高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ) 課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(18)原電池

課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(十八)原電池一、選擇題1．對(duì)于原電池的電極名稱，敘述錯(cuò)誤的是()A．發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極B．正極為電子流入的一極C．比較不活潑的金屬為負(fù)極D．電流流出的一極為正極2．2023年元月中旬，持續(xù)的低溫大雪使我國(guó)北方地區(qū)的“暖寶寶”成為緊俏商品。暖寶寶(如圖所示)采用的是鐵的“氧化放熱”原理，使其發(fā)生原電池反應(yīng)，鐵粉在原電池中充當(dāng)()A．負(fù)極B．正極C．陰極D．陽極3．在如圖所示的水果電池中，外電路上的電流從X電極流向Y電極。若X為鐵，則Y可能是()A．鋅B．石墨C．銀D．銅4．以Mg片和Al片為電極并用導(dǎo)線連接，同時(shí)插入NaOH溶液中，下列說法正確的是()A．Mg片作負(fù)極，電極反應(yīng)：Mg－2e－=Mg2＋B．Al片作負(fù)極，電極反應(yīng)：Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．電子從Mg電極沿導(dǎo)線流向Al電極D．Al片上有氣泡產(chǎn)生5．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成H2的總量，可采用的方法是()A．加入適量6mol/L的鹽酸B．加入幾滴CuCl2溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的NaCl溶液6．可以將反應(yīng)Zn＋Br2=ZnBr2設(shè)計(jì)成原電池，下列4個(gè)電極反應(yīng)：①Br2＋2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn－2e－=Zn2＋④Zn2＋＋2e－=Zn其中分別表示放電時(shí)負(fù)極和正極反應(yīng)的是()A．②和③B．②和①C．③和①D．④和①7．如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng))，下列敘述正確的是()A．a(chǎn)中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色B．b中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)C．a(chǎn)中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng)D．b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生8．[雙選]如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法正確的是()A．外電路的電流方向?yàn)椋篨→外電路→YB．若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為FeC．X極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是還原反應(yīng)D．若兩電極都是金屬，則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄>Y9．向等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b中分別加入過量的稀硫酸，同時(shí)向a中加少量的CuSO4溶液，產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系如圖所示，正確的是()10.如圖所示裝置中，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()選項(xiàng)MNPAZnCu稀硫酸BCuFe稀鹽酸CAgZn硝酸銀溶液DZnFe硝酸鐵溶液11.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線相連組成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極。c、d相連時(shí)，電流由d到c。a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡。b、d相連時(shí)，b極上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為()A．a(chǎn)＞b＞c＞dB．a(chǎn)＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a12．如圖所示，甲和乙均是雙液原電池裝置。判斷下列說法不正確的是()A．甲中電池總反應(yīng)的離子方程式為Cd(s)＋Co2＋(aq)=Co(s)＋Cd2＋(aq)B．反應(yīng)2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=Cd(s)＋2Ag＋(aq)能夠發(fā)生C．鹽橋的作用是形成閉合回路，并使兩邊溶液保持電中性D．乙電池中有1mol電子通過外電路時(shí)，正極有108gAg析出二、非選擇題13．為了避免鋅片與Cu2＋直接接觸發(fā)生反應(yīng)而影響原電池的放電效率，有人設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，按要求完成以下填空：(1)此裝置工作時(shí)，可以觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________，電池總反應(yīng)式為____________________________________________________________。(2)以上電池中，鋅和鋅鹽溶液組成________，銅和銅鹽溶液組成________，中間通過鹽橋連接起來。(3)電池工作時(shí)，硫酸鋅溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________移動(dòng)，硫酸銅溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________移動(dòng)。(4)此鹽橋內(nèi)為飽和KCl溶液，鹽橋是通過________移動(dòng)來導(dǎo)電的。在工作時(shí)，K＋移向________。14．A、B、C、D四種金屬按下表中的裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣泡產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)是______________________________________________。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)是______________________________________________。(3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是_________________________________________。15．某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動(dòng)性，他們提出了以下兩種方案。請(qǐng)你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。方案Ⅰ有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時(shí)放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動(dòng)性。該原理的離子方程式為：________________________________________________________________________。方案Ⅱ有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計(jì)成原電池，以確定它們的活動(dòng)性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：_____________________________________________________________；負(fù)極反應(yīng)式：_______________________________________________________________。方案結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，幫助他們?cè)僭O(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證Fe、Cu活動(dòng)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案(與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用離子方程式表示其反應(yīng)原理：________________________________________________________________________。