高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池习题 新人教版选修4.doc

第一节 原电池课时训练基础过关1.在理论上不能用于设计原电池的化学反应是(a)a.h2so4(aq)+bacl2(aq)baso4(s)+2hcl(aq)h0b.2ch3oh(l)+3o2(g)2co2(g)+4h2o(l) h0c.4fe(oh)2(s)+2h2o(l)+o2(g)4fe(oh)3(s)h0d.3cu(s)+8hno3(aq)3cu(no3)2(aq)+2no(g)+4h2o(l)hcabb.dabcc.dbacd.badc解析:根据“b不易腐蚀”知,在原电池中b作正极,a作负极,其活动性:ab;根据“d比a反应剧烈”知,活动性:da;根据将铜浸入b或c的盐溶液里的现象知,活动性:bcuc,综上所述,四种金属活动性顺序为dabc。6. 关于如图所示的原电池,下列说法正确的是(b)a.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移b.电子从锌电极通过检流计流向铜电极c.锌电极发生还原反应,铜电极发生氧化反应d.铜电极上发生的电极反应是2h+2e-h2解析:zn易失电子作负极、cu作正极,阴离子向负极移动,则盐桥中的阴离子向硫酸锌溶液迁移,故a错误;锌作负极、铜作正极,电子从锌电极通过检流计流向铜电极,故b正确;锌失电子发生氧化反应,铜电极上铜离子得电子发生还原反应,故c错误;铜电极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为cu2+2e-cu,故d错误。7. 有关电化学知识的描述正确的是(d)a.cao+h2oca(oh)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能b.某原电池反应为cu+2agno3cu(no3)2+2ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的kcl饱和溶液c.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成d.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析:cao+h2oca(oh)2不是氧化还原反应;kcl和agno3反应生成agcl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。8. 铜锌原电池(如图)工作时,以下说法正确的是(c)电子流动方向从zn灯泡cu盐桥zn电极的质量减轻,cu电极的质量增重盐桥中的k+移向cuso4溶液将锌片浸入硫酸铜溶液发生的化学反应与该电池反应相同,为zn+cu2+zn2+cuzn电极失电子发生还原反应a.b.c.d.解析:电子流动方向从zn-灯泡-cu,电子不能经过溶液,错误;锌失电子,则zn电极的质量减轻,cu电极上铜离子得电子生成cu,则cu电极的质量增重,正确;溶液中阳离子向正极移动,则盐桥中的k+移向cuso4溶液,正确;将锌片浸入硫酸铜溶液,zn与铜离子发生置换反应,发生的化学反应与该电池反应相同,为zn+cu2+zn2+cu,正确;zn电极失电子发生氧化反应,错误。9.某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,完成下列问题:(1)反应过程中,棒质量减少。(2)正极的电极反应为 。(3)反应过程中,当一电极质量增加2 g,另一电极减轻的质量(填“大于”“小于”或“等于”)2 g。(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供n和cl-,使两烧杯溶液中保持电中性。反应过程中cl-将进入(填“甲”或“乙”)烧杯。当外电路中转移0.2 mol电子时,乙烧杯中浓度最大的阳离子是。解析:(3)转移0.2 mol电子时,铜棒质量增加6.4 g,锌棒质量减少6.5 g,故反应过程中,当铜电极质量增加2 g时,另一电极减少的质量大于2 g。(4)反应过程中,溶液为了保持电中性,cl-将进入甲烧杯,n进入乙烧杯。当外电路中转移0.2 mol电子时,乙烧杯中有0.1 mol cu2+消耗,还剩余0.1 mol cu2+,有0.2 mol n进入乙烧杯,故乙烧杯中浓度最大的阳离子是n。答案:(1)锌(2)cu2+2e-cu(3)大于(4)甲n能力提升10. 一种子弹头形的纳米铜铂电池,它在稀溴水中能沿着铜极方向移动(如图),电池反应为:cu+br2cubr2。下列说法正确的是(c)a.铜为电池的正极b.铂不断溶解c.稀溴水为电解质溶液d.电池工作时实现机械能向电能再向化学能转化解析:由信息可知,铜铂电池中,cu为负极,不断溶解,pt为正极,质量不变,该装置将化学能转化为电能。11. 锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是(c)a.铜电极上发生反应cu-2e-cu2+b.电池工作一段时间后,乙池的c(s)减小c.电子从锌极经过导线移向铜极d.电池工作一段时间后,甲池的c(zn2+)增加解析:锌电极是原电池的负极,发生氧化反应,铜电极是原电池的正极,发生还原反应,a项错误;阳离子交换膜不允许阴离子通过,所以电池工作一段时间后,乙池的c(s)不变,b项错误;该电池zn为负极,故电子从锌极经过导线移向铜极,c项正确;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故zn2+由甲池进入乙池,甲池的c(zn2+)不变,d项错误。12.控制适合的条件,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(d)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.电流表读数为零时,反应达到化学平衡状态d.电流表读数为零后,在甲中溶入fecl2固体,乙中的石墨电极为负极解析:由图示结合原电池原理分析可知,fe3+得电子变成fe2+被还原,i-失去电子变成i2被氧化,所以a、b正确;电流表读数为零时,fe3+得电子速率等于fe2+失电子速率,反应达到平衡状态,c正确;d项在甲中溶入fecl2固体,平衡2fe3+2i-2fe2+i2向左移动,i2被还原为i-,乙中石墨为正极,d错误。13.将洁净的金属片fe、zn 、a、b 分别与cu用导线连接浸在合适的电解质溶液里。实验并记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表所示:金属电子流动方向电压/vfefecu+0.78znzncu+1.10acua-0.15bbcu+0.3根据以上实验记录,完成以下填空:(1)构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越 (填“大”或“小”)。zn、a、b三种金属活动性由强到弱的顺序是。(2)cu与a组成的原电池, 为负极,此电极反应式为 。(3)a、b形成合金,露置在潮湿空气中, 先被腐蚀。解析:(1)构成两电极的金属活动性相差越大,发生氧化还原反应的倾向越大,产生电能越大,电压表读数越大,相应金属比cu越活泼,故znba。(2)根据电子流动方向,由负极流向正极,cu与a组成的原电池,cu为负极,电极反应式为cu-2e-cu2+。(3)a、b形成合金露置在潮湿空气中形成原电池时,较活泼的b构成原电池负极,失去电子发生氧化反应被腐蚀。答案:(1)大znba(2)cucu-2e-cu2+(3)b14. 高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。.高铁酸钾(k2feo4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:(1)该电池放电时正极的电极反应式为 ;若维持电流强度为1 a,电池工作十分钟,理论消耗zng(已知f=96 500 c/mol)。(2)盐桥中盛有饱和kcl溶液,此盐桥中氯离子向(填“左”或“右”)移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向(填“左”或“右”)移动。(3)图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有 。解析:(1)放电时高铁酸钾为正极,正极发生还原反应,电极反应式为fe+4h2o+3e-fe(oh)3+5oh-;若维持电流强度为1 a,电池工作十分钟,转移电子的物质的量为1106096 500 mol=0.006 217 6 mol。理论消耗zn的质量0.006 217 6