4 1原电池 同步练习题 高中化学人教版（2019）选择性必修一

4.1原电池同步练习题一、选择题1．由A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述中正确的是实验装置甲乙丙现象A不断溶解C的质量增加A上有气体产生A．装置甲中的B金属是原电池的负极 B．装置乙中电流的流向为B→CC．装置丙中溶液里的移向A D．四种金属的活泼性顺序是D>A>B>C2．下列叙述不正确的是A．在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极B．理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池C．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高D．原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，盐桥中的阳离子向负极移动3．下列关于仪器名称或使用的说法错误的是A．甲仪器有“0”刻度，使用前需要先检漏、洗涤和润洗B．乙仪器可用于加热硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体C．用丙仪器(不限数量)、电极材料、导线及必要试剂可设计一个产生电流的装置D．丁仪器的名称为坩埚，需垫石棉网进行固体加热4．下列说法不正确的是A．化学反应的实质是旧键的断裂，新键的形成B．石墨转化为金刚石的反应是吸热反应，说明金刚石比石墨稳定C．原电池反应的实质是自发进行的氧化还原反应D．理论上可燃物与氧气的反应均能设置成原电池装置5．常见的铅蓄电池的电极材料为PbO2和Pb，电解液为30%的稀硫酸溶液，电池放电的总反应为PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，则下列说法正确的是A．PbO2为电池的负极 B．充电时电子由正极流向负极C．充电时阴极发生氧化反应 D．放电时电解液的pH值逐渐增大6．为了便于酒驾测试，生产了一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，电池总反应式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O。下列有关说法正确的是A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．负极上的反应为CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋D．正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O=4OH－7．下列对于原电池装置的说法错误的是()A．放电时负极发生还原反应B．放电时阴离子移向负极C．放电时电子从负极出发经外电路移向正极D．放电时电池装置中的化学能转化为电能8．浓度为的稀硫酸与过量的锌粉反应时，加入少量的下列固体，既不影响生成氢气的速率，也不影响生成的质量的是A． B． C． D．二、非选择题9．I.如图所示是原电池的装置图。请回答：(1)若C为稀H2SO4，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为___________；反应进行一段时间后溶液酸性将___________(填“增强”“减弱”或“基本不变”)。(2)若需将反应：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A(正极)极材料为___________，B(负极)极材料为___________，溶液C为___________。Ⅱ.如图为甲烷燃料电池原理示意图。(3)甲烷通入的一极为电源的___________极，该电极反应式：___________。(4)当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气体积在标准状况下为___________L。10．物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中，反应的离子方程式是___________(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接，能证明化学能转化为电能的实验现象是：铜片上有气泡产生、___________。(3)下列反应通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。①2H2+O22H2O②SO3+H2O=H2SO4③Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+【参考答案】一、选择题1．D解析：A．装置甲中，A金属不断溶解，所以A极为负极，发生氧化反应，故A错误；B．装置乙中，活泼金属与硫酸铜发生置换反应，置换出铜单质，吸附在正极上，C的质量增加，故C电极为正极，电流的流向为C→B，故B错误；C．丙装置中，氢离子得电子，发生还原反应，所以产生氢气的一极为正极，A为正极，溶液中阴离子移向负极，故C错误；D．在甲装置中，A电极为负极，B电极为正极，A的活动性强于B，在乙装置中，C电极为正极，B电极为负极，所以B的金属活动性强于C，在丙装置中，A电极为正极，D电极为负极，所以D的金属活动性强于A，故得出四者的金属活泼性顺序为D>A>B>C，故D正确；故选D。2．D解析：A．在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极，A项正确；B．理论上，任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池，B项正确；C．