高中化學人教版化學反應(yīng)原理第四章電化學基礎(chǔ)第一節(jié)原電池

第四章《電化學基礎(chǔ)》第一節(jié)《原電池》時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，每小題有1－2個正確選項)1．某原電池，將兩金屬X、Y用導線連接，同時插入相應(yīng)的電解質(zhì)溶液中，發(fā)現(xiàn)Y電極質(zhì)量增加，則可能是下列情況中的()A．X是負極，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B．X是負極，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液C．X是正極，電解質(zhì)溶液為稀CuSO4溶液D．X是正極，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液解析：Y電極質(zhì)量增加，可能是溶液中的陽離子得電子而在Y極(正極)上析出金屬形成的。故只有A符合題意。答案：A2．根據(jù)下列事實：(1)A＋B2＋=A2＋＋B；(2)D＋2H2O=D(OH)2＋H2↑；(3)以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性強弱關(guān)系是()A．D2＋>A2＋>B2＋>E2＋B．A2＋>B2＋>D2＋>E2＋C．D2＋>E2＋>A2＋>B2＋D．E2＋>B2＋>A2＋>D2＋解析：由題意可判斷金屬的活潑性順序是D>A>B>E，而金屬單質(zhì)的還原性越弱，其陽離子的氧化性越強，故D正確。答案：D3．下圖所示裝置中，屬于原電池的是()解析：根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：①兩個活潑性不同的電極；②電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng))；③形成閉合回路(或在溶液中接觸)。對裝置逐一判斷，不能僅憑裝置的外形下結(jié)論。答案：A、D4．有A、B、C、D四種金屬，做如下實驗：①將A與B用導線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕；②將A、D分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，D比A反應(yīng)劇烈；③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)此判斷它們的活動性由強到弱的順序是()A．A>B>C>D B．C>D>A>BC．D>A>B>C D．A>B>D>C解析：①A與B用導線連接后浸入電解質(zhì)溶液中會構(gòu)成原電池，B不易腐蝕，說明B為原電池的正極，金屬活動性A>B；②A、D與鹽酸反應(yīng)，D比A反應(yīng)劇烈，可判斷金屬活動性D>A；③根據(jù)置換反應(yīng)規(guī)律可判斷，Cu不能置換出B，說明活動性B>Cu；Cu能置換出C，說明活動性Cu>C。綜合①②③可知四種金屬活動性的排列順序是D>A>B>C。答案：C5．對于鋅—銅—稀H2SO4組成的原電池裝置中，當導線中有1mol電子通過時，理論上的兩極變化是()①鋅片溶解了32.5g ②鋅片增重32.5g③銅片上析出1gH2 ④銅片上析出1molH2A．①和③ B．①和④C．②和③ D．②和④解析：負極：Zn－2e－=Zn2＋，正極：2H＋＋2e－=H2↑，當有1mol電子通過時負極Zn溶解eq\f(1,2)×65g＝，正極放出1gH2。答案：A6．將鋅片和銀片接觸放入相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中，反應(yīng)一段時間后，溶液質(zhì)量減輕的是()A．氯化鋁 B．硫酸銅C．硝酸銀 D．稀硫酸解析：當Zn、Ag和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池時，Zn為負極：Zn－2e－=Zn2＋，溶液中的陽離子在正極Ag上得電子。根據(jù)電子守恒原理，則：A項：1mol65gZn2＋～2mol2gH＋溶液質(zhì)量＋63g變化ΔmB項：1mol65gZn2＋～1mol64gCu2＋溶液質(zhì)量＋1g變化ΔmC項：1mol65gZn2＋～2mol216gAg溶液質(zhì)量－151g變化ΔmD項：1mol65gZn2＋～2mol2gH＋溶液質(zhì)量變化Δm＋63g答案：C7.如圖所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)；M棒變粗；N棒變細，由此判斷表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()MNPAZnCu稀H2SO4溶液BCuFe稀HCl溶液CAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液答案：C8．鎂條和鋁片為電極，并用導線連接同時插入NaOH溶液中，下列說法正確的是()A．鎂條作負極，電極反應(yīng)：Mg－2e－=Mg2＋B．鋁片作負極，電極反應(yīng)：Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．電子從Mg電極沿導線流向Al電極D．鎂條上有氣泡產(chǎn)生解析：Mg、Al在NaOH溶液中的自發(fā)氧化還原反應(yīng)是2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，所以Al作負極，Mg作正極。答案：B、D9.