高中化学选择性必修一 4.1.1 原电池的工作原理 练习（解析版）

1、4.1.1 原电池的工作原理 练习（解析版）1下面几种情况，能够形成原电池的是( )【答案】C【解析】A中两电极都是Fe，活动性相同，不能形成原电池，错误；B中Zn电极没有深入到电解质溶液中，断路，不能形成原电池，错误；C中具备原电池形成的条件，可形成Zn、Fe原电池，正确；D中烧杯中盛放的是酒精，不是电解质溶液，不能形成原电池，错误。2对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是( )A发生氧化反应的为负极B正极为电子流入的一极C比较不活泼的金属为负极D电流的方向由正极到负极【答案】C【解析】在原电池中，相对活泼的金属为负极，不活泼的金属或导电非金属为正极；发生氧化反应的电极为负极，发生还原反应

2、的电极为正极；原电池工作时，其外电路中电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极，电流的方向与电子流动的方向相反。3根据Zn2H=Zn2H2的反应原理设计一个原电池，当锌为负极时，正极可以选用的金属材料是( )A镁B石墨C铝D铅【答案】D【解析】选用金属活泼性比锌弱的金属或能导电的非金属材料作正极，D项符合题意。4如图所示，电流计指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是( )AB极为原电池的正极BA、B、C可能分别为锌、铜、稀盐酸CC中阳离子向A极移动DA极发生氧化反应【答案】C【解析】电流计指针发生偏转，该装置为原电池；质量减少的A极为负极，有气泡产

3、生的B极为正极；电解质溶液中含有氢离子；原电池工作时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。5下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是( )A锌片逐渐溶解B烧杯中溶液逐渐呈蓝色C电子由铜片通过导线流向锌片D锌为正极，铜为负极【答案】A【解析】在铜锌原电池中，锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子不断溶解，在外电路中电子由锌电极流向铜电极；溶液中的氢离子，在正极铜表面得到电子被还原，有氢气产生，铜电极保持不变，溶液中不存在铜离子，不能使溶液成蓝色。6如图所示是锌和铜形成的原电池，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

4、上的描述合理的是( )实验后的记录：铜为负极，锌为正极铜极上有气泡产生，发生还原反应硫酸根离子向铜极移动若有0.5mol电子流经导线，则可产生0.25mol气体电子的流向是：铜锌正极反应式：Cu2e=Cu2，发生氧化反应ABCD【答案】B【解析】在铜锌原电池中，溶液中阴离子(硫酸根离子)移向负极(电极锌)，阳离子(氢离子)移向正极(电极铜)；负极锌失去电子，Zn2e=Zn2，发生氧化反应；溶液中氢离子在正极铜上得到电子，2H2e=H2，发生还原反应，当有0.5mol电子流经导线时，则有0.25mol氢气生成。7有关如下图所示原电池的叙述，正确的是(盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂)( )A反应

5、中，盐桥中的K会移向CuSO4溶液B取出盐桥后，电流计依然发生偏转C铜片上有气泡逸出D反应前后铜片质量不改变【答案】A【解析】原电池负极Zn2e=Zn2，正极Cu22e=Cu，正极周围阳离子减少，盐桥中阳离子补充移向正极，A正确。取出盐桥不能形成闭合回路，构不成原电池，电流计指针不偏转，B错误。Cu片为正极，有Cu析出，C、D错误。8铜锌原电池工作时，下列叙述不正确的是( )A负极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从铜电极流向锌电极D盐桥中的K移向CuSO4溶液【答案】C【解析】金属活动性ZnCu，Zn作为负极，失去电子，Zn2e=Zn2，电子经外电路流

6、向铜电极，C错误。因Zn失电子生成Zn2，为使ZnSO4溶液保持电中性，盐桥中的Cl移向ZnSO4溶液；正极反应为Cu22e=Cu，溶液中铜离子减小，为使CuSO4溶液保持电中性，盐桥中的K移向CuSO4溶液，A、B、D正确。9硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如图的实验装置，结果电流计指针发生了偏转，下列分析正确的是( )A如图装置的电流方向是从C1到C2BC1是负极，发生的反应是2I2e=I2CK向C1电极流动D装置发生的总反应是Hg22I=HgI2【答案】B【解析】电流计指针发生偏转，有电流形成，形成原电池反

7、应，碘离子具有还原性，C1作负极，电极反应为2I2e=I2，B正确；C2作正极，溶液中汞离子得电子，Hg22e=Hg，发生还原反应，电流方向是从正极(C2)流向负极(C1)，A错误；为保持硝酸汞溶液电荷守恒，盐桥中阳离子移向硝酸汞溶液(C2电极)，C错误；原电池反应为氧化还原反应，D中反应是非氧化还原反应，D错误。10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，下列说法正确的是( )AX为负极，电极反应式为Si4e=Si4BX为正极，电极反应式为4H2O4e=4OH2H2CX为负极，电极反应式为Si6OH4e=SiO32-3H2ODY为负极，电极反应式为Fe2e=Fe

