人教版第四章《原电池化学电源》测试题

1、原电池 化学电源测试题山东省泰安二中 陈闽 基础巩固 时间45分钟 满分100分 1、 选择题（共10个小题，每小题4分，共40分）1.下列装置可以形成原电池的是()答案：A解析：构成原电池的三个条件为：两个活动性不同的电极、电解质溶液、闭合回路。因此答案选A。2.下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完实验后,在读书卡片上记录如下:卡片:No.28时间:2011.03.20实验后的记录:Zn为正极,Cu为负极H+向负极移动电子流动方向为ZnCuCu极有H2产生 若有1 mol电子流过导线,则产生的H2为0.5 mol正极反应为:Zn-2e-Zn2+卡片上的描述合理的是()A.

2、B.C.D.答案:B解析:构成原电池的正极是Cu,负极是Zn,故错误;电子从负极Zn流出,流向正极Cu,H+向正极移动,在Cu上得电子:2H+2e-H2,故错误,正确;此原电池负极上发生的反应是Zn-2e-Zn2+,错误;总反应方程式:Zn+2H+Zn2+H2,当有1 mol电子通过时,产生H2为0.5 mol,故正确。3.四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A.B.C.D.答案:D解析:由原电池原理判断金属活动性,外电路电流从流向,为正极,金属活动性>

3、;相连,为正极,金属活动性>相连,上有气泡(H2)逸出,为正极,金属活动性>相连,质量减少,则金属活动性>,即金属活动性顺序为>>>,D正确。4下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化C太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅D氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能答案：B解析：选项原因分析结论A锌锰干电池工作后碳棒不变错误B氢氧燃料电池工作时都是负极发生氧化反应正确C太阳能电池的主要材料是高纯度的硅错误D氢氧燃料电池是将化学能转变为电能错误5.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

4、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()答案:A解析:若向a中加入少量的CuSO4溶液,则发生反应:Zn+CuSO4Cu+ZnSO4,消耗一部分Zn,生成的Cu附着于Zn上,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溶液则反应速率加快,生成H2的量a小于b。6.据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2ZnO2=2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列叙述正确的是()A锌为正极，空气进入负极反应B正极反应为：Zn2e=Zn2C正极发生氧化反应

5、D电解质肯定不是强酸答案：D解析：在原电池中，负极是还原性物质，失去电子，发生氧化反应，正极是氧化性物质，得到电子，发生还原反应，从原电池的电池反应为：2ZnO2=2ZnO知产物与强酸反应，所以电解质溶液肯定不是强酸。7.氢氧燃料电池已用于航天飞机，它是以铂作电极，KOH溶液作电解质，正极反应为：O22H2O4e=4OH，负极反应为：2H24OH4e=4H2O，下列叙述不正确的是()AH2在负极发生氧化反应B燃料电池的能量转化率可达100%C是一种高效、环保的发电装置D供电时的总反应为：2H2O2=2H2O答案：B解析：该燃料电池中，通H2的电极作负极，发生氧化反应；通O2的电极为正极，发生还

6、原反应，总反应式为2H2O2=2H2O，该燃料电池是一种高效、环保的发电装置，燃料电池的能量转化率比燃料直接燃烧时高，但达不到100%。8.如图所示,X为单质硅,Y为金属铁,a为NaOH溶液,组装成一个原电池,下列说法中正确的是()A.X为负极,电极反应为:Si-4e-Si4+B.X为正极,电极反应为:4H2O+4e-4OH-+2H2C.X为负极,电极反应为:Si+6OH-4e-Si+3H2OD.Y为负极,电极反应为:Fe-2e-Fe2+答案:C解析:硅、铁、NaOH溶液组成原电池时,Si为负极:Si-4e-+6OH-Si+3H2O;铁为正极:4H2O+4e-4OH-+2H2,总反应:Si+2

7、NaOH+H2ONa2SiO3+2H2。9.在碱性锌锰干电池中，已知氢氧化钾为电解质，发生的电池总反应为：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。下列该电池的电极反应，正确的是()A负极反应为Zn2e=Zn2B负极反应为Zn2H2O2e=Zn(OH)22HC正极反应为2MnO22H2e=2MnOOHD正极反应为2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH答案：D解析：在书写碱性电池的电极反应式时，方程式中不得出现H。在碱性电池中，负极的Zn失去电子形成的Zn2应该与OH结合为Zn(OH)2。10.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni

