4 1原電池 同步練習(xí)題 高中化學(xué)人教版（2019）選擇性必修一

4.1原電池同步練習(xí)題一、選擇題1．由A、B、C、D四種金屬按表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列敘述中正確的是實(shí)驗(yàn)裝置甲乙丙現(xiàn)象A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生A．裝置甲中的B金屬是原電池的負(fù)極 B．裝置乙中電流的流向?yàn)锽→CC．裝置丙中溶液里的移向A D．四種金屬的活潑性順序是D>A>B>C2．下列敘述不正確的是A．在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極B．理論上，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池C．一般來說，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高D．原電池工作時(shí)，溶液中的陽離子向正極移動，鹽橋中的陽離子向負(fù)極移動3．下列關(guān)于儀器名稱或使用的說法錯誤的是A．甲儀器有“0”刻度，使用前需要先檢漏、洗滌和潤洗B．乙儀器可用于加熱硫酸銅溶液得到硫酸銅晶體C．用丙儀器(不限數(shù)量)、電極材料、導(dǎo)線及必要試劑可設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)生電流的裝置D．丁儀器的名稱為坩堝，需墊石棉網(wǎng)進(jìn)行固體加熱4．下列說法不正確的是A．化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂，新鍵的形成B．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，說明金剛石比石墨穩(wěn)定C．原電池反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)D．理論上可燃物與氧氣的反應(yīng)均能設(shè)置成原電池裝置5．常見的鉛蓄電池的電極材料為PbO2和Pb，電解液為30%的稀硫酸溶液，電池放電的總反應(yīng)為PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，則下列說法正確的是A．PbO2為電池的負(fù)極 B．充電時(shí)電子由正極流向負(fù)極C．充電時(shí)陰極發(fā)生氧化反應(yīng) D．放電時(shí)電解液的pH值逐漸增大6．為了便于酒駕測試，生產(chǎn)了一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀，電池總反應(yīng)式為：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O。下列有關(guān)說法正確的是A．檢測時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向負(fù)極移動B．若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48L氧氣C．負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋D．正極上發(fā)生的反應(yīng)是：O2+4e－+2H2O=4OH－7．下列對于原電池裝置的說法錯誤的是()A．放電時(shí)負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)B．放電時(shí)陰離子移向負(fù)極C．放電時(shí)電子從負(fù)極出發(fā)經(jīng)外電路移向正極D．放電時(shí)電池裝置中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能8．濃度為的稀硫酸與過量的鋅粉反應(yīng)時(shí)，加入少量的下列固體，既不影響生成氫氣的速率，也不影響生成的質(zhì)量的是A． B． C． D．二、非選擇題9．I.如圖所示是原電池的裝置圖。請回答：(1)若C為稀H2SO4，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B電極材料為Fe且作負(fù)極，則A電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________；反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液酸性將___________(填“增強(qiáng)”“減弱”或“基本不變”)。(2)若需將反應(yīng)：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池裝置，則A(正極)極材料為___________，B(負(fù)極)極材料為___________，溶液C為___________。Ⅱ.如圖為甲烷燃料電池原理示意圖。(3)甲烷通入的一極為電源的___________極，該電極反應(yīng)式：___________。(4)當(dāng)電路中累計(jì)有2mol電子通過時(shí)，消耗的氧氣體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為___________L。10．物質(zhì)中的化學(xué)能在一定條件下可轉(zhuǎn)化為電能。(1)將鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中，反應(yīng)的離子方程式是___________(2)將鋅片、銅片按照如圖所示裝置連接，能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：銅片上有氣泡產(chǎn)生、___________。(3)下列反應(yīng)通過原電池裝置，可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是___________(填序號)。①2H2+O22H2O②SO3+H2O=H2SO4③Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+【參考答案】一、選擇題1．D解析：A．裝置甲中，A金屬不斷溶解，所以A極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；B．裝置乙中，活潑金屬與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，置換出銅單質(zhì)，吸附在正極上，C的質(zhì)量增加，故C電極為正極，電流的流向?yàn)镃→B，故B錯誤；C．丙裝置中，氫離子得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以產(chǎn)生氫氣的一極為正極，A為正極，溶液中陰離子移向負(fù)極，故C錯誤；D．在甲裝置中，A電極為負(fù)極，B電極為正極，A的活動性強(qiáng)于B，在乙裝置中，C電極為正極，B電極為負(fù)極，所以B的金屬活動性強(qiáng)于C，在丙裝置中，A電極為正極，D電極為負(fù)極，所以D的金屬活動性強(qiáng)于A，故得出四者的金屬活潑性順序?yàn)镈>A>B>C，故D正確；故選D。2．D解析：A．在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極，A項(xiàng)正確；B．理論上，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池，B項(xiàng)正確；C．一般來說，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高，C項(xiàng)正確；D．內(nèi)電路電流方向是負(fù)極正極，實(shí)際上是陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，D項(xiàng)錯誤；答案選D。3．D解析：A．甲為酸、堿式滴定管，“0”刻度在上部，使用前需要先檢漏、洗滌和潤洗，A正確；B．