8、2【答案】C【解析】由硅、铁、NaOH溶液组成原电池时，存在反应为Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，所以Si为负极：Si4e6OH=SiO32-3H2O；铁为正极：4H2O4e=4OH2H2，C正确。11银器的保护主要是维持它的原貌。对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间后污迹消失，取出后用水洗干净，再用软布或棉团擦光。下列有关叙述中不正确的是( )A溶液中的OH向负极移动B在银表面上的反应为Ag2S2e=2AgS2C在铝表面上的反应为Al3e=Al3D在铝表面的反应为Al4OH3e=AlO22H2O【答案】C【解析】金属铝、硫化银和Na

9、OH溶液构成了原电池，金属铝、硫化银分别充当了负极和正极，电极反应分别是在银表面上：Ag2S2e=2AgS2，在铝表面：Al3e=Al3，在碱性条件下，Al3又会与过量的OH反应生成AlO，所以在铝表面的实际反应为Al4OH3e=AlO22H2O，溶液中的OH向负极移动，A、B、D均正确。12根据下图可判断出下列离子方程式中错误的是( )A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)【答案】A【解析】由图中“”“”标志可知，左侧

10、原电池的负极反应：Cd2e=Cd2，正极反应Co22e=Co，金属性CdCo；右侧原电池负极反应：Co2e=Co2，正极反应：Age=Ag，金属性CoAg；综合可得金属性强弱顺序为CdCoAg，氧化还原反应中金属性强的金属能置换出金属性弱的金属，A不能发生，错误。13四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( )ABCD【答案】B【解析】相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时，上有气泡，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。原电池中，负极

11、金属的活动性一般强于正极金属的活动性，综上可知金属活动性顺序是，B正确。14下列四种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快的是( )A镀铝塑扣B食品罐头盒(镀锡)C白铁水桶(镀锌)D镀银铜质奖章【答案】B【解析】这些金属腐蚀本质都是发生原电池反应，金属活泼性：AlZnFeSnCuAg，活泼性强的作为负极，在反应中失电子被氧化，A中塑料不被腐蚀；B中铁为负极，加速腐蚀；C中Fe为正极，被保护；D中Cu虽然为负极，但铜活泼性不如铁，腐蚀速率比铁慢。15根据原电池的有关知识，下列反应不能用于设计成原电池的是( )A2H2O2=2H2OB2CH3OH3O2=2CO24H2OCZn2HCl=ZnCl2H

12、2DNaOHHCl=NaClH2O【答案】D【解析】原电池实现了化学能向电能的转化，因而反应必须是自发的氧化还原反应，D是非氧化还原反应，不可以用于原电池反应。16（双选）某电池的总反应离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2，不能实现该反应的原电池是( )正极负极电解质溶液的溶质ACuFeFeCl3BCFeFe(NO3)3CFeZnFe2(SO4)3D AgFeCuSO4【答案】CD【解析】依据反应2Fe3Fe=3Fe2。Fe发生氧化反应，失去电子，作负极，用比Fe活动性弱的金属或非金属导体(如Cu、Ag、C等)作正极，用含Fe3的溶液作电解质溶液。A、B可以，C、D不可以实现。17如图是一个原电

13、池装置，请按要求填空。(1)正极材料是_，负极材料是_。(2)电子的流向是由_(填“Fe”或“Cu”，不同)极经外电路流向_极。(3)写出电极反应式：负极_，正极_。(4)该原电池中发生的总反应离子方程式为_。【答案】(1)Cu；Fe；(2)Fe；Cu；(3)Fe2e=Fe2；Cu22e=Cu；(4)FeCu2=Fe2Cu【解析】金属活动性FeCu，装置中存在反应为FeCu2=Fe2Cu，Fe为负极，失电子，发生反应Fe2e=Fe2；Cu为正极，发生反应Cu22e=Cu；电子由铁电极流出经外电路流向铜电极。18由锌片、铜片和200mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。(1)原电池的负极反应是_

14、，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1.68L(标准状况下)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是_(设溶液体积不变)。【答案】(1)Zn2e=Zn2；2H2e=H2；(2)由Cu极经导线流向Zn极(3)4.875；9.031022；0.75molL1。【解析】产生0.075molH2，通过0.075mol20.15mol电子，消耗0.075molZn和0.075molH2SO4。所以m(Zn)0.075mol65gmol14.875g，N(e)0.15mol6.021023mol19.031022，c(H2SO4)0.75molL1。19某兴趣小组为了提高电池的效率，设计了如下图所示的原电池。请回答下列问题：(1)若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，请你写出电极名称及电极反应：Al片( )_，Cu片( )_。(2)若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，请你写出电极名称及电极反