高中化学人教版化学反应原理第四章电化学基础第一节原电池

第四章《电化学基础》第一节《原电池》时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)1．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的()A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液B．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液C．X是正极，电解质溶液为稀CuSO4溶液D．X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液解析：Y电极质量增加，可能是溶液中的阳离子得电子而在Y极(正极)上析出金属形成的。故只有A符合题意。答案：A2．根据下列事实：(1)A＋B2＋=A2＋＋B；(2)D＋2H2O=D(OH)2＋H2↑；(3)以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性强弱关系是()A．D2＋>A2＋>B2＋>E2＋B．A2＋>B2＋>D2＋>E2＋C．D2＋>E2＋>A2＋>B2＋D．E2＋>B2＋>A2＋>D2＋解析：由题意可判断金属的活泼性顺序是D>A>B>E，而金属单质的还原性越弱，其阳离子的氧化性越强，故D正确。答案：D3．下图所示装置中，属于原电池的是()解析：根据原电池的构成条件：①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应)；③形成闭合回路(或在溶液中接触)。对装置逐一判断，不能仅凭装置的外形下结论。答案：A、D4．有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②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；③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。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A．A>B>C>D B．C>D>A>BC．D>A>B>C D．A>B>D>C解析：①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性A>B；②A、D与盐酸反应，D比A反应剧烈，可判断金属活动性D>A；③根据置换反应规律可判断，Cu不能置换出B，说明活动性B>Cu；Cu能置换出C，说明活动性Cu>C。综合①②③可知四种金属活动性的排列顺序是D>A>B>C。答案：C5．对于锌—铜—稀H2SO4组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是()①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g③铜片上析出1gH2 ④铜片上析出1molH2A．①和③ B．①和④C．②和③ D．②和④解析：负极：Zn－2e－=Zn2＋，正极：2H＋＋2e－=H2↑，当有1mol电子通过时负极Zn溶解eq\f(1,2)×65g＝，正极放出1gH2。答案：A6．将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是()A．氯化铝 B．硫酸铜C．硝酸银 D．稀硫酸解析：当Zn、Ag和电解质溶液构成原电池时，Zn为负极：Zn－2e－=Zn2＋，溶液中的阳离子在正极Ag上得电子。根据电子守恒原理，则：A项：1mol65gZn2＋～2mol2gH＋溶液质量＋63g变化ΔmB项：1mol65gZn2＋～1mol64gCu2＋溶液质量＋1g变化ΔmC项：1mol65gZn2＋～2mol216gAg溶液质量－151g变化ΔmD项：1mol65gZn2＋～2mol2gH＋溶液质量变化Δm＋63g答案：C7.如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗；N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()MNPAZnCu稀H2SO4溶液BCuFe稀HCl溶液CAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液答案：C8．镁条和铝片为电极，并用导线连接同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的是()A．镁条作负极，电极反应：Mg－2e－=Mg2＋B．铝片作负极，电极反应：Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．电子从Mg电极沿导线流向Al电极D．镁条上有气泡产生解析：Mg、Al在NaOH溶液中的自发氧化还原反应是2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，所以Al作负极，Mg作正极。答案：B、D9.如上图所示，把A、B插入C的溶液中，闭合电键K后电流仪G的指针会发生偏转，且B上有气泡产生，则A、B、C可能是以下的()A．AAg；BFe；CHClB．ACu；BZn；CCuSO4C．AZn；B石墨；CH2SO4D．A石墨；BZn；CH2SO4答案：C10．将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和ZnSO4溶液、CuSO4溶液连接成右图装置，下列各叙述中正确的是()A．构成原电池，锌片作正极B．锌片上有铜析出，铜片上没有C．铜片附近Cu2＋离子浓度减小D．导线中电流的方向是由锌片流向铜片答案：C11．(2023·全国高考卷)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/Seq\o(→,\s\up15(hν))TiO2/S*(激发态)TiO2/S*→TiO2/S＋＋e－Ieq\o\al(－,3)＋2e－→3I－2TiO2/S＋＋3I－→2TiO2/S＋Ieq\o\al(－,3)下列关于该电池叙述错误的是()A．电池工作时，I－离子在镀铂导电玻璃电极上放电B．电池工作时，是将太阳能转化为电能C．电池的电解质溶液中I－和Ieq\o\al(－,3)的浓度不会减少D．电池中镀铂导电玻璃为正极答案：A二、非选择题(共56分)12．利用反应2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，设计一个原电池装置。(1)在下面左边方框中画出简易装置图，标明电极材料和电解质溶液。(2)上述简易装置的效率不高，电流在短时间内就会衰减。为解决以上问题，常将原电池设计成带盐桥的装置，请在下面右边方框中画出该原电池装置，标明电极材料和电解质溶液。简易装置图带盐桥的装置图(3)在下面横线上写出电极反应式。负极：______________________。正极：______________________。答案：(1)(2)eq\a\vs4\al(说明：正极除石墨外还可以用银、金、铂等，一般用石墨。)(3)Cu－2e－=Cu2＋2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋13.上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)该原电池中发生的总反应方程式为______________________________________________。答案：(1)CuFe(2)CuFe(3)减小增大(4)Fe－2e－=Fe2＋Cu2＋＋2e－=Cu(5)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu14.如图是Cu－Zn原电池的示意图，试在图中标出电流的方向，并回答有关问题。锌极是____极，电极反应式是________________，发生________反应；铜极是____极，电极反应式是_____________，发生____反应，电池的总反应式是________________。若锌电极质量变化了，则铜电极______(填“增加”或“减少”)________g，电路中转移的电子数为_______mol。答案：负Zn－2e－=Zn2＋氧化正Cu2＋＋2e－=Cu还原Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋增加15．如上图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，甲、乙两同学为确定电池的正负极发生了争执。甲认为Fe比Pb活泼应为负极；乙认为Fe在浓硝酸中钝化，Pb为负极；丙同学认为只要将浓HNO3换成另一种溶液，根据电流计指针的情况可判断甲与乙谁的观点对，则换成的另一种溶液可以是__________________，若指针________________，则甲的观点对，若Pb都有剩余，观察到后来电流计指针反方向偏转，该现象也支持了____(填“甲”或“乙”)的观点，电流计指针反方向偏转的原因是______________________________________。解析：此题需进行对比实验证明原电池的正、负极，先根据确定的正、负极原电池，判断出电流计指针的偏转方向，再将本装置与其对照。答案：稀硫酸或稀盐酸与浓HNO3时偏转方向相同乙开始时，Pb是负极：Pb－2e－＝Pb2＋(氧化反应)；后来，浓HNO3变成