2016_2017学年高中化学第四章电化学基础第一节原电池课时训练新人教版选修.docx

第四章 电化学基础第一节 原电池1在如图所示的水果电池中，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( )A锌 B石墨C银 D铜解析：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。答案：A2实验室用铁片、铜片和AgNO3溶液组成原电池，则正极的电极反应式为( )AFe3e=Fe3BFe2e=Fe2C2H2OO24e=4OHDAge=Ag解析：在此原电池中，铁片、铜片分别为负极和正极。总反应为Fe2AgNO3=2AgFe(NO3)2，正极的电极反应为Age=Ag，D项正确。答案：D3下图为一原电池装置，下列叙述中正确的是( )A铜离子在铜片表面被还原B盐桥中的K移向ZnSO4溶液C电流从锌片经导线流向铜片D铜是正极，铜片上有气泡产生解析：该原电池中，较活泼的金属锌作负极，发生氧化反应，较不活泼的铜作正极，发生还原反应，电子由负极锌流出，经导线流向铜电极(电流的方向与之相反)，负极、正极的反应分别为负极：Zn2e=Zn2，正极：Cu22e=Cu；盐桥中的阳离子向正极区CuSO4溶液中迁移，故A正确，B、C、D错误。答案：A4100 mL浓度为2 molL1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是( )A加入适量6 molL1的盐酸B加入几滴CuCl2溶液C加入适量蒸馏水D加入适量的NaCl溶液解析：Zn置换出CuCl2中的Cu，Cu、Zn、稀盐酸构成原电池，加快了反应速率，同时也不影响产生H2的量。答案：B5如图所示装置中，电流表A发生偏转，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的( )Aa是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4Ba是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4Ca是Fe、b是Ag、c为AgNO3溶液Da是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液解析：原电池工作时，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，说明b极失去电子是负极，a极上金属离子得电子是正极，电解质溶液中含有先于H放电的金属阳离子。答案：D 6依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。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。解析：原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极X的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐，常用硝酸银。电极反应式表示为：负极：Cu2e=Cu2，正极：2Ag2e=2Ag，电子由负极出发，经外电路流向正极。答案：(1)铜(或Cu)AgNO3溶液 (2)正2Ag2e=2AgCu2e=Cu2(3)负(Cu)正(Ag) (时间：40分钟满分：100分)一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1下列说法正确的是( )A构成原电池正极和负极的材料必须是金属B在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原C实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀H2SO4反应D原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能解析：构成原电池的电极材料可以是非金属如碳棒，所以A错。在原电池中电子流出的一极失电子被氧化，所以B错。粗锌中含有杂质可形成ZnCu原电池所以C对。能量转化率不可能达到100%，所以D错。答案：C2下列各装置能形成原电池的是( )解析：判断一个装置能否构成原电池，要看是否符合原电池的构成条件：电极材料(活动性不同的金属、金属与非金属、金属与金属氧化物)；电解质溶液；构成闭合回路；能自发进行的氧化还原反应。A装置：由于两个电极是同种金属，不能形成原电池；B装置：酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；C装置：没有形成闭合回路，不能形成原电池；D装置：符合原电池构成的条件，能形成原电池。答案：D3如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的是( )AFe是负极，C是正极B负极反应式为：Fe3e=Fe3C内电路中阴离子移向FeCl2溶液D电流由石墨电极流向Fe电极解析：Fe与C作为原电池的电极，则Fe为负极，C是正极。Fe在负极发生氧化反应生成Fe2，因此B项错误，且左边烧杯中正电荷增加，必然使盐桥中的阴离子移向FeCl2溶液，电子由Fe电极流向石墨电极，则电流由石墨电极流向Fe电极。答案：B 4有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )Aabcd BbcdaCdabc Dabdc解析：由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性ab，第二个装置依据氧化性、还原性的规律金属活动性bc，故第三个装置的金属活动性dc，由第四个装置电流从ad，则电子从da，故金属活动性da。答案：C5向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系如下所示，正确的是( )解析： ZnH2SO4=ZnSO4H2，反应速率较快，若向a中加入少量的CuSO4溶液，则有：ZnCuSO4=CuZnSO4，消耗一部分Zn，生成的Cu附于Zn上，又构成无数微小的CuZn原电池，加快了Zn的反应速率，所以Zn与稀硫酸反应时，加入CuSO4则反应速率加快，应先反应完，但因Cu2消耗了一定量的Zn，生成H2的量要小于b。答案：A6以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是( )A锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol H2B两极上溶解和析出的物质的质量相等C锌片溶解了31 g，铜片上析出了1 g H2D锌片溶解了1 mol，硫酸消耗了0.5 mol解析：在涉及原电池的有关计算中，关键是要把握住一点即两极得、失电子数相等。利用这一特点，我们从电极反应式看：负极：Zn2e=Zn2；正极：2H2e=H2。当溶解1 mol锌时失去2 mol电子，铜片上析出1 mol氢气得到 2 mol电子，得失电子守恒，这样即可推出A正确。答案：A二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)7(18分)由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如下图所示。(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1.68 L(标准状况)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。解析：由题意得产生0.075 mol H2，通过0.075 mol20.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)0.075 mol 65 gmol14.875 g，N(e)0.15 mol6.021023 mol19.031022。答案：(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)由Cu极流向Zn极(3)4.8759.0310228(16分)A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气泡产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应是_。(2)装置乙中正极的电极反应是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性AB；乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活动性BC；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性DA，随着H的消耗，溶液pH逐渐变大。答案：(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变大(4)DABC9(18分)为了避免锌片与Cu2直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是_，电池总反应式为_。(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成_，铜和铜盐溶液组成_，中间通过盐桥连接起来。(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO向_移动，硫酸铜溶液中SO向_移动。(4)此盐桥内装有含琼胶的饱和KCl溶液，盐桥是通过_移动来导电的。在工作时，K移向_。解析：该装置为锌铜原电池，总反应式为：ZnCu2=CuZn2，电池工作时，观察到电流计指针发生偏转，锌片不断溶解，铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液