2019-2020学年高中化学 第4章 电化学基础 第1节 原电池课后提能层级练 新人教版选修4

第一节原电池课后提能 层级练1.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()解析：选ab、c选项均无化学反应；d选项zn与稀h2so4反应，zn棒上产生气泡，但装置不能形成闭合回路，只有a符合要求。2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：选a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。3如图，两电极上发生的电极反应a极：cu22e=cu ；b极：fe2e=fe2。下列说法中不正确的是()a.该装置为原电池b.a极上发生还原反应c.电子由bad.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能解析：选d该装置为原电池，a极发生还原反应，b极发生氧化反应，电子由负极(b)流出经导线流向正极(a)，该过程中能量由化学能转换为电能、热能、甚至是光能。4.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的电池反应是：znag2oh2o=2agzn(oh)2，则负极上发生反应的物质是()a.ag bzn(oh)2c.ag2o dzn解析：选d判断原电池的正、负极，要根据总反应式确定失电子物质和得电子物质，然后根据在原电池中失去电子的物质作负极作出判断。由题给总方程式得：zn2oh2e=zn(oh)2，故zn为负极。5.用铜片、银片、cu(no3)2溶液、agno3溶液、导线和盐桥(装有琼脂kno3的u形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为：age=ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入agno3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同a. bc. d解析：选ccu作负极，ag作正极。负极：cu2e=cu2；正极：age=ag。在外电路中，电子由cu电极流向ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以错；没有盐桥，原电池不能继续工作，错；无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，对。6.有a、b、c、d四块金属片，进行如下实验：a、b用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，a为负极；c、d用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，电流由d导线c；a、c相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，c极产生大量气泡；b、d用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，d极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是()a.abcd bacdbc.cabd dbdca解析：选b金属与稀硫酸溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，h在正极表面得到电子生成氢气，电子运动方向由负极到正极。题中由知ab；由知cd；由知ac；由知db。综合以上信息可知金属活动性acdb。7如图是一个原电池装置，请按要求填空。(1)正极材料是_，负极材料是_。(2)电流的方向是：由_经外电路流向_。(3)反应过程中，铁片质量_，铜片质量_。(4)写出电极反应式：负极：_，正极_。(5)该电流中发生的总反应方程式为_。答案：(1)cufe(2)cufe(3)减小增大(4)fe2e=fe2cu22e=cu(5)fecu2=fe2cu8.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_极流向_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，盐桥起到形成闭合回路、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是可溶性银盐溶液，常用硝酸银溶液。电极反应式表示为负极：cu2e=cu2，正极：age=ag，电子由负极(或cu)出发，经外电路流向正极(或ag)。答案：(1)铜(或cu)agno3溶液(2)正age=agcu2e=cu2(3)负(或cu)正(或ag)1.根据图示，可判断出下列离子方程式中错误的是()a.2ag(s)cd2(aq)=2ag(aq)cd(s)b.co2(aq)cd(s)=co(s)cd2(aq)c.2ag(aq)cd(s)=2ag(s)cd2(aq)d.2ag(aq)co(s)=2ag(s)co2(aq)解析：选a根据题图中“”或“”，可确定正极和负极，且金属作电极，故负极金属活动性强于正极金属，结合原电池装置可判断金属活泼性；cdco和coag，即cdcoag。由于金属性cd强于ag，则a项反应不可能发生；根据金属活动性，可知后三个离子反应均能自发进行。2.如图所示，电流计的指针发生偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是()a.正极cu，负极zn，s为稀h2so4b.正极zn，负极cu，s为cuso4溶液c.正极ag，负极zn，s为agno3溶液d.正极fe，负极cu，s为agno3溶液解析：选c原电池中，负极失去电子发生氧化反应，根据题意负极变细，即金属单质失去电子，负极应是活泼金属，b、d错误；又因为正极变粗，即该电池的总反应应是置换金属的置换反应，a错误。3某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。下列叙述不正确的是()a.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出b.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为cu22e=cuc.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色d.a和b用导线连接后，电流由铁电极经导线流向铜电极解析：选da和b不连接时，fe和cu2直接发生氧化还原反应，铁片上会有金属铜析出，a项正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁为负极，铜为正极，电极反应式分别为fe2e=fe2、cu22e=cu，b项正确；分析选项a、b可知，c项正确；在原电池中，电流应由正极流出，经导线流向负极，d项错。4.(2019梅县高二检测)如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是()a.电极上发生还原反应，作原电池的负极b.电极的电极反应式为cu22e=cuc.该原电池的总反应为2fe3cu=cu22fe2d.盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子解析：选c该原电池所发生的反应实质是fe3与cu的反应，c正确；电极上发生还原反应，作正极，a错；电极为负极，电极反应式为cu2e=cu2，b错；电子在负极上产生后经导线聚集在正极上被吸收掉，不可能通过溶液和盐桥，d错。5.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)的关系如图所示，正确的是()解析：选aznh2so4=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附着于zn上，又构成无数微小的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。6如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不正确的是()a.fe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：选bfe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；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。7.图中甲和乙均是双液原电池装置。判断下列说法不正确的是()a.甲中电池总反应的离子方程式为cd(s)co2(aq)=co(s)cd2(aq)b.反应2ag(s)cd2(aq)=cd(s)2ag(aq)能够发生c.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性d.乙电池中有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g ag析出解析：选b根据甲、乙装置分析可知a项正确，且可推知cd的活泼性强于ag，故ag不能置换出cd，b项错误。8.由a、b、c、d四种金属按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上有气体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式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的ph_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活泼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，活泼性ab；乙中c极增重，即析出cu，则b为负极，活泼性bc；丙中a上有气体即有h2产生，则a为正极，活泼性da，随着h的消耗，ph变大。答案：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)变大(4)dabc9.控制适合的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如图所示的原电池。回答下列问题：(1)反应开始时，乙中石墨电极上发生_(填“氧化”或“还原”)反应，盐桥中的阴离子移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(2)反应开始时，甲中石墨电极上的电极反应式为_。(3)反应达到化学平衡状态时，电流计指针_(填“是”或“否”)偏转。(4)反应达到平衡状态后，在甲中溶入fecl2固体，乙中石墨电极为_极。解析：(1)由反应方程式可知，开始时乙中石墨为负极，负极上应发生氧化反应。盐桥中的阴离子移向乙烧杯(负极)。(2)开始时，甲中石墨电极为正极，fe3发生还原反应，电极反应式fe3e=fe2。(3)平衡状态时，正、逆反应速率相等，则能量转化为0，电流计不再偏转。(4)平衡后，甲中加入fecl2固体，平衡2fe32i2fe2i2向左移动，则fe2失电子，甲中石墨作负极；i2得电子，乙中石墨作正极。答案：(1)氧化乙(2)fe3e=fe2(3)否(4)正10.由锌片、铜片和200 ml稀h2so4组成的原电池如图所示。(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，原硫酸的物质的量浓度