411原電池的工作原理-2023-2024學(xué)年高二化學(xué)課后培優(yōu)分級練（人教版2019選擇性必修1）（原卷版）

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池第1課時原電池的工作原理培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練1．（2021·廣東·惠來縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生 B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極C．兩燒杯中溶液的c(H＋)均減小 D．產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢2．（2022·四川綿陽·高二期末）如圖是原電池的裝置圖，圖中電流計指針偏轉(zhuǎn)。下列說法錯誤的是A．若c為硫酸銅溶液，a電極的質(zhì)量增加，則a為正極B．若c為稀硫酸溶液，b電極上產(chǎn)生氣泡，則b為正極C．若a為Zn，b為Fe，c為NaCl溶液，則Na+移向b極D．若總反應(yīng)為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，a、b的材料可分別為Cu、Fe3．（2022·四川省峨眉第二中學(xué)校高二階段練習(xí)）有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下：實驗裝置裝置一裝置二裝置三裝置四部分實驗現(xiàn)象a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增大b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是A．a(chǎn)>b>c>d B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a(chǎn)>b>d>c4．（2022·云南紅河·高二期末）某興趣小組模擬紙電池進行實驗(如圖)，有關(guān)說法正確的是A．該裝置把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．Zn為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．工作時由Zn電極向Cu電極遷移 D．工作一段時間后Cu電極質(zhì)量不變5．（2022·四川達州·高二期末）下圖為鋅銅原電池示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是A．外電路電子由銅片流向鋅片B．鋅片上發(fā)生還原反應(yīng)C．銅片做正極，電極反應(yīng)是：D．鹽橋中的陽離子移向銅電極6．（2022·福建省福安市第一中學(xué)高二階段練習(xí)）用銅片、銀片設(shè)計成如圖所示的一個原電池，其中鹽橋里裝有含瓊膠的飽和溶液。下列說法正確的是A．外電路中電子由銀片流向銅片 B．鹽橋可以用裝有含瓊膠的KCl飽和溶液代替C．銅電極發(fā)生還原反應(yīng) D．電路中每轉(zhuǎn)移2mol電子，正極增重216g7．（2022·江西·高二開學(xué)考試）關(guān)于如圖所示的原電池甲和乙，下列說法正確的是A．甲、乙中銅片上均發(fā)生還原反應(yīng) B．兩池中鐵片均發(fā)生反應(yīng)：Fe2e=Fe2+C．裝置甲中電子由Cu→燈泡→Fe D．兩池所得Fe、Cu金屬活潑性相反8．（2022·浙江省衢州第一中學(xué)高二開學(xué)考試）探究化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化，實驗裝置(裝置中的試劑及用量完全相同)及實驗數(shù)據(jù)如下(注：注射器用于收集氣體并讀取氣體體積)。項目時間/裝置①裝置②氣體體積/溶液溫度/氣體體積/溶液溫度/0022.0022.08.53024.85023.810.55026.0下列說法不正確的是A．裝置②中的Cu表面有氣泡產(chǎn)生，而裝置①中的Cu表面無氣泡B．裝置①和②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式都為：C．原電池反應(yīng)能加快化學(xué)反應(yīng)速率，導(dǎo)致裝置①中反應(yīng)的平均速率比裝置②中的小D．由實驗數(shù)據(jù)可知，原電池的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能9．（2022·遼寧·凌源市實驗中學(xué)高二階段練習(xí)）為了探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，某同學(xué)設(shè)計了如圖兩個實驗(圖I、圖II中除連接的銅棒不同外，其他均相同)，下列說法中不正確的是A．兩個實驗均能表明鋅和稀硫酸反應(yīng)的ΔH＜0B．圖I中鋅棒溶解的速率比圖II的慢C．圖I和圖II中溫度計的示數(shù)相等，且均高于室溫D．圖I中氣泡產(chǎn)生于鋅棒表面，圖II中的氣泡產(chǎn)生于銅棒表面10．（2022·貴州銅仁·高二期末）2022年6月5日，神舟十四號3名航天員順利進駐天和核心艙。核心艙中的氫氧燃料電池既能為航天員提供電能、熱能，且在電池的負極區(qū)產(chǎn)生水，為航天員的水源補充，其工作原理如圖。已知，氫氣的燃燒熱為W1kJ·mol1。下列說法不正確的是A．若1molH2經(jīng)該裝置完全反應(yīng)理論上最大電功為W2kJ，則該電池的理論效率為B．電解質(zhì)溶液可以選用K2SO4溶液、KOH溶液C．電池工作時，電解質(zhì)溶液中H+從左向正極移動，使正極區(qū)pH減小D．該電池總反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=2W1kJ·mol1培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練11．（2022·四川資陽·高二期末）鋅銅原電池裝置如圖所示，鹽橋中裝有含飽和溶液的瓊膠，下列說法不正確的是A．Ⅱ中鹽橋的作用是形成閉合回路，平衡溶液電荷B．