高中化学人教版化学反应原理第四章电化学基础

03课后测评提实能1.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是()A．①④ B．③④⑤C．④⑧ D．②④⑥⑦答案D解析根据原电池的构成条件可知：①中一个电极，③中两电极材料相同，⑤中酒精为非电解质，⑧中两电极材料相同且未形成闭合回路，故①③⑤⑧均不能构成原电池。2．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答案B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。3．下面是四位同学在学习了原电池的知识后所产生的相关认识，其中一定正确的是()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错误、C正确；电解质可能不参与电极反应，D错误。4．下列反应可以设计成原电池的是()①CaO＋H2O=Ca(OH)2②Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑③2H2O=2H2↑＋O2↑④NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3⑤Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2⑥Fe＋2FeCl3=3FeCl2A．①②④⑤⑥ B．②③⑤⑥C．②⑤⑥ D．全部答案C解析能设计成原电池的反应要满足两点：反应能自发进行；反应是氧化还原反应。①④是非氧化还原反应，③不能自发进行，②⑤⑥满足以上两点要求。故正确答案为C。5．[2023·唐山期中]下列关于原电池说法正确的是()A．由Al、Mg、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Al－3e－=Al3＋B．由Al、Mg、NaOH组成的原电池，其负极反应式为Al－3e－＋3OH－=Al(OH)3↓C．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－=Cu2＋D．由Fe、Cu、FeCl3组成的原电池，其正极反应式为Cu－2e－=Cu2＋答案C解析A项中应为Mg－2e－=Mg2＋，B项中应为Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，D项应为Fe3＋＋e－=Fe2＋。6．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答案D解析在这个原电池中，负极：Fe－2e－=Fe2＋，使a棒质量减少；正极：Ag＋＋e－=Ag，使b棒增重，溶液中c(NOeq\o\al(－,3))不变。7．[2023·东北三校联考]有关下图装置的说法中正确的是()A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应B．乙池中电极反应式为NOeq\o\al(－,3)＋4H＋＋e－=NO2↑＋2H2OC．当铜棒质量减少g时，甲池溶液质量增加gD．当铜棒质量减少g时，向乙池密封管中通入标准状况下LO2，将使气体全部溶于水答案D解析氧化剂为浓HNO3，在乙池，还原剂为Cu，在甲池，无须直接接触，A项错误；乙池中NOeq\o\al(－,3)发生还原反应：NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O，B项错误；铜棒质量减少g，则有gCu2＋进入甲池，同时盐桥中有Cl－进行入甲池，因此甲池溶液增加的质量大于g，C项错误；铜棒质量减少g，失去mol电子，则乙池中产生molNO2，根据4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3知，气体全部溶于水所需标准状况下O2的体积为mol×eq\f(1,4)×L·mol－1＝L，D项正确。8．[2023·西工大附中检测]获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为2Al＋3I2=2AlI3。下列说法不正确的是()A．该电池负极的电极反应为Al－3e－=Al3＋B．该电池的正极材料不能是镁C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多D．该电池的正极材料是碘答案D解析由总反应式知A正确；由镁比铝活泼及镁也能与I2反应知B正确；转移1mole－消耗锂、铝的质量分别为7g、9g，故C正确；碘不是导体，故不能作电极材料，D错误。9.依据氧化还原反应2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是________，电解质溶液Y是________。(2)银电极为电池的________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________电极流向________电极。答案(1)CuAgNO3溶液(2)正Ag＋＋e－=AgCu－2e－=Cu2＋(3)X(Cu)Ag解析该原电池的电池总反应为2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，由此可知X极是铜，作负极，银作正极，Y应是AgNO3溶液。电子从电池的负极经导线流向正极，即从铜电极流向银电极。10．日常生活、科学研究、工业生产中有许多问题与原电池的工作原理有关。(1)电工操作上规定，不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某同学在一次实验中，偶然地发现了一种“反常”现象，向正在反应中的Zn与稀硫酸所组成的体系中滴加了几滴CuSO4溶液后，发现产生气泡的速率明显加快了，导致“加快”的原因是____________________________。(3)心脏起搏器的使用可以使患有心动过缓或心律失常患者的心率与排血量维持在正常范围之内，从而提高他们的生存质量。Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器中，电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2。则该电池的电解质溶液中________(填“能”或“不能”)含有水，理由是______________________________。答案(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中便形成了原电池，加速了铝的腐蚀(2)锌及其置换出的铜、稀硫酸组成了原电池(3)不能锂能与水快速反应解析(1)从接头处若是潮湿的会形成原电池的角度进行分析。(2)从形成原电池后会导致反应速率加快的角度进行分析。11．[2023·黄冈中学月考]某校化学兴趣小组为了探究原电池的工作原理，进行如下系列实验，请回答下列问题。(1)实验一中盐桥中的K＋流向________溶液(填“ZnSO4”或“CuSO4”)，如果Zn的消耗速率为1×10－3mol/s，为使电荷守恒，则K＋的迁移速率为________mol/s。实验表明，若将装置中两个电极位置调换，则电路中没有电流通过，原因是______________________________。(2)实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了，为什么锌失去的电子不能持续通过导线流向铜电极给Cu2＋？________________________。(3)实验三中铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计的指针偏转，但在较短时间内电流就明显减小。实验结束时测得锌片减少了g，铜片增加了g，则该原电池的工作效率是(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)____________________。(4)与实验三相比，实验一中原电池的工作效率较高，原因是__________________________。答案(1)CuSO42×10－3Zn直接与Cu2＋发生反应(2)未形成闭合的回路(3)60%(4)Zn和Cu2＋不直接接触发生反应，电子只能通过导线发生转移解析(1)实验一中右侧烧杯消耗Cu2＋，为保持溶液的电中性，故盐桥中K＋应流向CuSO4溶液且迁移速率应该是Zn的消耗速率的2倍。当电极调换位置后，Zn直接与Cu2＋发生反应，电子无法转移到另外一个电极上。(3)铜片增加的质量是铜片上析出的单质铜的质量，生成的单质铜的物质的量为n(Cu)＝mol，需要溶解的锌也是mol，质量为g，多减少了g是因为在锌表面还直接发生了Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋这一反应(由题目中锌片表面有红色物质析出知)，利用该方程式可求出参与该反应的锌的质量为g，故该原电池的工作效率为g/g＋g)×100%＝60%。12．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L－1稀H2SO4中，乙同学将电极放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应式：负极_________________________________________________，正极_____________________________________________。(2)乙池中负极为________。正极发生________反应，总反应离子方程式为____________________________________________。(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验，可得到如下哪些结论？________。A．利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质B．镁的金属性不一定比铝的金属性强C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值D．该实验说明化学研究对象复杂，反应条件多变，应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正负极可行的实验方案________________。答案(1)Mg－2e－=Mg2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)Al还原2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)MgAl(4)AD(5)不可靠将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子的流动方向，再来确定原电池的正负极解析(1)甲池中电池总反应方程式为Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑；Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－=Mg2＋；Al作正极，电