8、(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O答案：C解析：由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故Fe为负极，Ni2O3为正极，A正确。放电时，Fe失电子被氧化，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2，B正确。充电时，阴极发生还原反应，电极反应为Fe(OH)22e=Fe2OH，pH增大，C错误。充电时，阳极发生氧化反应

9、，电极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，D正确。2、 非选择题（共5个小题，共60分）11.（ 5分 ）(1)事实证明,原电池中发生的反应通常是放热反应。利用下列化学反应可以设计成原电池的是。 A.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H>0B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)H<0C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H<0D.CaCO3(s)+2HCl(aq)CaCl2(aq)+H2O(l)+CO2(g)H<0E.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H<0(2)有A、B、C

10、、D四种金属,将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断A、B、C、D的活动性由强到弱的顺序是。 解析:(1)原电池是自发进行的氧化还原反应,由条件知反应通常是放热反应,A为吸热反应,B、D不是氧化还原反应,选C、E。(2)本题考查原电池原理的应用。根据原电池原理:活动性不同的金属组成原电池时,活泼金属作负极,失电子,发生氧化反应,较不活泼的金属作正极,据此可以判断金属活动性的强弱。活泼金属作负极,被腐蚀,所以活动性A>B;A、D

11、与等浓度盐酸反应时D比A反应剧烈,说明活动性D>A;铜与B的盐溶液不反应,但铜可置换出C,说明活动性B>C。即活动性由强到弱的顺序为D>A>B>C。答案:(1)CE(2)D>A>B>C12.（ 9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,标出正极、负极,并写出电极反应。正极反应; 负极反应。 解析:(1)Fe3+腐蚀铜板的化学方程式为2FeCl3+Cu2F

12、eCl2+CuCl2,然后改为离子方程式。(2)根据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+Cu2Fe2+Cu2+(2)装置图如图所示正极反应:2Fe3+2e-2Fe2+负极反应:Cu-2e-Cu2+13.（16分）某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、石墨稀盐酸偏向石墨4Mg、AlNaOH溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al试根据上表中的实验现象回答下列问题：（1）实

13、验1、2中Al所作的电极是否相同？答：_。不同（2）写出实验3中的电极反应式。铝为（ ）_。石墨为（ ）_。正极（3）实验4中的铝作正极还是负极？写出电池总反应方程式:答：_负极；2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl（OH）4+3H2（4）解释实验5中电流计指针偏向铝的原因：答：_。（5）根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响？答：_。解析：（1）实验1中，氧化还原反应发生在金属镁和稀盐酸之间，失电子的是金属镁，为负极金属，实验2中，氧化还原反应发生在金属铝和稀盐酸之间，失电子的是金属铝，为负极金属，所以实验1、2中Al所作的电极不相同。（2）Al、石墨、盐酸构

14、成的原电池中，较活泼的金属铝作负极，电极反应式为2Al-6e-2Al3+；石墨电极为正极，电极反应式为6H+6e-3H2。（3）实验4中，金属铝和氢氧化钠可以发生自发的氧化还原反应，失电子的是金属铝，为原电池的负极，自发的氧化还原反应即为电池的总反应。（4）实验5中Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn作负极，Al作正极，所以电流计指针偏向铝。（5）在原电池中，正负极的判断依据：失电子的极是负极，得电子的极是正极；较活泼的金属为负极，不活泼的为正极，根据自发的氧化还原反应来判断正负极是最准确的方法。答案：（1）不同（2）负极 2Al-6e-2Al3+ 正极 6H+6e-3H

15、2（3）负极 2Al+2NaOH+6H2O2NaAl（OH）4+3H2（4）Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn作负极，Al作正极，所以电流计指针偏向铝（5）与另一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关14.(10分)铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸，工作时该电池的总反应式为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是_。(2)工作时，正极反应为_。(3)工作时，电解质溶液的酸性_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向_极。

