高中化学人教版化学反应原理第四章电化学基础 课时达标训练(18)原电池

课时达标训练(十八)原电池一、选择题1．对于原电池的电极名称，叙述错误的是()A．发生氧化反应的一极为负极B．正极为电子流入的一极C．比较不活泼的金属为负极D．电流流出的一极为正极2．2023年元月中旬，持续的低温大雪使我国北方地区的“暖宝宝”成为紧俏商品。暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当()A．负极B．正极C．阴极D．阳极3．在如图所示的水果电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是()A．锌B．石墨C．银D．铜4．以Mg片和Al片为电极并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的是()A．Mg片作负极，电极反应：Mg－2e－=Mg2＋B．Al片作负极，电极反应：Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．电子从Mg电极沿导线流向Al电极D．Al片上有气泡产生5．100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是()A．加入适量6mol/L的盐酸B．加入几滴CuCl2溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的NaCl溶液6．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－=Br2③Zn－2e－=Zn2＋④Zn2＋＋2e－=Zn其中分别表示放电时负极和正极反应的是()A．②和③B．②和①C．③和①D．④和①7．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是()A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生8．[双选]如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是()A．外电路的电流方向为：X→外电路→YB．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeC．X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y9．向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系如图所示，正确的是()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，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPAZnCu稀硫酸BCuFe稀盐酸CAgZn硝酸银溶液DZnFe硝酸铁溶液11.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线相连组成原电池。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顺序由强到弱的为()A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a12．如图所示，甲和乙均是双液原电池装置。判断下列说法不正确的是()A．甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)＋Co2＋(aq)=Co(s)＋Cd2＋(aq)B．反应2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=Cd(s)＋2Ag＋(aq)能够发生C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性D．乙电池中有1mol电子通过外电路时，正极有108gAg析出二、非选择题13．为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如图所示装置，按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是_______________________________________，电池总反应式为____________________________________________________________。(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成________，铜和铜盐溶液组成________，中间通过盐桥连接起来。(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________移动，硫酸铜溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________移动。(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。在工作时，K＋移向________。14．A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气泡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是______________________________________________。(2)装置乙中正极的电极反应是______________________________________________。(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_________________________________________。15．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：________________________________________________________________________。[能力提升]16．由锌片、铜片和200mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。(1)原电池的负极反应式是____________________________________________________，正极反应式是______________________________________________________________。(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____________________________________________________________________。17．银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银。有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，有臭鸡蛋气味的气体放出，银表面的黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为____________________；正极发生的反应为______________________；反应过程中产生有臭鸡蛋气味的气体，原电池总反应方程式为________________________________________________________________________。课时达标训练(十八)1．解析：选C原电池中较活泼的金属作负极，流出电子，发生氧化反应，较不活泼金属或导电非金属作正极，流入电子，发生还原反应。2．解析：选A在由铁粉、水、活性炭、蛭石、食盐形成的原电池中，活泼金属Fe作负极。3．解析：选A电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由Y电极流向X电极，因此Y电极的金属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。4．解析：选B原电池中发生的电池反应为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，铝作负极，镁作正极。5．解析：选B加入适量6mol/L的盐酸，增大了溶液中c(H＋)和n(H＋)，反应速率加快，产生H2的量也增多，所以A不符合题意；加入适量蒸馏水或加入适量的NaCl溶液后，溶液中c(H＋)降低，反应速率减慢，故C、D不符合题意；加入几滴CuCl2溶液，锌置换出少量铜，锌、铜在盐酸中构成原电池，加快了反应速率，但不影响产生H2的量，故B正确。6．解析：选C放电时负极为Zn，失电子被氧化，正极为Br2，得电子被还原。7．解析：选Ba中构成原电池，铁钉作负极，铜丝作正极，故Fe失去电子，在铜丝上O2得电子发生还原反应；b中也构成原电池，铁钉作正极，铝条作负极，所以Al失去电子生成Al3＋，在铁钉上O2得电子发生还原反应。8．解析：选C、D由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y→外电路→X，A错误；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为Fe，Y为碳棒，B错误；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，C正确；若两电极均为金属，活泼金属作负极，故有活动性顺序X>Y，D正确。9．解析：选AZn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，反应速率较快，若向a中加入少量的CuSO4溶液，则有：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，消耗一部分Zn，生成的Cu附于Zn上，又构成无数微小的Cu－Zn原电池，加快了Zn的反应速率，所以Zn与稀硫酸反应时，加入CuSO4则反应速率加快，应先反应完，但因Cu2＋消耗了一定量的Zn，生成H2的量要小于b。10．解析：选C从题设条件，M棒变粗，N棒变细分析：M棒为原电池正极，N棒为原电池负极；N棒金属材料的活泼性要大于M棒材料的活泼性；电解质溶液中所含阳离子必须能在M棒上析出。只有C项符合，负极材料Zn溶解，N棒变细；Ag＋被还原，Ag单质在正极材料Ag表面析出，M棒变粗。11．解析：选B根据原电池原理，作为负极的金属的活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，溶液中的H＋在正极上得电子生成H2，因此可依次作出如下判断：活动性a＞b，c＞d，a＞c，d＞b，综合得到结论：金属活动性顺序为a＞c＞d＞b，所以B项正确。12．解析：选B根据甲、乙装置分析可知A项正确，且可推知Cd的活泼性强于Ag，故Ag不能置换出Cd，B项错误。13．解析：该装置为锌铜原电池，总反应式为：Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。电池工作时，ZnSO4溶液中SOeq\o\al(2－,4)向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SOeq\o\al(2－,4)向盐桥移动，而盐桥中，K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路而导电。答案：(1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu(2)锌半电池铜半电池(3)锌电极盐桥(4)离子正极区(CuSO4溶液)14．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，活泼性：A>B；乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活泼性：B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活泼性：D>A，随着H＋的消耗，溶液pH逐渐变大。答案：(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)变大(4)D>A>B>C15．解析：比较或验证金属活动性的方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易、原电池原理(负极是较活泼的金属)、金属单质间的置换反应来完成判断或验证。答案：方案ⅠFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ2H＋＋2e－=H2↑Fe－2e－=Fe2＋方案把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(其他答案合理即可)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋16．解析：产生eq\fL,mol/L)＝molH2，通过mol×2＝mol电子，消耗molZn和molH2SO4。所以m(Zn)＝mol×65g/mol＝4.875g，N(e－)＝mol××1023mol－1＝×1022，c(H2SO4)＝eq\fmol×2,L)＝mol/L。答案：(1)Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)由Cu极流向Zn极(3)×1022