化学反应与电能巩固练习

化学反应与电能巩固练习

一、单选题

1.关于原电池及其电极名称的下列叙述中正确的是（）

A.原电池的正极和负极必须是两种活动性不同的金属B.正极上发生还原反应，一定产生

气体

C.电子流出的一极为负极D.阴离子在电解质溶液中向正极移动

2.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（）

A.①②④B.③④⑤C.D.④⑦

3.用A、B、C、D四块金属片进行如下实验:

①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2sth溶液中，A极为负极；

②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2s04溶液中，电流由D-导线-C；

③A、C相连后，同时浸入稀H2s04溶液中，C极产生大量气泡；

④B、D相连后，同时浸入稀H2sOa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.A>B>C>DB.C>A>B>DC.A>C>D>BD.B>D>C>A

4.最近报道的一种处理酸性垃圾渗滤液并用其发电的示意图如图（注：盐桥可使原电池两极形成导

电回路）。装置工作时，下列说法错误的是（）

A.微生物细菌对氮的硝化起氧化作用

B.盐桥中K+向Y极移动

C.电子由Y极沿导线流向X极

D.Y极发生的反应为：

+

2NO3+10e+12H=N2T+6H2O

5.如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液,

则A、B、C应是下列各组中的

A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸

B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸

C.A是Fe,B是Ag,C为稀AgNO,溶液

D.A是Ag,B是Fe,C为稀AgNOj溶液

6.原电池的正负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，则下列说法正确的是

（）

A.Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，刚开始时负极的电极反应式为Al-3e-=Af+

B.Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，负极的电极反应式为

Al-3e.+4OFT=AlOj+2H,O

C.由Fe、Cu＞浓硝酸组成的原电池，刚开始时负极的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+

D.由Fe、Cu、FeCl，溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Cu—2e.=Cu2+

7.分析如图所示的四个原电池装置，下列结论正确的是（）

A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极

B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e，=6OH-+3H2T

C.③中Fe作负极

D.④中Cu作正极，电极反应式为2H++2e=H2f

8.下列关于如图所示原电池的说法正确的是

A.当a为Cu,b为含有碳杂质的Al,c为稀硫酸时，b极上观察不到气泡产生苫1/

B.当a为石墨，b为Fe,c为浓硫酸时，不能产生连续的稳定电流

C.当a为Mg,b为Al,c为NaOH溶液时，根据现象可推知AI的活动性强Mg的

D.当a为石墨，b为Cu,c为FeCb溶液时，a、b之间没有电流通过

9.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，其中NH3被氧化为常

见无毒物质。下列说法错误的是（）

A.溶液中OIF向电极a移动

B.电极b上发生还原反应

C.负极的电极反应式为2NH3-6e+6OH===N2+6H2O

D.理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为3：4

10.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，指针指向M,由此判断下表

中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（）

MNP

A锌铜稀硫酸溶液

B铜铁稀盐酸溶液

C银锌硝酸银溶液

D锌铁硝酸铁溶液

A.AC.CD.D

11.有关电化学知识的描述正确的是

A.反应Cu+H2sO^CuSO'+H2T可设计成原电池

B.利用Cu+2FeCL=CuC12+2FeC12,可设计如图所

示原电池装置，盐桥内K+向FeCh溶液移动

C.因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极,

作正极，其负极反应式为Fe-2e-=Fe?+

D.由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg-2e-+2OH-=Mg（OH）2

12.下图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法不正确的是（）

A.铜片表面有气泡生成，且溶液中SO4?•向该电极移动

B.装置中存在“化学能一电能一光能”的转换

C.如果将硫酸换成柠檬汁，导线中仍有电子流动

D.如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变

13.锌铜原电池（如图所示）工作时，下列叙述正确的是盐桥（装有琼股-

KCI饱和溶液）

A.电池总反应为Zn+Cu2+=Zn2++CuB,该电池中电子由正极流

向负极

C.正极反应为Zn-2e-=ZM+D.盐桥中的K-移向Z11SO4溶液

14.结合下图判断下列叙述正确的是（）

A.I和n中正极均被保护

B.I和II中均向Fe电极移动

C.I和II中负极反应均是Fe-2e=Fe2+

D.I和II中正极反应均是O2+4e，+2H2O^=4OH”