16、(5)电流方向从_极流向_极。解析：蓄电池工作(放电)时，起原电池作用。根据原电池原理，负极失去电子发生氧化反应，元素化合价升高，所以Pb为负极；正极得到电子发生还原反应，元素化合价降低，从总反应式可知，PbO2是氧化剂，即正极反应为PbO22e4HSO=PbSO42H2O；从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应，H转变成H2O，所以酸性减小；原电池工作时，溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。答案：(1)Pb(2)PbO22e4HSO=PbSO42H2O(3)减小(4)负(5)正负15.（20分）(1)今有2H2O22H2O反应，构

17、成燃料电池，则负极通的应是_，正极通的应是_，电极反应式为_(2)若把KOH改为用稀H2SO4，则电极反应式为_。(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？_。(3)若把H2改为CH4，KOH作电解质，则电极反应式为_。解析：解此题的关键是弄清原电池的有关概念，根据电极反应式可知H2在反应中被氧化，O2被还原，又因为是碱性溶液，不可能有H参加或生成，故负极反应为2H24e4OH=4H2O，正极反应为：O22H2O4e=4OH。若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有OH参加反应，也不可能有OH生成，负极：2H24e=4H，正极：O24e4H=2H2O，由于前者在碱性条

18、件下反应，KOH量不变，但工作时H2O增多，故溶液变稀，pH变小，而后者为酸性溶液，H2SO4不变，水增多，溶液变稀，pH变大。如把H2改为CH4，用KOH作导电物质，依据以上分析可写出电极反应式，此时不会有CO2放出。答案：(1)H2O2负极：2H24e4OH=4H2O，正极：O24e2H2O=4OH(2)负极：2H24e=4H正极：O24e4H=2H2O(1)中pH变小，(2)中pH变大(3)负极：CH48e10OH=CO7H2O 正极：2O28e4H2O=8OH 能力提升1芬兰籍华人科学家张霞昌研制的“超薄型软电池”获2009年中国科技创业大赛最高奖，被称之为“软电池”的纸质电池总反应为

19、Zn2MnO2H2O=ZnO2MnOOH。下列说法正确的是A该电池中Zn作负极，发生还原反应B该电池反应中MnO2起催化作用C该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2D该电池正极反应式为：2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH答案：D解析：根据元素化合价的变化，可知锌为负极，发生氧化反应，A错；二氧化锰发生还原反应，是正极，B错；电子的流向是由负极沿导线流向正极，电流则与之相反，C错。2一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极上通入乙烷和氧气，其电极反应式为C2H618OH14e=2CO12H2O,7H2O7/2O214e=14OH，有关此电池的推断正确的是()

20、A通氧气的电极为负极B参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为72C放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变D电解质溶液中CO向正极移动答案：B解析：A项，原电池反应负极发生氧化反应，正极发生还原反应，通氧气的电极为正极，A项错误；B项，根据反应方程式可知参加反应的氧气与C2H6的物质的量之比为72，B项正确；C项，由电极反应式可知，放电一段时间后，KOH的物质的量浓度减小，C项错误；D项，负极周围的OH参与电极反应，不断减少，水电离产生的H就不断增加，CO向负极移动，D项错误。3 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力

21、强，性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)。(2)负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因为_。解析：(1)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流动到b。(2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为H22OH2e=2H2O。(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率。答案：(1)化学能转化为电能由a到b(2)H22OH2e=2H2O(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速

22、率4.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：Zn2OH2e=ZnOH2O，Ag2OH2O2e=2Ag2OH根据上述反应式，做下列题目。(1)判断下列叙述中正确的是_。A在使用过程中，电解质KOH被不断消耗B使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极CZn是负极，Ag2O是正极DZn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应(2)写出电池的总反应式：_。(3)使用时，负极区的pH_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH_，电解质溶液的pH_。解析：(1)由两电极反应相加得电池总反应式：ZnAg2O=ZnO2Ag，由总反应式知，在使用过程中KOH不被消耗，A错；由电极反应式，可知Zn是负极，发生氧化反应，Ag2O是正极，发生还原反应，电子由Zn极流向Ag2O极。C对，B、D均错。(3)电解质溶液为KOH溶液，使用时，负极区消耗OH，pH减小；正极区产生OH，pH增