乙為蒸發(fā)皿，可用于蒸發(fā)結(jié)晶，B正確；C．丙為燒杯和U形管，取兩燒杯裝電解質(zhì)溶液，U形管作鹽橋，金屬活動性不同的兩金屬條作電極材料，分別插在兩燒杯中，用導(dǎo)線連接兩電極材料，就構(gòu)成了原電池，C正確；D．丁為坩堝，可直接加熱，不需要墊石棉網(wǎng)，D錯誤；故選D。4．B【分析】解析：A.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)就是舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵的形成，A正確；B.物質(zhì)的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸熱，說明石墨的能量低，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，B錯誤；C.原電池的負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上是溶液中的陽離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，本質(zhì)就是發(fā)生了自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，C正確；D.可燃物與氧氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，有電子的得失或者偏轉(zhuǎn)，故均能設(shè)置成原電池裝置，D正確；正確答案為B。5．D【分析】放電時(shí)，該裝置為原電池，Pb作負(fù)極，PbO2作正極，負(fù)極上Pb失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)，該裝置為原電池，Pb為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，PbO2為陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。解析：A．由上述分析可知，PbO2為電池的正極，故A錯誤；B．充電時(shí)，該裝置為電解池，電解池的兩極稱為陰極和陽極，故B錯誤；C．充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；D．放電時(shí)，正極上二氧化鉛得電子和氫離子反應(yīng)生成硫酸鉛和水，所以溶液中氫離子濃度減小，溶液的pH增大，故D正確；故答案選D。6．C【分析】原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。根據(jù)電池總反應(yīng)式為：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O可知，CH3CH2OH被氧化，在負(fù)極區(qū)發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，O2得電子，在正極發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析解答。解析：A．電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極，所以溶液中的陽離子向正極移動，故A錯誤；B．氧氣在反應(yīng)中得電子，對應(yīng)關(guān)系為：O24e-，若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗2.24L氧氣，故B錯誤；C．依據(jù)上述分析可知，CH3CH2OH在負(fù)極失電子轉(zhuǎn)化為CH3COOH，則其電極反應(yīng)式為：CH3CH2OH－4e－+H2O=CH3COOH+4H＋，故C正確；D．電解質(zhì)溶液顯酸性，所以正極電極反應(yīng)式應(yīng)該是O2+4e－+4H＋＝2H2O，故D錯誤；答案選C。7．A解析：A．放電時(shí)負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；B．放電時(shí)負(fù)極失去電子而帶上正電荷，則陰離子移向負(fù)極，B正確；C．放電時(shí)負(fù)極失去電子，正極得到電子，電子從負(fù)極出發(fā)經(jīng)外電路移向正極，C正確；D．放電時(shí)為原電池，電池裝置中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D正確；故答案為A。8．A解析：A．，加入對反應(yīng)沒有影響，A正確；B．加入發(fā)生反應(yīng)：，消耗了，導(dǎo)致生成氫氣的質(zhì)量減少，B錯誤；C．加入形成原電池，導(dǎo)致生成的速率加快，C錯誤；D．加入會消耗，既減慢生成的速率，也減少生成的質(zhì)量，D錯誤；故答案為：A。二、非選擇題9．2H++2e?=H2↑減弱石墨(答案合理即可)CuFeCl3溶液(答案合理即可)負(fù)CH4?8e?+10OH?=+7H2O11.2【分析】根據(jù)原電池中發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，且負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合反應(yīng)原理解題。解析：I.(1)鐵作負(fù)極，則該原電池反應(yīng)是鐵與稀硫酸置換氫氣的反應(yīng)，所以正極反應(yīng)是氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H++2e-═H2↑；溶液中氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，酸性將減弱，故答案為：2H++2e?=H2↑；減弱；(2)將Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+設(shè)計(jì)成如上圖所示的原電池裝置，根據(jù)反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化判斷，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，作原電池的負(fù)極，所以A材料是Cu，B極材料是比Cu不活潑的導(dǎo)電物質(zhì)如石墨、Ag等即可，溶液C中含有Fe3+，如FeCl3溶液等，故答案為：石墨(答案合理即可)；Cu；FeCl3溶液(答案合理即可)；Ⅱ.(3)甲烷失去電子，則甲烷通入的一極為電源的負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為CH4?8e?+10OH?=+7H2O，故答案為：負(fù)；CH4?8e?+10OH?=+7H2O；(4)當(dāng)電路中累計(jì)有2mol電子通過時(shí)，由O2+4e?+2H2O=4OH?可知，消耗的氧氣體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為×22.4L/mol=11.2L，故答案為：11.2。10．Zn+2H+＝Zn2++H2↑電流表指針偏轉(zhuǎn)①③解析：(1)將鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中，鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H+＝Zn2++H2↑，故答案為：Zn+2H+＝Zn2++H2↑；(2)將鋅片、銅片按照圖示裝置連接，形成原電池，Zn易失電子作負(fù)極，銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋+2e－=H2↑。能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是銅片上有氣泡產(chǎn)生、電流表指針偏轉(zhuǎn)，故答案為：電流表指針偏轉(zhuǎn)；(3)理論上，任何一個(gè)放熱的氧化還原反應(yīng)都能設(shè)計(jì)成原電池，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能：①2H2＋O22H