15.一种新型燃料电池，它以多孔银板为电极，两电极插入KOH溶液中，向两极分别通入乙烷和

氧气，其电极反应式为C2H6+18OH--14e-=2CO；-+12H2。，2H2O+O2+4e-=40H".有

关此电池的推断正确的是（）

A.电池工作过程中，溶液的pH逐渐减小

B.正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为2：7

C.通入乙烷的电极为正极

D.电解质溶液中的OH向正极移动

16.如图所示是一个燃料电池的示意图，当此燃料电池工作时，下列分析正确的是（）

A.如果a极通入H2,b极通入。2，NaOH溶液作电解质溶

液，则通H2的电极上的电极反应为H2-2e~=2H*

B.如果a极通入H2,b极通入O2,11卢。4溶液作电解质溶

液，则通。2的电极上的电极反应为。2+4e-+2H2O=4OH-

C.如果a极通入CH「b极通入。2，NaOH溶液作电解质溶

液，则通CH4的电极上的电极反应为CH4-8e-+lOOH-=CO^+7H2O

D.如果a极通入H2,b极通入。2，NaOH溶液作电解质溶液，则溶液中的OH向b极移动

17.下列装置中，能构成原电池的是（）

A.只有甲B.只有乙C.只有丙D.除乙之外均可以

18.如图为发光二极管连接柠檬电池装置，下列说法正确的是（）

A.铁环作为柠檬电池的正极

B.电子由发光二极管经导线流向Fe环

C.负极的电极反应为：Fe-2e=Fe2+

D.可将柠檬替换成盛装酒精溶液的装置

19.燃料电池是目前电池研究的热点之一、现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如下图所示,

a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是（）

A.a极是负极，该电极上发生氧化反应

B.电池总反应为2H2+。2-2氏0

KOH溶液

C.b极电极反应式为O2+4OH--4e「-2H2。

I）.氢氧燃料电池是一种具有广阔应用前景的绿色电源

20.日常所用干电池的电极分别为石墨棒（上面有铜帽）和锌皮，以糊状NH4a和ZnCL作电解质

（其中加入MnCh吸收H2）,电极反应式可简化为Zn-2e=Zn2+,2NH4++2e=2NH3T+H2f（NH3与

+能反应生成一种稳定的物质）。根据上述判断，下列结论正确的是（）

①锌为负极，石墨为正极；

②干电池可以实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化;

③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极；

④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出而腐蚀用电器

A.①③B.②③C.③@D.①④

21.一种新型的燃料电池，它以多孔银板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧

气，其总反应为：2c2H6+7Ch+8KOH=4K2co3+IOH2O,有关此电池的推断正确的是（）

A.放电一段时间后，负极周围的pH升高

B.正极反应为14H2O+7O2+28e-=28OET

C.每消耗1molC2H6,则电路上转移的电子为12mol

D.放电过程中KOH的物质的量浓度不变

22.我国首创的海洋电池以铝板、钳网做电极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电

流。电池总反应为4A1+3C>2+6H2O=4A1（OH）3,下列判断错误的是（）

A.该电池中电子由负极流出经导线到正极，再由正极经电解质溶液回到负极

B.钳电极做成网状，可加快反应速率

C.海洋电池中铝板充当负极，发生氧化反应

D.正极反应式为02+2凡0+4^=40壮

23.将用导线连接的电极X、Y插入装有硫酸铜溶液的烧杯中（外电路中电子流向如图所示）。据此

判断下列说法正确的是（）.

A.外电路中电流方向为X—Y

B.若电极材料分别为锌片和铜片，则Y为锌片

C.X极上发生还原反应硫酸铜溶液

D.若电极材料都是金属，则金属活动性：X>Y

二、填空题

24.化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。

(1)下图是某锌镭干电池的基本构造图。

①该碱性锌锦干电池的总反应式为

2MnO2+Zn+2H,O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,该电池的负锌粉和KOH

的混合物

极是，工作时正极的电极反应式是.

MnO2

②关于该电池的使用和性能，下列说法正确的是.(填

金属外壳

字母，下同)

A.该电池属于蓄电池

B.电池工作时OFT向负极移动

C.该电池的电解质溶液是H2sC\溶液

D.该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理

⑵目前常用的徽Ni)镉(Cd)电池，其电池总反应可表示为Cd+2Ni0(0H)+2H2。<‘放电>

2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知NilOH)?和Cd(OH)?均难于溶水但能溶于酸，以下说法正确的是

A.该废弃电池在中性土壤中的污染尤为严重

B.电池充电时是将化学能转化为电能

C.电池放电时Cd作负极

D.电池放电时正极附近碱性增强

(3)另一种常用的电池——锂电池由于比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛用于

心脏起搏器，它的负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，请用化学方程式表示不

能用水溶液的原因：。

(4)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如。2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一

氢氧燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，采用氢氧化钠溶液为电解质溶液，则氧气应通入

(填“a”或"b”)极。

-

【答案】Zn2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+20HBCD

2Li+2H,O=2LiOH+H2Ta

25.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A1CL溶液，Y是稀硫酸，请你写出电极名称及电极反应:

