高中化学《原电池》同步练习5 苏教版选修6

用心 爱心 专心1 原电池原电池 一 选择题 本题包括 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 1 如图所示是 Zn 和 Cu 形成的原电池 某实验兴趣小组做完实验 后 在读书卡上的记录如下 则卡片上的描述合理的是 卡片号 2 2008 3 15 实验后的记录 Cu 为负极 Zn 为正极 Cu 极上有气泡产生 向 Cu 极移动 2 2 4 4 S SO O 若有 0 5mol 电子流经导线 则可产生 0 25mol 气体 电子的流向是 Cu Zn 正极反应式 Cu 2e Cu2 A B C D 解析 中 Cu 为正极 Zn 为负极 中 SO向负极移动 中电子的流向是 2 4 Zn Cu 中正极反应式 2H 2e H2 故 错 答案 B 2 将等质量的两份锌粉 a b 分别加入过量的稀硫酸 同时向 a 中加少量的 CuSO4溶 液 如各图中产生 H2的体积 V L 与时间 t min 的关系 正确的是 解析 若向 a 中加入少量的 CuSO4溶液 则发生反应 Zn CuSO4 Cu ZnSO4 消 耗一部分 Zn 生成的 Cu 附着于 Zn 上 构成无数微小的 Cu Zn 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溶液则反应速率加快 生成 H2的 量 a 小于 b 答案 A 3 据报道 我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车在北京奥运会期间为运动员提供 服务 某种氢氧燃料电池的电解液为 KOH 溶液 下列有关该电池的叙述不正确的 是 A 正极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH B 工作一段时间后 电解液中 KOH 的物质的量不变 C 该燃料电池的总反应方程式为 2H2 O2 2H2O 用心 爱心 专心2 D 用该电池电解 CuCl2溶液 产生 2 24 L Cl2 标准状况 时 有 0 1 mol 电子转移 解析 H2失去电子 在负极上被氧化 产生 H 由于电解液中有大量的 OH 所以 电极反应式为 2H2 4e 4OH 4H2O 总反应式为 2H2 O2 2H2O 则正极反 应式为 O2 2H2O 4e 4OH 工作一段时间后 KOH 溶液被稀释 但 KOH 的物 质的量不变 对 D 项 n Cl2 0 1 mol 转移电子 0 2 mol 答案 D 4 2010 南洋月考 利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验 甚至制作出一些有 实际应用价值的装置来 下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的 示意图 该电池工作时 有关说法正确的是 A 铝罐将逐渐被腐蚀 B 炭粒和炭棒上发生的反应为 O2 4e 2O2 C 炭棒应与玩具电机的负极相连 D 该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻 解析 该电池的反应原理是 4Al 3O2 2Al2O3 所以 Al 作电源负极 与玩具的负 极相连 逐渐被腐蚀 A 正确 C D 错误 B 选项中正确的反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 答案 A 5 2009 福建高考 控制适合的条件 将反应 2Fe3 2I 2Fe2 I2设计成如下 A A A AA A A A A AA A 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 乙中的石墨电极为负极 解析 由反应 2Fe3 2I 2Fe2 I2可知 反应开始时甲中 Fe3 发生还原反应 A A A AA A A A A AA A 用心 爱心 专心3 乙中 I 发生氧化反应 当电流计读数为零时 则反应达到了平衡状态 此时在甲中 溶入 FeCl2固体 则平衡向逆反应方向移动 乙中 I2发生还原反应 则乙中石墨电 极为正极 故选 D 答案 D 6 一个原电池的总反应方程式为 Zn Cu2 Zn2 Cu 该原电池可能为 ABCD 正极CuAlZnFe 负极ZnZnCuZn 电解质溶液H2SO4CuSO4ZnCl2CuCl2 解析 由总反应式可知 Zn 被氧化 失去电子 Zn 应为负极 Cu2 被还原 得电子 即电解质溶液应含 Cu2 由此排除选项 A C 而且正极金属应比 Zn 活动性弱 可 排除 B 选项 答案 D 7 2010 济宁模拟 一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率 现用 Li2CO3和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质 一极通 CO 气体 另一极通 O2和 CO2混合气体 其总反 应为 2CO O2 2CO2 则下列说法中正确的是 A 通 CO 的一极是电池的正极 B 负极发生的电极反应是 O2 2CO2 4e 2CO2 3 C 负极发生的电极反应是 CO CO 2e 2CO2 2 3 D 正极发生氧化反应 解析 据题意知通入 CO 的一极为电源的负极 CO 失去电子转变为 CO2 发生氧化 反应 故 A B D 错误 C 正确 答案 C 8 碱性电池具有容量大 放电电流大的特点 因而得到广泛应用 锌 锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液 电池总反应式为 Zn 2MnO2 2H2O Zn OH 2 2MnOOH 下列说法错误的是 A 电池工作时 锌失去电子 B 电池正极的电极反应式为 2MnO2 2H2O 2e 2MnOOH 2OH C 电池工作时 电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过 0 2 mol 电子 锌的质量理论上减少 6 5 g 解析 从电池总反应式 Zn 2MnO2 2H2O Zn OH 2 2MnOOH 可以确定 Zn 为负 用心 爱心 专心4 极 电子从负极流出经外电路流向正极 当外电路中通过 0 2 mol 电子 参加反应的锌 理论上为 0 1 mol 即质量减少 6 5 g 答案 C 9 下图所示装置中 观察到电流计指针偏转 M 棒变粗 N 棒变细 由此判断下表 中所列 M N P 物质 其中可以成立的是 MNP A锌铜稀硫酸溶液 B铜铁稀盐酸 C银锌硝酸银溶液 D锌铁硝酸铁溶液 解析 该原电池中 M 棒变粗 N 棒变细 