如上圖所示，把A、B插入C的溶液中，閉合電鍵K后電流儀G的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且B上有氣泡產(chǎn)生，則A、B、C可能是以下的()A．AAg；BFe；CHClB．ACu；BZn；CCuSO4C．AZn；B石墨；CH2SO4D．A石墨；BZn；CH2SO4答案：C10．將鋅片、銅片、鹽橋、導線、電流計和ZnSO4溶液、CuSO4溶液連接成右圖裝置，下列各敘述中正確的是()A．構(gòu)成原電池，鋅片作正極B．鋅片上有銅析出，銅片上沒有C．銅片附近Cu2＋離子濃度減小D．導線中電流的方向是由鋅片流向銅片答案：C11．(2023·全國高考卷)下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機光敏染料(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由導電玻璃鍍鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反應(yīng)為：TiO2/Seq\o(→,\s\up15(hν))TiO2/S*(激發(fā)態(tài))TiO2/S*→TiO2/S＋＋e－Ieq\o\al(－,3)＋2e－→3I－2TiO2/S＋＋3I－→2TiO2/S＋Ieq\o\al(－,3)下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是()A．電池工作時，I－離子在鍍鉑導電玻璃電極上放電B．電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C．電池的電解質(zhì)溶液中I－和Ieq\o\al(－,3)的濃度不會減少D．電池中鍍鉑導電玻璃為正極答案：A二、非選擇題(共56分)12．利用反應(yīng)2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，設(shè)計一個原電池裝置。(1)在下面左邊方框中畫出簡易裝置圖，標明電極材料和電解質(zhì)溶液。(2)上述簡易裝置的效率不高，電流在短時間內(nèi)就會衰減。為解決以上問題，常將原電池設(shè)計成帶鹽橋的裝置，請在下面右邊方框中畫出該原電池裝置，標明電極材料和電解質(zhì)溶液。簡易裝置圖帶鹽橋的裝置圖(3)在下面橫線上寫出電極反應(yīng)式。負極：______________________。正極：______________________。答案：(1)(2)eq\a\vs4\al(說明：正極除石墨外還可以用銀、金、鉑等，一般用石墨。)(3)Cu－2e－=Cu2＋2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋13.上圖是一個原電池裝置，請按要求填空。(1)正極材料是____________，負極材料是____________；(2)電流的方向是：由____________經(jīng)外電路流向__________；(3)反應(yīng)過程中，鐵片質(zhì)量________，銅片質(zhì)量____________；(4)寫出電極反應(yīng)式：負極：______________，正極____________；(5)該原電池中發(fā)生的總反應(yīng)方程式為______________________________________________。答案：(1)CuFe(2)CuFe(3)減小增大(4)Fe－2e－=Fe2＋Cu2＋＋2e－=Cu(5)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu14.如圖是Cu－Zn原電池的示意圖，試在圖中標出電流的方向，并回答有關(guān)問題。鋅極是____極，電極反應(yīng)式是________________，發(fā)生________反應(yīng)；銅極是____極，電極反應(yīng)式是_____________，發(fā)生____反應(yīng)，電池的總反應(yīng)式是________________。若鋅電極質(zhì)量變化了，則銅電極______(填“增加”或“減少”)________g，電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______mol。答案：負Zn－2e－=Zn2＋氧化正Cu2＋＋2e－=Cu還原Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋增加15．如上圖所示，燒杯內(nèi)盛有濃HNO3，在燒杯中放入用銅線相連的鐵、鉛兩個電極，甲、乙兩同學為確定電池的正負極發(fā)生了爭執(zhí)。甲認為Fe比Pb活潑應(yīng)為負極；乙認為Fe在濃硝酸中鈍化，Pb為負極；丙同學認為只要將濃HNO3換成另一種溶液，根據(jù)電流計指針的情況可判斷甲與乙誰的觀點對，則換成的另一種溶液可以是__________________，若指針________________，則甲的觀點對，若Pb都有剩余，觀察到后來電流計指針反方向偏轉(zhuǎn)，該現(xiàn)象也支持了____(填“甲”或“乙”)的觀點，電流計指針反方向偏轉(zhuǎn)的原因是______________________________________。解析：此題需進行對比實驗證明原電池的正、負極，先根據(jù)確定的正、負極原電池，判斷出電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向，再將本裝置與其對照。答案：稀硫酸或稀鹽酸與濃HNO3時偏轉(zhuǎn)方向相同乙開始時，Pb是負極：Pb－2e－＝Pb2＋(氧化反應(yīng))；后來，濃HNO3變成