A1片：、；Cu片：、

⑵若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，请你写出电极名称及电极反应:

A1片：、；Cu片：

,++

【答案】负极Al-3e-Al正极2H++2e=H2T正极2NO；+4H+2e-2NO2t+2H2O

负极Cu-2e-Cu2+

26.氢氧燃料电池一般是以惰性金属的(Pt)或石墨做电极材料，负极通入,正极通入

，总反应为;电极反应特别要注意电解质，有下列两种情况：

⑴电解质是KOH溶液(碱性电解质)

++

①负极发生的反应为：H2-2e=2H,2H+2OH=2H2O,所以：负极的电极反应式为：

2

②正极是02得到电子，即：O2+4e=2O,一在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成

2

OH-即：2O+2H2O=4OH,因此，正极的电极反应式为»

(2)电解质是H2s04溶液(酸性电解质)

①负极的电极反应式为o

2

②正极是。2得到电子，即：O2+4e=2O-,-在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O

2+

即：O+2H=H2O,因此正极的电极反应式为o

【答案】氢气氧气2H2+。2=2%0H2-2e+2OH-2H2OO2+4e+2H2O=4OH

++

H2-2e=2HO2+4e+4H=2H2Oo

27.锂镒电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质

LiClO4,溶于混合有机溶剂中，Lf通过电解质迁移入MnCh晶格中，生成LiMn（h。回答下列问

题：

（1）外电路的电流方向是由_______极流向极（填字母）。;-------@------

（2）电池正极反应式为o.

（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？（填“是”或

“否”），原因是

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（4）MnCh可与KOH和KCKh在高温下反应，生成K2M11O4,反应的化学方程式为

_________________________________________________oRMnCh在酸性溶液中歧化，生成KMnCh

和MnO2的物质的量之比为.

【答案】baMnO2+e-+Li=LiMnO2否电极Li是活泼金属，能与水反应

3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O2：1

28.现有如下两个反应:

①NaOH+HCl=NaCl+H2O

②Cu+2Ag+=2Ag+Cu

（1）根据上述两个反应的本质，判断它们能否设计成原电池:

(2)如果不能，说明原因：。

(3)如果能，则写出正、负极材料及其电极反应式。

①负极：，.

②正极：,.

【答案】①不能，②能①不是氧化还原反应，反应过程中没有发生电子的转移铜

Cu-2e-=Cu2+石墨(合理即可)Ag++e-=Ag

29.如图所示，左侧石墨上通入C2H右侧石墨上通入电解质溶液为KOH溶液。完成下

列问题：

(1)负极反应式为；正极反应式为；电池总反

应为«

(2)放电时0H响(填“正”或"负”)极移动。

(3)当外电路通过电子的物质的量为7moi时，负极通入的C2H6在标

准状况下的体积为(假设能量全部转化为电能)o

-

【答案】2C2Hfi-28e+36OH=4CO；+24H2O7O?+28e+14H?。=28OH

2C2H6+7O2+8OH=4CO；+1()H2O负H.2L

30.由铜片、锌片和100mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后，铜片质量增加了12.8g,

且溶液恰好变为无色。假设锌片上没有铜析出，试计算：

(1)铜片是原电池的(填“正极”或“负极”).

(2)锌片质量减轻了g

(3)流过外电路的电子的物质的量是moL

(4)原硫酸铜溶液的物质的量浓度是mol-L-1«

【答案】正极130.42

三、实验题

31.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，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表指针偏转方向

1Al、Mg稀盐酸偏向A1

2Al、Cu稀盐酸偏向Cu

3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨

4AkMg氢氧化钠溶液偏向Mg

5Al、Zn浓硝酸偏向A1

试根据上表中的实验现象回答下列问题：

⑴实验1、2中A1所作的电极(正极或负极)是否相同？_(填“是”或“否”)。

(2)由实验3完成下列填空：

①铝为一极，电极反应式：

②石墨为一极，电极反应式：

③电池总反应式：

(3)实验4中铝作负极还是正极？_,理由是写出铝电极的电极反应式：

(4)解释实验5中电流表指针偏向铝的原因：

(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：

3++

【答案】否负2Al-6e-2AI正6H+6e-3H2?2Al+6HCl=2AlCl3+3H2t负极

在NaOH溶液中，活动性Al>MgAl-3e+4OH=AlOj+2H2OAl在浓硝酸中发生钝化，Zn在

浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中，活动性Zn>Al,Al是原电池的正极另一个电极材

料的活动性；电解质溶