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

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+2naohna2so4+2h2ob.2fecl3+fe3fecl2 c.mg3n2+ 6h2o3mg(oh)2+ 2nh3d.nacl+agno3nano3+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+o22h2ob.2ch3oh+3o22co2+4h2oc.zn+2hclzncl2+h2d.naoh+hclnacl+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下列叙述正确的是()a.反应alcl3+4naohnaalo2+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: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d8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),fe3+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()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,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、zncl2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zn-2e-zn2+,所以电池反应为zn+2mno2+2h+zn2+2mnooh。(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-mnooh2mno2+zn+2h+2mnooh+zn2+注:式中zn2+可写为zn(nh3、zn(nh3)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,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。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+(2)2al+8oh-6e-2al+4h2o2al+2oh-+2h2o2al+3h2(3)mgal(4)ad(5)b负极:cu-2e-cu2+;正极:4h+2n+2e-2no2+2h2o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+2h2omg(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;agcl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+br2znbr2设计成原电池,下列4个电极反应:br2+2e-2br-2br-2e-br2zn-2e-zn2+zn2+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+n2+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、eb.e、n、m、pc.p、n、m、ed.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a4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d5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),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。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