2023学年完整版《原电池》冲刺

《原电池》试卷一、选择题1．某同学根据离子反应方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋来设计原电池。下列设计方案中可行的是()A．电极材料为Fe和Zn，电解质溶液为FeCl3溶液B．电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C．电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为FeCl2溶液D．电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液解析：据反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋知，负极发生氧化反应的是Fe－2e－=Fe2＋，因此Fe作负极，正极应是活泼性比Fe弱的金属或碳棒，电解质溶液应是可溶性铁盐，B合适。答案：B2．下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：eq\x(\a\al(卡片：时间：实验后的记录：,①Zn为正极，Cu为负极,②H＋向负极移动,③电子流动方向为Zn→Cu,④Cu极有H2产生,⑤若有1mol电子流过导线，则产生的H2为mol,⑥正极反应式：Zn－2e－=Zn2＋))卡片上的描述合理的是()A．①②③ B．③④⑤C．①⑤⑥ D．②③④解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故①错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子：2H＋＋2e－=H2↑，故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－=Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，当有1mol电子通过时，产生H2为mol。故⑤正确。答案：B3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()A．a>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a>b>d>c解析：由第一个装置可知a极溶解，故a极是负极，可知金属活动性a>b；第二个装置依据氧化性，还原性的规律可知金属活动性b>c；由第三个装置得金属活动性d>c；第四个装置电子从d→a；故金属活动性d>a。答案：C4．理论上不能设计为原电池的化学反应是()A．CH4(g)＋2O2(g)eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2(g)＋2H2O(l)ΔH<0B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq)ΔH<0C．2H2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O(l)ΔH<0D．2FeCl3(l)＋Fe(s)=3FeCl2(l)ΔH<0解析：原电池反应均是氧化还原反应，A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。答案：B5．下列叙述正确的是()A．反应AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以设计成原电池B．Zn和稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率C．把Fe片和Cu片放人稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化D．Zn—Cu原电池工作过程中，溶液中H＋向负极作定向移动解析：A项，属于非氧化还原反应，不能用于设计原电池；B项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中构成原电池，加快产生H2的速率；C项，Cu与稀H2SO4不反应，Fe在稀H2SO4中不发生钝化；D项，H＋应向原电池的正极作定向移动。答案：B6．按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则y轴应表示()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A．①③ B．③④C．①②④ D．②解析：在这个原电池中，负极：Fe－2e－=Fe2＋，正极：Ag＋＋e－=Ag，使b棒增重，溶液中c(NOeq\o\al(－,3))不变。答案：D7．100mL2mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是()A．加入适量的6mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液解析：A项，加入6mol·L－1的盐酸，会使产生的H2总量增加；B项，加入CuCl2溶液后，Zn置换出Cu，Cu附着在Zn上，形成原电池，加快反应速率；C、D两项，蒸馏水和NaCl溶液都会稀释原盐酸溶液，使反应速率减慢。答案：B8．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，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸溶液C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液解析：N棒变细，说明被腐蚀，N极活泼性大于M极，A、D均不合题意。M棒变粗，说明有金属单质析出，B不合题意。答案：C9．(双选)某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是()A．装置Ⅰ，铜片上有O2逸出B．装置Ⅰ，锌片溶解，发生还原反应C．装置Ⅱ，电池反应为Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuD．装置Ⅱ，外电路中，电子从锌电极流向铜电极解析：本题考查原电池装置分析，意在考查考生对原电池工作原理的理解能力。装置Ⅰ，铜片为正极，发生反应：2H＋＋2e－=H2↑，逸出H2，A项错误；装置Ⅰ，锌片为负极，发生氧化反应，B项错误；装置Ⅱ的电池反应实质为Zn和CuSO4的置换反应，C项正确；装置Ⅱ，Zn为负极，Cu为正极，电子从锌电极流出经导线流向铜电极，D项正确。答案：CD10．(2015·天津理综)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(SOeq\o\al(2－,4))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解析：题中所述锌铜原电池中，Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋；Cu为正极，电极反应式为Cu2＋＋2e=Cu，发生还原反应。Zn2＋通过阳离子交换膜向正极移动；乙池溶液中消耗的Cu2＋与由甲池迁移过来的Zn2＋的物质的量相同，则乙池溶液质量增加。溶液中的阴离子无法通过阳离子交换膜。故选C。答案：C二、非选择题11．某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果：实验序号AB烧杯中的液体灵敏电流表指针是否偏转1ZnZn乙醇无2ZnCu稀硫酸有3ZnCu稀硫酸无4ZnCu苯无5CuC氯化钠溶液有6MgAl氢氧化钠溶液有分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。(3)实验5表明________(填字母序号，下同)。A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀B．铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。A．相对活泼的金属一定作负极B．失去电子的电极是负极C．烧杯中的液体必须是电解质溶液D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)答案：(1)BA(2)铝(3)B(4)A12．将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀硫酸中，一组插入FeCl3的溶液中，分别形成了原电池。(1)这两个原电池中，正极分别是________。A．石墨、石墨 B．石墨、Fe片C．Fe片、Fe片 D．Fe片、石墨(2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表示)______________________________________________________________________。(3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表示)____________________________________________________________________。解析：当电解质溶液为稀硫酸时，总反应为Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，则负极为Fe，正极为石墨，正极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；当电解质溶液为FeCl3时，总反应为Fe＋2FeCl3=3FeCl2，离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，负极为Fe，正极为石墨。答案：(1)A(2)2H＋＋2e－=H2↑(3)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋13．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是________。(2)装置乙中正极的电极反应式是________。(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是________。解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，pH变大。答案：(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)变大(4)D>A>B>C14．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为__________________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：___________________________________________________；负极反应式：___________________________________________________。方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案I、Ⅱ不能雷同)：________________________________________________，用离子方程式表示其反应原理：_____________________________。答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：2H＋＋2e－=H2↑Fe－2e－=Fe2＋方案Ⅲ：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋15．(2015·内蒙古赤峰中学测试)有甲、乙两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如下图所示的原电池，请完成下列问题：(1)甲池中正极上的实验现象是________。(2)乙池中总反应的离子方程式为：________。(3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池的正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，请你提出另一种判断原电池正负极的可行的方案_______________________