高中第一节 原电池课后测评

这是一份高中第一节 原电池课后测评，共9页。试卷主要包含了下列装置属于原电池的是　　　　，下列关于原电池的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 原电池的构成
1.(1)下列装置属于原电池的是 。
(2)在选出的原电池中, 是负极,发生 反应, 是正极,该极的现象是 。
(3)此原电池反应的化学方程式为 。
题组二 原电池的工作原理
2.(2019浙江宁波余慈五校高二上期中)下列关于原电池的说法正确的是( )
A.原电池是将电能转化为化学能的装置
B.原电池负极发生氧化反应
C.原电池中,阳离子向负极移动
D.原电池电子流出的一极为正极
3.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42-)减小
C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
4.(2019宁夏吴忠中学高二上期末)关于锌铜原电池装置(如下图所示),下列分析正确的是( )
A.一段时间后两烧杯中c(Zn2+)、c(Cu2+)均减小
B.原电池工作时,Cu电极流出电子,发生反应:Cu-2e- Cu2+
C.原电池工作时,Zn电极发生还原反应:Zn2++2e- Zn
D.原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+ Zn2++Cu
5.如图所示,将锌、铜通过导线相连,置于稀硫酸中。
(1)锌片上的现象是 ,电极反应式为 。
(2)铜片上的现象是 ,电极反应式为 。
(3)电流由 经导线流向 ,说明 为正极, 为负极。
(4)若反应过程中有0.2 ml电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为 。
题组三 原电池原理的应用
6.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是( )
A.2Ag(s)+Cd2+(aq) 2Ag+(aq)+Cd(s)
B.C2+(aq)+Cd(s) C(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(s) 2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.2Ag+(aq)+C(s) 2Ag(s)+C2+(aq)
7.锌与100 mL 1 ml/L盐酸反应的实验中,若设想向溶液中加入少量的①醋酸钠,②溴化铜,③醋酸铜(均为可溶性),并测定生成H2的速率(mL/min),预计三种方案的速率大小是( )
A.①>③>② B.③>②>①
C.②>③>① D.①>②>③
能力提升练
1.(疑难1、2,★★☆)有关电化学知识的描述正确的是( )
A.反应CaO+H2O Ca(OH)2可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
B.某原电池反应为Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液
C.因为铁的活动性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁作负极,铜作正极
D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池
2.(2019山东泰安一中高二上期中,疑难2,★★☆)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。据此判断四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A.①③②④ B.①③④②
C.③④②① D.③①②④
3.(疑难1,★★☆)下列关于下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
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Al的活动性强于Mg的
D.当a为石墨,b为Cu,c为FeCl3溶液时,a、b之间没有电流通过
4.(2020福建南安侨光中学高二上月考,疑难1,★★☆)中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案,其基本工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.该电化学装置中,Pt电极作正极
B.BiVO4电极上的反应式为SO32--2e-+2OH- SO42-+H2O
C.电子流向:Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极
D.Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势
5.(2020山西晋中高二上期末,疑难1,★★☆)某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中装有含琼胶的K2SO4饱和溶液)。下列说法正确的是( )
A.该原电池的正极反应为Cu2++2e- Cu
B.甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅
C.盐桥中的SO42-移向甲烧杯
D.若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,电流表指针反向偏转
6.(2019湖北荆州中学高二上期中,★★☆)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,完成下列问题:
(1)反应过程中, 棒质量减少。
(2)正极的电极反应为 。
(3)反应过程中,当一电极质量增加2 g,另一电极减少的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)2 g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH4+和Cl-,使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中Cl-将进入 (填“甲”或“乙”)烧杯。