[能力提升]16．由鋅片、銅片和200mL稀H2SO4組成的原電池如圖所示。(1)原電池的負(fù)極反應(yīng)式是____________________________________________________，正極反應(yīng)式是______________________________________________________________。(2)電流的方向是______________________________________________________。(3)一段時(shí)間后，當(dāng)在銅片上放出1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，H2SO4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時(shí)，共消耗________g鋅，有________個(gè)電子通過了導(dǎo)線，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是____________________________________________________________________。17．銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成硫化銀。有人設(shè)計(jì)用原電池原理加以除去，其處理方法為：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時(shí)間后，有臭雞蛋氣味的氣體放出，銀表面的黑色會(huì)褪去而銀不會(huì)損失。試回答：在此原電池反應(yīng)中，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為____________________；正極發(fā)生的反應(yīng)為______________________；反應(yīng)過程中產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體，原電池總反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練(十八)1．解析：選C原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，流出電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑金屬或?qū)щ姺墙饘僮髡龢O，流入電子，發(fā)生還原反應(yīng)。2．解析：選A在由鐵粉、水、活性炭、蛭石、食鹽形成的原電池中，活潑金屬Fe作負(fù)極。3．解析：選A電流的方向與電子的移動(dòng)方向相反，由已知條件知電子由Y電極流向X電極，因此Y電極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于鐵，故Y電極只能為選項(xiàng)中的鋅。4．解析：選B原電池中發(fā)生的電池反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，鋁作負(fù)極，鎂作正極。5．解析：選B加入適量6mol/L的鹽酸，增大了溶液中c(H＋)和n(H＋)，反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生H2的量也增多，所以A不符合題意；加入適量蒸餾水或加入適量的NaCl溶液后，溶液中c(H＋)降低，反應(yīng)速率減慢，故C、D不符合題意；加入幾滴CuCl2溶液，鋅置換出少量銅，鋅、銅在鹽酸中構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率，但不影響產(chǎn)生H2的量，故B正確。6．解析：選C放電時(shí)負(fù)極為Zn，失電子被氧化，正極為Br2，得電子被還原。7．解析：選Ba中構(gòu)成原電池，鐵釘作負(fù)極，銅絲作正極，故Fe失去電子，在銅絲上O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)；b中也構(gòu)成原電池，鐵釘作正極，鋁條作負(fù)極，所以Al失去電子生成Al3＋，在鐵釘上O2得電子發(fā)生還原反應(yīng)。8．解析：選C、D由圖示電子流向知X為負(fù)極，Y為正極，則電流方向?yàn)閅→外電路→X，A錯(cuò)誤；若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為Fe，Y為碳棒，B錯(cuò)誤；負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，C正確；若兩電極均為金屬，活潑金屬作負(fù)極，故有活動(dòng)性順序X>Y，D正確。9．解析：選AZn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，反應(yīng)速率較快，若向a中加入少量的CuSO4溶液，則有：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，消耗一部分Zn，生成的Cu附于Zn上，又構(gòu)成無數(shù)微小的Cu－Zn原電池，加快了Zn的反應(yīng)速率，所以Zn與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入CuSO4則反應(yīng)速率加快，應(yīng)先反應(yīng)完，但因Cu2＋消耗了一定量的Zn，生成H2的量要小于b。10．解析：選C從題設(shè)條件，M棒變粗，N棒變細(xì)分析：M棒為原電池正極，N棒為原電池負(fù)極；N棒金屬材料的活潑性要大于M棒材料的活潑性；電解質(zhì)溶液中所含陽離子必須能在M棒上析出。只有C項(xiàng)符合，負(fù)極材料Zn溶解，N棒變細(xì)；Ag＋被還原，Ag單質(zhì)在正極材料Ag表面析出，M棒變粗。11．解析：選B根據(jù)原電池原理，作為負(fù)極的金屬的活動(dòng)性比正極金屬的活動(dòng)性強(qiáng)。電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極，電流方向與電子流動(dòng)方向相反，溶液中的H＋在正極上得電子生成H2，因此可依次作出如下判斷：活動(dòng)性a＞b，c＞d，a＞c，d＞b，綜合得到結(jié)論：金屬活動(dòng)性順序?yàn)閍＞c＞d＞b，所以B項(xiàng)正確。12．解析：選B根據(jù)甲、乙裝置分析可知A項(xiàng)正確，且可推知Cd的活潑性強(qiáng)于Ag，故Ag不能置換出Cd，B項(xiàng)錯(cuò)誤。13．解析：該裝置為鋅銅原電池，總反應(yīng)式為：Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋，電池工作時(shí)，觀察到①電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，②鋅片不斷溶解，③銅片上有紅色物質(zhì)析出，其中Zn與ZnSO4溶液組成鋅半電池，Cu與CuSO4溶液組成銅半電池。電池工作時(shí)，ZnSO4溶液中SOeq\o\al(2－,4)向負(fù)極(鋅電極)移動(dòng)，CuSO4溶液中SOeq\o\al(2－,4)向鹽橋移動(dòng)，而鹽橋中，K＋向正極區(qū)(CuSO4溶液)移動(dòng)，Cl－向負(fù)極區(qū)(ZnSO4溶液)移動(dòng)，這樣靠離子的移動(dòng)形成閉合回路而導(dǎo)電。答案：(1)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質(zhì)析出Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu(2)鋅半電池銅半電池(3)鋅電極鹽橋(4)離子正極區(qū)(CuSO4溶液)14．解析：甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極、B為正極，活潑性：A>B；乙中C極質(zhì)量增加，即析出Cu，則B為負(fù)極，活潑性：B>C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活潑性：D>A，隨著H＋的消耗，溶液pH逐漸變大。答案：(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)變大(4)D>A>B>C15．解析：比較或驗(yàn)證金屬活動(dòng)性的方案有很多，可以利用金屬與酸反應(yīng)的難易、原電池原理(負(fù)極是較活潑的金屬)、金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)來完成判斷或驗(yàn)證。答案：方案ⅠFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ2H＋＋2e－=H2↑Fe－2e－=Fe2＋方案把鐵片插入CuSO4溶液中，一段時(shí)間后，觀察鐵片表面是否生成紅色物質(zhì)(其他答案合理即可)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋16．解析：產(chǎn)生eq\fL,mol/L)＝molH2，通過mol×2＝mol電子，消耗molZn和molH2SO4。所以m(Zn)＝mol×65g/mol＝4.875g，N(e－)＝mol××1023mol－1＝×1022，c(H2SO4)＝eq\fmol×2,L)＝mol/L。答案：(1)Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)由Cu極流向Zn極(3)×1022