说明原电池反应时 N 棒溶解作负极 溶液 中有金属析出在 M 棒上 M 棒作正极 A B 选项中 电解质溶液分别为稀 H2SO4和 稀盐酸 原电池工作时 不会有金属析出 C 选项正极反应为 Ag e Ag 符合 题意 而 D 选项正极反应为 Fe3 e Fe2 不会有金属析出 答案 C 10 固体氧化物燃料电池是由美国西屋 Westinghouse 公司研制开发的 它以固体氧化 锆 氧化钇为电解质 这种固体电解质在高温下允许氧离子 O2 在其间通过 该 电池的工作原理如下图所示 其中多孔电极 a b 均不参与电极反应 下列判断正 确的是 A 有 O2放电的 a 极为电池的负极 B 有 H2放电的 b 极为电池的负极 C a 极对应的电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH D b 极对应的电极反应为 2H2 4e 4OH 4H2O 解析 原电池中失去电子的物质在负极发生反应 故通 H2的 b 极为负极 通 O2的 a 用心 爱心 专心5 极为正极 据图示 a 极对应的电极反应为 O2 2e O2 b 极对应的电极反应为 1 2 H2 O2 2e H2O 答案 B 二 非选择题 本题包括 4 小题 共 50 分 11 11 分 铁及铁的化合物应用广泛 如 FeCl3可用作催化剂 印刷电路铜板腐蚀剂 和 外伤止血剂等 1 写出 FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 2 若将 1 中的反应设计成原电池 请画出原电池的装置图 标出正 负极 并写 出电极反应式 正极反应 负极反应 解析 1 利用 Fe3 转化 Fe2 的反应 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 然后改为离子 方程式 2 根据 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计 铜 作负极 石墨作正极 FeCl3溶液作电解质溶液 答案 1 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 2 装置图如图所示 正极反应 2Fe3 2e 2Fe2 负极反应 Cu 2e Cu2 12 13 分 被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池 具有无污染 无噪音 高效率的特点 右图为氢氧燃料电 池的结构示意图 电解质溶液为 KOH 溶液 电极材料为疏 用心 爱心 专心6 松多孔石墨棒 当氧气和氢气分别连续不断地从正 负两 极通入燃料电池时 便可在闭合回路中不断地产生电流 试回答下列问题 1 图中通过负载的电子流动方向 填 向左 或 向右 2 写出氢氧燃料电池工作时电极反应方程式和总反应方程式 正极 负极 总反应 3 为了获得氢气 除了充分利用太阳能外 工业上利用石油产品与水在催化剂作用 下制取氢气 写出 C3H8和 H2O 反应生成 H2和 CO 的化学方程式 4 若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时 正极反应式为 负极反应式为 解析 H2在负极上被氧化 O2在正极上被还原 电解质溶液为 KOH 溶液 在书写电 极反应式时不出现 H 可以出现 OH 写甲烷燃料电池的电极反应式时 甲烷被 O2 氧化的产物是 CO2 在碱溶液中继续反应生成 CO 2 3 答案 1 向右 2 2H2O O2 4e 4OH 2H2 4OH 4e 4H2O 2H2 O2 2H2O 3 C3H8 3H2O3CO 7H2 催化剂 高温 4 2O2 4H2O 8e 8OH CH4 10OH 8e CO 7H2O 2 3 13 16 分 有甲 乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序 两人均使 用镁片与铝片作电极 但甲同学将电极放入 6 mol L H2SO4溶液中 乙同学将电极 放入 6 mol L 的 NaOH 溶液中 如图所示 请回答 1 写出甲池中正极的电极反应式 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 用心 爱心 专心7 总反应的离子方程式为 3 如果甲 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 答 填写字母序号 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 反应受条件影响较大 因此应具体问题具体分析 5 上述实验也反过来证明了 直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极 这种 做法 填 可靠 或 不可靠 如不可靠 请你提出另一个判断原电池 正负极的可行实验方案 如可靠 此空可不填 解析 构成原电池的条件中其一是有两种活泼性不同的金属作电极且相对活动的金属 作负极 一般比较金属活动性时按照金属活动性顺序 但也有其它情况 因金属活动性 顺序的排列是在一般酸中的反应顺序 当溶液改为 NaOH 溶液时 由于 Mg 不反应 而 Al 能跟 NaOH 溶液反应 在这种情况下 对于 NaOH 溶液而言 Al 比 Mg 活泼 在该装 置中铝作负极 因此 判断原电池正负极时 应考虑到对应介质 谁越易跟电解质溶液 反应 谁就作负极 判断原电池正负极 可在两极间连一电流计 根据电流方向来判断 如图所示 答案 1 2H 2e H2 2 Al 4OH 3e AlO 2H2O 2 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 3 Mg Al 4 a d 5 不可靠 在两极之间连上一个电流计 测电流的方向 根据 电流由正极流向负 用心 爱心 专心8 极 来判断 14 10 分 1 将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池 两电极间连接一个电流计 锌片上发生的电极反应 银片上发生的电极反应 2 若该电池中两电极的总质量为 60 g 工作一段时间后 取出锌片和银片洗净干 燥后称重 总质量为 47 g 试计算 产生氢气的体积 标准状况 为 通过导线的电量 已知 NA 6 02 1023mol 1 电子电荷为 1 60 11 19C 为 解析 1 在锌片 银片和稀 H2SO4组成的原电池中锌片作负极 电极反应式为 Zn 2e Zn2 银片作正极 电极反应式为 2H 2e H2 2 两电极的总质量为 60 g 工作一段时间后 取出洗净干燥称重为 47 g 说明锌片已 经被