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    高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池习题

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    这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池习题,共8页。

    【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Zn+2H+==Zn2++H2↑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( )
    A.B极为原电池的正极
    B.A、B、C可能分别为锌、铜、稀盐酸
    C.C中阳离子向A极移动
    D.A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,则卡片上的描述合理的是( )
    实验后的记录:
    ①铜为负极,锌为正极
    ②铜极上有气泡产生,发生还原反应
    ③硫酸根离子向铜极移动
    ④若有0.5ml电子流经导线,则可产生0.25ml气体
    ⑤电子的流向是:铜→锌
    ⑥正极反应式:Cu+2e-==Cu2+,发生氧化反应
    A.①②③B.②④C.②④⑥D.③④⑤
    【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,Zn-2e-==Zn2+,发生氧化反应;溶液中氢离子在正极铜上得到电子,2H++2e-==H2↑,发生还原反应,当有0.5ml电子流经导线时,则有0.25ml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Zn-2e-==Zn2+,正极Cu2++2e-==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Zn-2e-==Zn2+
    B.电池反应为Zn+Cu2+==Zn2++Cu
    C.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Zn>Cu,Zn作为负极,失去电子,Zn-2e-==Zn2+,电子经外电路流向铜电极,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Cu2++2e-==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C2
    B.C1是负极,发生的反应是2I--2e-==I2
    C.K+向C1电极流动
    D.装置发生的总反应是Hg2++2I-==HgI2↓
    【答案】B
    【解析】电流计指针发生偏转,有电流形成,形成原电池反应,碘离子具有还原性,C1作负极,电极反应为2I--2e-==I2,B正确;C2作正极,溶液中汞离子得电子,Hg2++2e-==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( )
    A.X为负极,电极反应式为Si-4e-==Si4+
    B.X为正极,电极反应式为4H2O+4e-==4OH-+2H2↑
    C.X为负极,电极反应式为Si+6OH--4e-==SiO32-+3H2O
    D.Y为负极,电极反应式为Fe-2e-==Fe2+
    【答案】C
    【解析】由硅、铁、NaOH溶液组成原电池时,存在反应为Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑,所以Si为负极:Si-4e-+6OH-==SiO32-+3H2O;铁为正极:4H2O+4e-==4OH-+2H2↑,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Ag2S+2e-==2Ag+S2-
    C.在铝表面上的反应为Al-3e-==Al3+
    D.在铝表面的反应为Al+4OH--3e-==AlO2-+2H2O
    【答案】C
    【解析】金属铝、硫化银和NaOH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:Ag2S+2e-==2Ag+S2-,在铝表面:Al-3e-==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Al+4OH--3e-==AlO2-+2H2O,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( )
    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)
    【答案】A
    【解析】由图中“+”“-”标志可知,左侧原电池的负极反应:Cd-2e-==Cd2+,正极反应C2++2e-==C,金属性Cd>C;右侧原电池负极反应:C-2e-==C2+,正极反应:Ag++e-==Ag,金属性C>Ag;综合可得金属性强弱顺序为Cd>C>Ag,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。
    13.①②③④四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。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
    A.①③②④B.①③④②C.③④②①D.③①②④
    【答案】B
    【解析】①②相连时,外电路电流从②流向①,说明①为负极;①③相连时,①为负极;②④相连时,②上有气泡,说明④为负极;③④相连时,③的质量减少,说明③为负极。原电池中,负极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①③④②,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:Al>Zn>Fe>Sn>Cu>Ag,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( )
    A.2H2+O2==2H2O
    B.2CH3OH+3O2==2CO2+4H2O
    C.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
    D.NaOH+HCl==NaCl+H2O
    【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2Fe3++Fe==3Fe2+,不能实现该反应的原电池是( )
    【答案】CD
    【解析】依据反应2Fe3++Fe==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)Fe-2e-==Fe2+;Cu2++2e-==Cu;
    (4)Fe+Cu2+==Fe2++Cu
    【解析】金属活动性Fe>Cu,装置中存在反应为Fe+Cu2+==Fe2++Cu,Fe为负极,失电子,发生反应Fe-2e-==Fe2+;Cu为正极,发生反应Cu2++2e-==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_____________________________________________,
    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)Zn-2e-==Zn2+;2H++2e-==H2↑;
    (2)由Cu极经导线流向Zn极
    (3)4.875;9.03×1022;0.75ml·L-1。
    【解析】产生0.075mlH2,通过0.075ml×2=0.15ml电子,消耗0.075mlZn和0.075mlH2SO4。所以m(Zn)=0.075ml×65g·ml-1=4.875g,N(e-)=0.15ml×6.02×1023ml-1=9.03×1022,c(H2SO4)==0.75ml·L-1。
    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应:
    Al片( )___________________________________________________________,
    Cu片( )__________________________________________________________。
    【答案】(1)负极;Al-3e-==Al3+;正极;2H++2e-==H2↑;
    (2)正极;2NO3-+4H++2e-==2NO2↑+2H2O;负极;Cu-2e-==Cu2+。
    【解析】(1)由装置可知,形成Al-稀硫酸-Cu原电池,活泼金属Al为负极,Al-3e-==Al3+;较不活泼金属Cu为正极,2H++2e-==H2↑。
    (2)若X为浓硝酸,形成Al-浓硝酸-Cu原电池,由于常温下浓硝酸能使Al钝化,此时Al为正极,2NO3-+4H++2e-==2NO2↑+2H2O;Cu为负极,Cu-2e-==Cu2+。正极
    负极
    电解质溶液的溶质
    A
    Cu
    Fe
    FeCl3
    B
    C
    Fe
    Fe(NO3)3
    C
    Fe
    Zn
    Fe2(SO4)3
    D
    Ag
    Fe
    CuSO4
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