的下列说法中正确的是( )A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中,只能用金属锌作负极C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动答案 C3有关如图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼脂的 KCl饱和溶液)( )A.铜片上发生氧化反应B.取出盐桥后,电流计依然发生偏转C.反应

2、中,盐桥中的 K+会移向 CuSO4溶液D.反应前后铜片质量不改变答案 C4某原电池反应的离子方程式为 Fe+2H+ Fe2+H2,则下列说法中正确的是( )A.可以用 HNO3作电解质溶液B.可以用锌作原电池正极- 2 -C.可以用铁作负极,铁的质量不变D.可以用铜作原电池正极答案 D5根据原电池的有关知识,下列反应不能用于原电池的是 ( )A.2H2+O2 2H2OB.2CH3OH+3O2 2CO2+4H2OC.Zn+2HCl ZnCl2+H2D.NaOH+HCl NaCl+H2O解析 原电池反应必须是放出能量的自发氧化还原反应,选项 D是非氧化还原反应,故它不可以用于原电池。答案 D6下

3、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+向负极作定向移动答案 B7在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )A.正极附近的 S 浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有 O2逸出D.铜片上有 H2逸出解析 题干所述装置属于原电池装置,负极反应式:

4、Zn-2e - Zn2+,正极反应式:2H +2e- H2,电子由负极流出经过外电路流向正极。为形成闭合回路,溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。答案 D- 3 -8如图所示的原电池装置,X、Y 为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此装置的下列说法正确的是( )A.外电路的电流方向为:X外电路YB.若两电极分别为 Zn和石墨棒,则 X为石墨棒,Y 为 ZnC.若两电极都是金属,则它们的活动性为 XYD.X极上发生的是还原反应,Y 极上发生的是氧化反应解析 由图可知,电子的流动方向是 X外电路Y,则电流的方向就为 Y外电路X;X 为原电池的负极,Y 为正极,X 的

5、活动性比 Y的强;X 极应发生氧化反应,Y 极应发生还原反应。答案 C9控制合适的条件,将反应 2Fe3+2I- 2Fe2+I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )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解析 由总反应方程式知,I -失去电子(氧化反应),Fe 3+得电子(被还原),故 A、B 项正确;当电流计读数为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反应达平衡,C 项正确;加入 Fe2+,导致平衡逆向移动,则 Fe2+失去电

6、子生成 Fe3+,甲中石墨作负极,D 项错误。答案 D10将纯锌片和纯铜片按图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( )- 4 -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解析 乙烧杯中锌与铜没有接触,不能构成原电池,但锌可以与稀硫酸直接反应,放出 H2;甲烧杯中铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池,由于金属活动性 ZnCu,所以锌为负极,铜片上有 H2放出,加快了锌的溶解。答案 C11下图所示原电池正极的反应式为 。 解析 该原电池中,Cu 比 Ag活泼,所以 Cu作负极,Ag 作正极,

7、电池总反应是 Cu与 Ag+发生置换反应生成 Ag单质,所以正极反应式为 Ag+e- Ag。答案 Ag+e- Ag12酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl 2和 NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生 MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为 。 (2)维持电流强度为 0.5 A,电池工作 5分钟,理论上消耗锌 g。(已知 F=96 500 Cmol-1) 解析 (1)电池正极发生还原反应,所以正极反应式为 MnO2+H+e- MnOOH,负极反应式为 Z

8、n-2e-Zn2+,所以电池反应为 Zn+2MnO2+2H+ Zn2+2MnOOH。- 5 -(2)因电流强度 I= ,所以 Q=It=0.5 A5 min60 smin-1=150 C所以通过电子物质的量为所以消耗 Zn的质量为: 65 gmol-1=0.05 g。答案 (1)MnO2+H+e- MnOOH 2MnO 2+Zn+2H+ 2MnOOH+Zn2+注:式中 Zn2+可写为Zn(NH3 、Zn(NH 3)2Cl2等,H +可写为 N (2)0.0513有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性强弱,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入 6 molL-1的 H2SO4

9、溶液中,乙同学将电极放入 6 molL-1的 NaOH溶液中,如下图所示:(1)写出甲池中负极的电极反应式: 。 (2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极 ;总反应的离子方程式 。 (3)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) (4)由此实验,可得到如下哪些正确结论 。 A.利用原电池反应判断金属活动性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性顺序已过时,已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂,

10、反应受条件的影响较大,因此应具体问题具体分析(5)丙同学依据甲、乙同学的思路,设计如下实验:将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入稀 NaOH溶液中,分别形成了原电池。在这两个原电池中,负极分别为 。 - 6 -A.铝片、铜片 B.铜片、铝片C.铝片、铝片 D.铜片、铜片写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式 。 解析 原电池中利用电流计测定电流的方向,从而判断电子流向,再确定原电池的正负极。甲中 Mg作负极,乙中 Al作负极。同理,铝片和铜片插入浓硝酸中,Al 钝化,铜片作负极;铝片和铜片插入稀 NaOH溶液中,铝与 NaOH溶液反应,铝作负极。答案 (1)Mg-2e- Mg2+

11、(2)2Al+8OH-6e- 2Al +4H2O 2Al+2OH -+2H2O 2Al +3H2(3)Mg Al (4)AD(5)B 负极:Cu-2e - Cu2+;正极:4H +2N +2e- 2NO2+2H 2O能力提升1(2016全国甲)Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )A.负极反应式为 Mg-2e- Mg2+B.正极反应式为 Ag+e- AgC.电池放电时 Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2解析 Mg-AgCl海水电池中,Mg 为活泼金属,作负极,发生反应:Mg-2e - Mg2+,A项正确;A

12、gCl 在正极反应:AgCl+e - Ag+Cl-,B项错误;原电池中,阴离子向负极移动,C 项正确;Mg 可与 H2O缓慢反应,D 项正确。答案 B2可以将反应 Zn+Br2 ZnBr2设计成原电池,下列 4个电极反应:Br 2+2e- 2Br- 2Br -2e- Br2Zn-2e - Zn2+ Zn 2+2e- Zn其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )A.和 B.和C.和 D.和- 7 -解析 放电时负极反应物为 Zn,失电子被氧化,正极反应物为 Br2,得电子被还原。答案 C3M、N、P、E 四种金属,M+N 2+ N+M2+ M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M 表面有大量气

13、泡 N、E 用导线连接放入 E的硫酸溶液中,电极反应为 E2+2e- E,N-2e- N2+。四种金属的还原性由强到弱的顺序是( )A.P、M、N、E B.E、N、M、PC.P、N、M、E D.E、P、M、N解析 由知,还原性 MN,M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M 表面冒气泡,为原电池正极,故还原性 PM;N、E 构成的原电池中 N作负极,故还原性 NE。答案 A 4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

14、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 5常温下,将除去表面氧化膜的 Al、Cu 片插入浓硝酸中组成原电池(图 1

15、),测得原电池的电流强度( I)随时间( t)的变化如图 2所示。反应过程中有红棕色气体产生。- 8 -图 1图 20t1时,原电池的负极是铝片,此时,正极的电极反应式是 ,溶液中的 H+向 极移动。 t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是 。 解析 在 0t1时,正极上是 N 得电子后结合 H+生成 NO2和 H2O;在原电池中,阳离子向正极移动,故 H+向正极移动;由于 Al与浓硝酸反应后在表面生成了致密的氧化膜阻止了 Al的进一步反应,t1时发生 Cu与浓硝酸的反应,Cu 作负极,原电池中电子流动方向发生了改变。答案 2H+N +e- NO2+H 2O 正 Al 在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了 Al的进一步反应