人教版高中化学选修4原电池 课时跟踪训练

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一、基础稳定

1.以下反应可用于设计原电池的是()A.H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2OB.2FeCl3+Fe3FeCl2C.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑D.NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl↓答案:B2.有关原电池的以下说法中正确的是()A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中,只能用金属锌作负极C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动答案:C3.有关如下图原电池的表达,正确的是(盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液)(

A.铜片上发生氧化反应

B.取出盐桥后,电流计仍旧发生偏转

C.反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液D.反应前后铜片质量不改变答案:C4.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑,则以下说法中正确的是(A.可以用HNO3作电解质溶液B.可以用锌作原电池正极

C.可以用铁作负极,铁的质量不变D.可以用铜作原电池正极答案:D5.根据原电池的有关知识,以下反应不能用于原电池的是A.2H2+O2

2H2O

B.2CH3OH+3O22CO2+4H2OC.Zn+2HClZnCl2+H2↑D.NaOH+HClNaCl+H2O

)

)

()

解析:原电池反应必需是放出能量的自发氧化还原反应,选项D是非氧化还原反应,故它不可以用于原电池。答案:D6.以下表达正确的是()A.反应AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O,可以设计成原电池B.Zn和稀硫酸反应时,参与少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率

C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中,并用导线把二者相连,观测到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+向负极作定向移动答案:B7.在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,以下表达正确的是()A.正极附近的浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出

解析:题干所述装置属于原电池装置,负极反应式:Zn-2e-Zn2+,正极反应式:2H++2e-H2↑,电子由负极流出经过外电路流向正极。为形成闭合回路,溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。答案:D8.如下图的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如下图,对此装置的以下说法正确的是()

-

A.外电路的电流方向为:X→外电路→Y

B.若两电极分别为Zn和石墨棒,则X为石墨棒,Y为ZnC.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>Y

D.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应

解析:由图可知,电子的滚动方向是X→外电路→Y,则电流的方向就为Y→外电路→X;X为原电池的负极,Y为正极,X的活动性比Y的强;X极应发生氧化反应,Y极应发生还原反应。答案:C9.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-正确的是()

2Fe2++I2设计成如下图的原电池。以下判断不

A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极

解析:由总反应方程式知,I-失去电子(氧化反应),Fe3+得电子(被还原),故A、B项正确;当电流计读数为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反应达平衡,C项正确;参与Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,甲中石墨作负极,D项错误。答案:D10.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下表达正确的是()

A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速率甲比乙慢

解析:乙烧杯中锌与铜没有接触,不能构成原电池,但锌可以与稀硫酸直接反应,放出H2;甲烧杯中铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池,由于金属活动性Zn>Cu,所以锌为负极,铜片上有H2放出,加快了锌的溶解。答案:C11.下图所示原电池正极的反应式为。

解析:该原电池中,Cu比Ag活泼,所以Cu作负极,Ag作正极,电池总反应是Cu与Ag+发生置换反应生成Ag单质,所以正极反应式为Ag++e-答案:Ag++e-Ag

Ag。

12.酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周边是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。回复以下问题:

(1)该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为。(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌g。(已知F=96500C·mol-1)

解析:(1)电池正极发生还原反应,所以正极反应式为MnO2+H++e-式为Zn-2e-Zn2+,所以电池反应为Zn+2MnO2+2H+

MnOOH,负极反应

Zn2++2MnOOH。

(2)因电流强度I所以Q=It=0.5A×5min×60s·min-1=150C所以通过电子物质的量为所以消耗Zn的质量为答案:(1)MnO2+H++e--

-1

g·mol=0.05g。-

MnOOH2MnO2+Zn+2H+2MnOOH+Zn2+[注:式中Zn2+可写

+

为Zn(NH、Zn(NH)Cl等,H可写为322(2)0.05

13.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性强弱,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中,如下图所示:

(1)写出甲池中负极的电极反应式:。

(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极;总反应的离子方程式。

(3)假使甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料假使都是金属,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)由此试验,可得到如下哪些正确结论。

A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择适合的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强

C.该试验说明金属活动性顺序已过时,已没有实用价值

D.该试验说明化学研究对象繁杂,反应受条件的影响较大,因此应具体问题具体分析(5)丙同学依据甲、乙同学的思路,设计如下试验:

将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入稀NaOH溶液中,分别形成了原电池。

①在这两个原电池中,负极分别为。A.铝片、铜片B.铜片、铝片C.铝片、铝片D.铜片、铜片

②写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式。解析:原电池中利用电流计测定电流的方向,从而判断电子流向,再确定原电池的正负极。甲中Mg作负极,乙中Al作负极。同理,铝片和铜片插入浓硝酸中,Al钝化,铜片作负极;铝片和铜片插入稀NaOH溶液中,铝与NaOH溶液反应,铝作负极。答案:(1)Mg-2e-Mg2+

-

(2)2Al+8OH--6e-2A2Al+2OH-+2H2O

(3)MgAl(4)AD(5)①B②负极:Cu-2e-Cu2+;正极:4H++2

-

2A↑

-

↑+2H2O

二、能力提升

1.可以将反应Zn+Br2ZnBr2设计成原电池,以下4个电极反应:①Br2+2e-2Br-②2Br--2e-Br2

③Zn-2e-Zn2+④Zn2++2e-Zn

其中表示放电时负极和正极反应的分别是()A.②和③B.②和①C.③和①D.④和①

解析:放电时负极反应物为Zn,失电子被氧化,正极反应物为Br2,得电子被还原。答案:C2.M、N、P、E四种金属,①M+N2+N+M2+②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡③N、E用导线连接放入E的H2SO4溶液中,电极反应为E2++2e-E,N-2e-N2+。四种金属的还原性由强到弱的顺序是()

A.P、M、N、EB.E、N、M、PC.P、N、M、ED.E、P、M、N

解析:由①知,还原性M>N,M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面冒气泡,为原电池正极,故还原性P>M;N、E构成的原电池中N作