2024高中化学第四章电化学基础第1节原电池作业含解析新人教版选修4

PAGE6-原电池1．下列关于原电池的叙述中正确的是()A．原电池能将化学能转变为电能B．原电池负极发生的电极反应是还原反应C．原电池在工作时其正极不断产生电子，并经外电路流向负极D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成答案A解析原电池就是能将化学能转变为电能的装置，A正确；原电池负极失电子，发生的电极反应是氧化反应，B错误；原电池在工作时其负极不断产生电子，并经外电路流向正极，C错误；原电池的电极一般由活泼性不同的电极材料构成，事实上金属与金属或金属与非金属导体均可，D错误。2．理论上不能设计为原电池的化学反应是()A．CH4＋2O2=CO2＋2H2OB．HNO3＋NaOH=NaNO3＋H2OC．2H2＋O2=2H2OD．2FeCl3＋Fe=3FeCl2答案B解析只有自发进行的氧化还原反应才可以设计成原电池，由此分析知B不能设计为原电池。3．下图中能组成原电池产生电流的是()答案B解析A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池；B项符合原电池的构成条件，且Zn能与H2SO4溶液反应，两电极发生的反应分别是Zn－2e－=Zn2＋，2H＋＋2e－=H2↑；C项中酒精不是电解质，故不能构成原电池。原电池的形成条件(1)两个活泼性不同的电极。(2)电解质溶液或熔融电解质。(3)形成闭合回路。(4)能自发地发生氧化还原反应。4．下列装置可以构成原电池的是()答案C解析原电池构成的条件是：①具有活泼性不同的两个电极，②合适的电解质溶液，③形成闭合回路，④能自发地发生氧化还原反应。两极活泼性相同，A项错误；蔗糖溶液不是电解质溶液，B项错误；没有构成闭合回路，D项错误。5．下面是四位同学在学习了原电池的学问后所产生的相关相识，其中肯定正确的是()答案C解析原电池工作时，负极本身可能失去电子变成离子进入电解质溶液中，导致负极质量减轻，A项错误；若电解质溶液中金属阳离子在正极上得到电子析出，则正极质量增大，但燃料电池工作时，正极质量不变，B项错误，C项正确；电解质溶液也可能不参加电极反应，D项错误。6．将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速率甲比乙慢答案C解析图甲是一个原电池装置，负极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋，正极(Cu)：2H＋＋2e－=H2↑，形成的原电池能加快产生氢气的速率；图乙中，Zn干脆与稀H2SO4反应生成H2：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，甲、乙两烧杯中H2SO4均被消耗，溶液的pH均增大。原电池原理的应用(1)加快氧化还原反应的速率。(2)比较金属活泼性强弱。(3)用于金属的防护。(4)设计化学电池。7．常温下用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列不能使氢气生成速率加快的是()A．加热B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸C．加少量硫酸铜溶液D．不用铁片，改用铁粉答案B解析加热上升温度和增大固体反应物的接触面积都能加快化学反应速率，A、D两项正确；常温下铁在浓硫酸中钝化，不产生氢气，B项错误；加入少量硫酸铜溶液，由于Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋，构成铜—铁—稀硫酸原电池，加快了铁片与稀硫酸反应制氢气的速率，C项正确。8．对于锌­铜­稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上两极的改变是()①锌片溶解了32．5g②锌片增重32．5g③铜片上析出1gH2④铜片上析出1molH2A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④答案A解析铜、锌形成的原电池，锌为负极，质量减小，1mol电子由0．5molZn供应，0．5molZn为32．5g。铜为正极，铜电极上会有氢气产生，1mole－可被1molH＋得到生成0．5molH2,0．5molH2质量为1g。9．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极。c、d相连时，电流由d到c。a、c相连时，c极上产生大量气泡。b、d相连时，b极上有大量气泡产生，则四种金属的活动性依次由强到弱的为()A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>a答案B解析利用原电池原理推断正、负极，进而推断金属活动性的相对强弱。依据原电池原理，作为负极的金属的活动性比正极金属的活动性强。电子流淌方向是负极流向正极，电流方向与电子流淌方向相反，溶液中的H＋在正极上得电子生成H2，因此可依次作出如下推断：活动性a>b，c>d，a>c，d>b，综合得到结论：金属活动性依次为a>c>d>b，所以B项正确。10．可以将反应Zn＋Br2=ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：①Br2＋2e－=2Br－，②2Br－－2e－=Br2，③Zn－2e－=Zn2＋，④Zn2＋＋2e－=Zn。其中表示放电时负极和正极反应的分别是()A．②和③B．②和①C．③和①D．④和①答案C解析放电时负极为Zn，失电子被氧化，正极为Br2，得电子被还原。11．如表所示，将两电极用导线连接插入电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响)，你认为不能构成原电池的是()答案C解析选项能否构成原电池理由A能Zn为负极，Cu为正极，自发的氧化还原反应：Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋B能Zn为负极，Fe为正极，自发的氧化还原反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑C否没有氧化还原反应发生D能Al为负极，C为正极，自发的氧化还原反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑原电池的设计(1)设计依据：形成原电池的基本条件，即是设计原电池的基本依据。(2)设计思路①依据氧化还原反应方程式写出电极反应式；②确定两电极材料；③确定电解质溶液；④构成闭合回路。(3)设计原电池时，若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液，可用水作电解质，但为了增加其导电性，通常加入强碱或一般的强酸。12．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，与此电池反应不符的原电池是()A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B．石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C．铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D．铜片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池答案C解析由电池反应可知，铁作负极，铁失去电子发生氧化反应。C项中，由于锌的活泼性大于铁，故锌作负极，发生氧化反应，与电池反应不符。13．依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu2＋(aq)=Zn2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池装置如图所示。请回答下列问题：(1)X电极的电极材料是________；电解质溶液Y是________。(2)铜电极为电池的________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________(填写电极材料，下同)极流向________极。(4)盐桥中的Cl－向________极移动；若将盐桥撤掉，则电流计的指针将________偏转。答案(1)ZnCuCl2溶液(合理即可)(2)正Cu2＋＋2e－=CuZn－2e－=Zn2＋(3)ZnCu(4)Zn不解析在该原电池装置中Zn作负极，Cu作正极。盐桥中的Cl－向Zn极移动，阳离子(K＋)向正极移动。14．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起运用。请说明缘由________________________________________________________________________。(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？________。若能，请写出电极反应式，负极：____________________，正极：____________________。(若不能，后两空不填)答案(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池