②当外电路中转移0.2 ml电子时,乙烧杯中浓度最大的阳离子是 。
答案全解全析
基础过关练
1.答案 (1)⑤
(2)Fe 氧化 Cu Cu表面有气泡产生
(3)Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
解析 (1)构成原电池的条件:两个活动性不同的电极;电解质溶液;形成闭合回路;自发进行的氧化还原反应。根据此条件知,⑤属于原电池。
(2)在⑤中,Fe为负极,发生氧化反应,Cu为正极,发生还原反应,Cu表面有气泡产生。
(3)此原电池反应的化学方程式为Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。
2.B 原电池是把化学能转化为电能的装置,A错误;原电池放电时,负极上失电子发生氧化反应,B正确;原电池放电时,电解质溶液中阳离子移向正极,C错误;在外电路中,电子从负极沿导线流向正极,电子流出的一极为负极,D错误。
3.C Cu作正极,电极上发生还原反应,A错误;电池工作过程中,SO42-不参与电极反应,且阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故甲池中c(SO42-)不变,B错误;电池工作时,甲池反应为Zn-2e- Zn2+,乙池反应为Cu2++2e- Cu,甲池中的Zn2+会通过阳离子交换膜进入乙池,以维持溶液中电荷平衡,由电极反应式可知,乙池中每有64 g Cu析出,则进入乙池的Zn2+为65 g,溶液总质量略有增加,C正确;由题干信息可知,阴离子不能通过阳离子交换膜,D错误。
4.D Zn为负极,发生反应为Zn-2e- Zn2+,溶液中的Zn2+浓度增大,A错误;Cu为正极,原电池工作时电子流入,发生反应为Cu2++2e- Cu,B错误;原电池工作时,Zn电极发生氧化反应,C错误;原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+ Zn2++Cu,D正确。
5.答案 (1)锌片溶解变薄 Zn-2e- Zn2+
(2)有气泡冒出 2H++2e- H2↑
(3)铜 锌 铜 锌
(4)2.24 L
6.A 根据题图可判断金属活动性:Cd>C>Ag。由于金属性Cd强于Ag,则A项反应不可能发生;根据金属活动性,可知B、C、D三个离子反应均能发生。
7.C 醋酸钠与盐酸反应减小了H+浓度,反应速率减慢;溴化铜与锌反应置换出铜,形成铜锌原电池,加快了反应速率;醋酸铜与锌反应置换出铜,形成原电池,加快了反应速率,但同时H+浓度减小,则其反应速率比②小,比①大,故选C。
能力提升练
1.D 能设计成原电池的反应必须是自发进行的氧化还原反应,CaO+H2OCa(OH)2不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故A错误;电解质溶液为硝酸银溶液,氯离子和银离子反应生成AgCl,所以此原电池的盐桥中不可以用KCl饱和溶液,故B错误;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化,铜与浓硝酸反应,所以铁—浓HNO3—铜原电池中,Cu作原电池的负极、Fe作原电池的正极,故C错误;理论上,能自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池,故D正确。
2.B 组成原电池时,一般负极金属较为活泼,可根据电子、电流的流向以及反应时两极的变化判断原电池的正负极,则可判断金属的活动性强弱。①②相连时,外电路电流从②流向①,则②是正极、①是负极,金属活动性②<①;①③相连时,③为正极,则金属活动性①>③;②④相连时,②上有气泡逸出,④为负极、②为正极,金属活动性④>②;③④相连时,③的质量减少,则③为负极、④为正极,金属活动性③>④。通过以上分析知,金属活动性强弱顺序是①③④②。
3.B A项,因为b为含有碳杂质的Al,C、Al、稀硫酸可构成原电池,溶液中的H+在该极上获得电子而产生H2,所以在b极上可观察到气泡产生。B项,开始时,能形成原电池,有短暂的电流产生,但Fe被浓硫酸钝化后,铁表面生成致密的氧化膜,内部的铁不再失去电子而不能形成电流。C项,由于Al可与NaOH溶液反应,所以Al为原电池的负极,实际上,Mg的活动性强于Al的,故不能据此判断Al的活动性强于Mg的。D项,Cu能与FeCl3发生氧化还原反应,可形成原电池而产生电流。
4.C Pt电极上发生还原反应,Pt电极作正极,故A正确;BiVO4电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为SO32--2e-+2OH- SO42-+H2O,故B正确;电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极),电子不能进入电解质溶液,故C错误;Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,所以Pt电极电势高于BiVO4电极,故D正确。
5.B 正极发生还原反应,电极反应式为Fe3++e- Fe2+,故A错误;甲烧杯中发生反应Fe3++e- Fe2+,则甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅,故B正确;盐桥中的SO42-移向乙烧杯,故C错误;若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,铜仍为负极,电流表指针偏转方向不变,故D错误。
6.答案 (1)锌 (2)Cu2++2e- Cu (3)大于 (4)①甲 ②NH4+
解析 (3)转移0.2 ml电子时,铜棒质量增加6.4 g,锌棒质量减少6.5 g,故反应过程中,当铜电极质量增加2 g时,另一电极减少的质量大于2 g。
(4)反应过程中,为了保持两烧杯中溶液的电中性,Cl-将进入甲烧杯,NH4+进入乙烧杯。当外电路中转移0.2 ml电子时,乙烧杯中有0.1 ml Cu2+消耗,还剩余0.1 ml Cu2+,有0.2 ml NH4+进入乙烧杯,故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH4+。