一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高，C项正确；D．内电路电流方向是负极正极，实际上是阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D项错误；答案选D。3．D解析：A．甲为酸、碱式滴定管，“0”刻度在上部，使用前需要先检漏、洗涤和润洗，A正确；B．乙为蒸发皿，可用于蒸发结晶，B正确；C．丙为烧杯和U形管，取两烧杯装电解质溶液，U形管作盐桥，金属活动性不同的两金属条作电极材料，分别插在两烧杯中，用导线连接两电极材料，就构成了原电池，C正确；D．丁为坩埚，可直接加热，不需要垫石棉网，D错误；故选D。4．B【分析】解析：A.化学反应的本质就是旧的化学键断裂，新的化学键的形成，A正确；B.物质的能量越低，物质越稳定。石墨转化为金刚石吸热，说明石墨的能量低，所以石墨比金刚石稳定，B错误；C.原电池的负极失去电子发生氧化反应，正极上是溶液中的阳离子得到电子发生还原反应，本质就是发生了自发的氧化还原反应，C正确；D.可燃物与氧气的反应是氧化还原反应，有电子的得失或者偏转，故均能设置成原电池装置，D正确；正确答案为B。5．D【分析】放电时，该装置为原电池，Pb作负极，PbO2作正极，负极上Pb失电子发生氧化反应，正极上PbO2得电子发生还原反应，充电时，该装置为原电池，Pb为阴极，阴极发生还原反应，PbO2为阳极，阳极发生氧化反应。解析：A．由上述分析可知，PbO2为电池的正极，故A错误；B．充电时，该装置为电解池，电解池的两极称为阴极和阳极，故B错误；C．充电时，阴极发生还原反应，故C错误；D．放电时，正极上二氧化铅得电子和氢离子反应生成硫酸铅和水，所以溶液中氢离子浓度减小，溶液的pH增大，故D正确；故答案选D。6．C【分析】原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。根据电池总反应式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O可知，CH3CH2OH被氧化，在负极区发生失电子的氧化反应，O2得电子，在正极发生还原反应，据此分析解答。解析：A．电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，故A错误；B．氧气在反应中得电子，对应关系为：O24e-，若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗2.24L氧气，故B错误；C．依据上述分析可知，CH3CH2OH在负极失电子转化为CH3COOH，则其电极反应式为：CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋，故C正确；D．电解质溶液显酸性，所以正极电极反应式应该是O2+4e－+4H＋＝2H2O，故D错误；答案选C。7．A解析：A．放电时负极失去电子发生氧化反应，A错误；B．放电时负极失去电子而带上正电荷，则阴离子移向负极，B正确；C．放电时负极失去电子，正极得到电子，电子从负极出发经外电路移向正极，C正确；D．放电时为原电池，电池装置中的化学能转化为电能，D正确；故答案为A。8．A解析：A．，加入对反应没有影响，A正确；B．加入发生反应：，消耗了，导致生成氢气的质量减少，B错误；C．加入形成原电池，导致生成的速率加快，C错误；D．加入会消耗，既减慢生成的速率，也减少生成的质量，D错误；故答案为：A。二、非选择题9．2H++2e−=H2↑减弱石墨(答案合理即可)CuFeCl3溶液(答案合理即可)负CH4−8e−+10OH−=+7H2O11.2【分析】根据原电池中发生自发的氧化还原反应，且负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合反应原理解题。解析：I.(1)铁作负极，则该原电池反应是铁与稀硫酸置换氢气的反应，所以正极反应是氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-═H2↑；溶液中氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，酸性将减弱，故答案为：2H++2e−=H2↑；减弱；(2)将Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如上图所示的原电池装置，根据反应中元素化合价的变化判断，Cu发生氧化反应，作原电池的负极，所以A材料是Cu，B极材料是比Cu不活泼的导电物质如石墨、Ag等即可，溶液C中含有Fe3+，如FeCl3溶液等，故答案为：石墨(答案合理即可)；Cu；FeCl3溶液(答案合理即可)；Ⅱ.(3)甲烷失去电子，则甲烷通入的一极为电源的负极，负极反应为CH4−8e−+10OH−=+7H2O，故答案为：负；CH4−8e−+10OH−=+7H2O；(4)当电路中累计有2mol电子通过时，由O2+4e−+2H2O=4OH−可知，消耗的氧气体积在标准状况下为×22.4L/mol=11.2L，故答案为：11.2。10．Zn+2H+＝Zn2++H2↑电流表指针偏转①③解析：(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的离子方程式为：Zn+2H+＝Zn2++H2↑，故答案为：Zn+2H+＝Zn2++H2↑；(2)将锌片、铜片按照图示装置连接，形成原电池，Zn易失电子作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H＋+2e－=H2↑。能证明化学能转化为电能的实验现象是铜片上有气泡产生、电流表指针偏转，故答案为：电流表指针偏转；(3)理论上，任何一个放热的氧化还原反应都能设计成原电池，实现化学能直接转化为电能：①2H2＋O22H