原电池练习及答案

原电池练习及答案原电池练习及答案19/19PAGE19原电池练习及答案原电池练习及答案1.下列有关原电池的说法中正确的是 ()A.在内电路中，电子由正极流向负极B.在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极C.原电池工作时，正极表面一定有气泡产生D.原电池工作时，可能会伴随着热能变化答案D解析A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。2.分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是 ()A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋D.④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑答案B解析②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D错。3.下列装置中能构成原电池产生电流的是 ()答案B解析A项，电极相同不能构成原电池；C项，酒精不是电解质溶液，不能构成原电池；D项，锌与电解质溶液不反应，无电流产生。4.有关电化学知识的描述正确的是 ()A.CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池答案D解析CaO＋H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。5.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是 ()A.A>B>C>D>E B.A>C>D>B>EC.C>A>B>D>E D.B>D>C>A>E答案B解析金属与稀H2SO4溶液组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极电极表面得到电子生成H2，电子运动方向由负极→正极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A­B原电池，A为负极；C­D原电池，C为负极；A­C原电池，A为负极；B­D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性：A>C>D>B>E。6.有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 ()A.A＞B＞C＞D B.C＞D＞A＞BC.D＞A＞B＞C D.A＞B＞D＞C答案C解析①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性A＞B；②A、D与等物质的量浓度的盐酸反应，D比A反应剧烈，金属活动性D＞A；③根据置换反应规律，Cu不能置换出B，说明金属活动性B＞Cu；Cu能置换出C，说明金属活动性Cu＞C。则四种金属活动性的排列顺序是D＞A＞B＞C。7.某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是 ()ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案D解析根据Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，Cu作负极，含有Fe3＋的溶液作为电解质溶液，比Cu活泼性弱的作为正极。8.请运用原电池原理设计实验，验证Cu2＋、Fe3＋氧化性的强弱。请写出电极反应式，负极________________________________________________________________________，正极________________________________________________________________________，并在方框内画出实验装置图，要求用烧杯和盐桥，并标出外电路电子流向。答案Cu－2e－=Cu2＋2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋9.电工经常说的一句口头禅：“铝接铜，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因：__________________________________。答案铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电路断路10.把适合题意的图像填在横线上(用A、B、C、D表示)(1)将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________。(2)将过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系是________(3)将(1)中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他条件不变，则图像是________。答案(1)A(2)B(3)C解析加入CuSO4溶液，Zn置换出Cu，形成原电池，加快反应速率，(1)a中Zn减少，H2体积减小；(2)中由于H2SO4定量，产生H2的体积一样多；(3)当把CuSO4溶液改成CH3COONa溶液时，由于CH3COO－＋H＋=CH3COOH，a中c(H＋)减少，反应速率减小，但生成H2的体积不变，所以C项正确。11.Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4­SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2↑。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为______________________________。(2)电池正极发生的电极反应为____________________。答案(1)锂Li－e－=Li＋(2)2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑解析分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。(1)负极材料为Li(还原剂)，Li－e－=Li。(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2↑。12.铝­空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3负极：________________________________________________________________________；正极：________________________________________________________________________。答案4Al－12e－=4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－=12OH－13.一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6mol·L－1的KOH溶液，下列说法正确的是 ()A.充电时阴极发生氧化反应B.充电时将碳电极与电源的正极相连C.放电时碳电极反应为H2－2e－=2H＋D.放电时镍电极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－答案D解析充电时，阴极得电子，发生还原反应，A错误；充电时，碳电极为阴极，与电源的负极相连，B错误；放电时碳电极的反应为H2＋2OH－－2e－=2H2O，C错误。14.以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：(1)酸性条件燃料电池总反应式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O ①燃料电池正极反应式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O ②①－②×2，得燃料电池负极反应式：________________________________________。(2)碱性条件燃料电池总反应式：CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O ①燃料电池正极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ ②①－②×2，得燃料电池负极反应式：___________________________________________。(3)固体电解质(高温下能传导O2－)燃料电池总反应式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O ①燃料电池正极反应式：O2＋4e－=2O2－ ②①－②×2，得燃料电池负极反应式：________________________________________。(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电池总反应式：CH4＋2O2=CO2＋2H2O ①正极电极反应式：O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3) ②①－②×2，得燃料电池负极反应式：____________________________。答案(1)CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋(2)CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O(3)CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O(4)CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O15.根据右图，下列判断中正确的是 ()A.烧杯a中的溶液pH降低B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－=H2D.烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－=Cl2答案B解析由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－=Zn2＋。16.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化) ()A.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高C.当杠杆为导体时，A端低B端高D.当杠杆为导体时，A端高B端低答案C解析当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为负极：Fe－2e－=Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－=Cu，铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。17.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ()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.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极答案D解析由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成Fe2＋被还原，I－失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确；电流表读数为零时Fe3＋得电子速率等于Fe2＋失电子速率，反应达到平衡状态；D项在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。18.已知在酸性条件下发生的反应为AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋=AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋H2O，在碱性条件下发生的反应为AsOeq\o\al(3－,3)＋I2＋2OH－=AsOeq\o\al(3－,4)＋H2O＋2I－。设计如图装置(C1、C2均为石墨电极)，分别进行下述操作：Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液结果发现电流表指针均发生偏转。试回答下列问题：(1)两次操作中指针为什么发生偏转？(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之。(3)操作Ⅰ过程中C1棒上发生的反应为____________________________________________；(4)操作Ⅱ过程中C2棒上发生的反应为____________________。(5)操作Ⅱ过程中，盐桥中的K＋移向______烧杯溶液(填“