高中化学 选修4 【2019】-【2020】高中化学 人教 选修4 练习-第4章 第1节

第四章第一节

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FeCb溶液

B.电极材料为Fe和Cu,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FeCL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酸，B

合适。

答案：B

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：

金属导线

锌77^^铜

稀硫酸

卡片：No.28时间：2014.03.20

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0.5mol

⑥正极反应式：Zn-2e-===Zn2+

卡片上的描述合理的是（）

A.①②③B.③④⑤

C.①⑤⑥D.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-===H2t,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++H2t,当有1mol电子通过时，产生W为0.5mol。故⑤正确。

答案：B

3.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bc

置麻最Ba

CuSO4「一金融」酸

a极质量减

部分实b极有气体产生，d极溶解，c极电流从a极

小，b极质量

验现象c极无变化有气体产生流向d极

增加

由此可判断这四种金属的活动性顺序是()

A.a>b>c>dB.b>c>d>a

C.d>a>b>cD.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：C

4.理论上不能设计为原电池的化学反应是()

A.CH4(g)+2O2(g)=^=CO2(g)+2H2O(I)

B.HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(aq)XH<0

C.2H2(g)+02(g)=鲤=2H2(D(I)LH<Q

D.2FeCI3(l)+Fe⑸===3FeCl2(l)XH<G

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：B

5.下列叙述正确的是()

A.反应AICl3+4NaOH===NaAIO2+3NaCI+2H2O,可以设计成原电池

B.Zn和稀硫酸反应时，加入少量CuS04溶液能加快产生W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H2s。4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H2s。4不反应，Fe在稀

H2s04中不发生钝化；D项，H+应向原电池的正极作定向移动。

答案：B

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（）

y

电子的物质x

的量/mol

AgN03溶液

①GAg+）②③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量

A.①③B.③④

C.①②④D.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GNOg）不变。

答案：D

7.100mL2moM-i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6moi/L的盐酸

B.加入数滴氯化铜溶液

C.加入适量蒸储水

D.加入适量的氯化钠溶液

解析：A项，加入6mo卜11的盐酸，会使产生的或总量增加；B项，加入CuCb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，蒸憎水

和NaCI溶液都会稀释原盐酸溶液，使反应速率减慢。

答案：B

8.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（）

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：C

9.（2014•广州高中毕业班测试二）（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

CuZnZn

溶液

12so，溶液fuSO.

---

I

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+===Zr)2++Cu

D.装置U,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-===H2f,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CuS04的置换反应，C项正确;

装置口，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：CD

10.（2014福建省高中毕业班质量检查）如图所示原电池工作时，右池中丫203-转化为

丫3+。下列叙述正确的是（）

石墨石墨

A.左池中电极反应式：X4++2e-===X2+

.每消耗转移电子

B1molY2O?-3mol

C.左池中阴离子数目增加

D.改变右池溶液的GH+),电流强度不变

解析：本题考查原电池知识，意在考查考生对化学理论的应用能力。原电池工作时，右

池中丫2。彳转化为丫3+,故右池中丫2。/得电子，右池为正极区，左池为负极区。A项，

左池中电极反应式应为X2*-===X4+,错误项每消耗，应转移

2e-;B1molY2O?-6mol

电子，错误；C项，阴离子向负极区(左池)移动，左池阴离子数目增加，正确；D项，改变

右池溶液的GH+),电流强度会发生变化，错误。

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：

灵敏电流表指

实验序号AB烧杯中的液体

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：

⑴实验2中电流由_______极流向极（填"A"或"B"）。

⑵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)BA⑵铝(3)B(4)A

12.将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀硫酸中，一组插入FeCL的溶液中，分别

形成了原电池。

Q)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H2s04中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表

示)0

(3)写出插入FeCI3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+H2T,则负极

为Fe,正极为石墨，正极反应式为2H++2e-=====出1；当电解质溶液为FeCb时，总

反应为Fe+2FeCl3=====3FeCL,离子方程式为Fe+2Fe3+=====3Fe2+,负极为Fe,

正极为石墨。

答案：Q)A

+

(2)2H+2e-H2T

(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。

AQBCQBDpiA

「甲

装置F77T「同乙ZZ.Z:丙

t---r

稀溶液稀

H2SO4CuSO4H2SO4

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________

⑶装置丙中溶液的pH(填"变大""变小"或"不变")。

⑷四种金属活动性由强到弱的11赔是______。

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

上有气体即出产生，则A为正极，活动性D>A，随着H+的消耗，pH变大。

答案：(l)A-2e-===A2+

(2)Cu2++2e_=====Cu

(3)变大

(4)D>A>B>C

14.（2014•合肥调研）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O

方案口：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：.

答案：方案I:Fe+2H+===Fe2++H2T

方案口：

/am

Fe|ICu

虚三上卜~~盐酸

匿;雪（或稀硫酸）

2H++2e===H2f

Fe-2e_===Fe2+

方案m：把铁片插入CUS04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.（2014・开封高二调考）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：