電池工作時，Ⅱ中鹽橋內(nèi)向右側(cè)燒杯移動C．Ⅰ和Ⅱ的反應(yīng)原理均為：D．Ⅱ中鹽橋可用吸有飽和溶液的濾紙條代替12．（2022·四川·樂山市教育科學(xué)研究所高二期末）用銅片、銀片設(shè)計成如圖所示的一個原電池，其中鹽橋里裝有含瓊膠的KNO3飽和溶液。下列說法正確的是A．外電路中電子由銅片流向銀片 B．鹽橋可以用裝有含瓊膠的KCl飽和溶液代替C．銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Age=Ag+ D．電路中每轉(zhuǎn)移2mole，正極增重108g13．（2022·四川成都·高二期末）在pH=4.5時，利用原電池原理，用鐵粉將廢水中無害化處理的實驗如下表：方案一方案二初始條件pH=4.5pH=4.5，F(xiàn)e2+去除率＜50%接近100%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質(zhì)形態(tài)下列說法正確的是A．該電池中Fe作負極，可被完全氧化B．正極的電極反應(yīng)為：C．方案二的去除率高，原因可能是Fe2+破壞了FeO(OH)層D．改變鐵粉粒徑大小，的去除速率不變14．（2022·江西吉安·高二期末）一種新型的電池，總反應(yīng)式為，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．電子由乙Zn電極流出到石墨電極，再經(jīng)過溶液回到Zn極，形成回路C．電池工作過程中，K+向石墨電極區(qū)遷移D．石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為15．（2022·江蘇省天一中學(xué)高二期中）鋅銅原電池裝置如下圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時間后，甲池的不變C．電池工作一段時間后，甲池溶液總質(zhì)量增加，乙池溶液的總質(zhì)量減小D．陰、陽離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡16．（2022·北京鐵路二中高二期中）分析下圖所示的四個原電池裝置，其中結(jié)論正確的是A．①②中Mg做負極，③④中Fe做負極B．②中Mg做負極，電極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2+C．③中Cu做負極，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2＋D．④中Cu做正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e=H2↑17．（2022·遼寧·遼河油田第二高級中學(xué)高二開學(xué)考試）回答下列問題(1)原電池是把_______能轉(zhuǎn)化為_______能的裝置(2)有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示，電池正極的電極反應(yīng)式是_______，A是_______。(3)利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度，其裝置如圖所示。該電池中O2可以在固體介質(zhì)NASICON(固溶體)內(nèi)自由移動，工作時O2的移動方向_______(填“從a到b”或“從b到a”)，負極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是_______，該電極電極反應(yīng)式為_______。18．（2022·福建省福安市第一中學(xué)高二階段練習(xí)）載人航天工程對科學(xué)研究及太空資源開發(fā)具有重要意義，其發(fā)展水平是衡量一個國家綜合國力的重要指標。中國正在逐步建立自己的載人空間站“天宮”，神舟十三號載人飛船在北京時間2021年10月16日0時23分點火發(fā)射，又一次正式踏上飛向浩渺星辰的征途。(1)氫氧燃料電池（構(gòu)造示意圖如圖）單位質(zhì)量輸出電能較高，反應(yīng)生成的水可作為航天員的飲用水，氧氣可以作為備用氧源供給航天員呼吸。①判斷極為電池的________極，發(fā)生________反應(yīng)，向_______（填“”或“”）極作定向移動。②電極的電極反應(yīng)式為______。(2)“神舟”飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應(yīng)急電池。緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為，其負極的電極反應(yīng)式為________。當(dāng)負極消耗時，正極產(chǎn)生的物質(zhì)的量為________。該電池在使用過程中，電解質(zhì)溶液中的物質(zhì)的量濃度______（填“增大”、“減小”或“不變”）。19．（2022·云南省楚雄彝族自治州民族中學(xué)高二階段練習(xí)）已知可逆反應(yīng)：AsO+2I+2H+AsO+I2+H2O。(Ⅰ)如圖所示，若向B中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。(Ⅱ)若改為向B中滴加40%的NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針與(Ⅰ)中偏轉(zhuǎn)方向相反。試回答問題：(1)兩次操作中電流表指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？_______。(2)兩次操作過程中電流表指針偏轉(zhuǎn)方向為什么相反？_______。(3)操作(Ⅰ)中，C1棒上的反應(yīng)為_______。(4)操作(Ⅱ)中，C2棒上的反應(yīng)為_______。20．（2022·四川·遂寧中學(xué)高二期中）人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池，以滿足不同的需要。以下各種電池廣泛使用于日常生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面，請根據(jù)題中提供的信息填空：(1)鐵、銅、鋁是生活中使用廣泛的金屬，溶液常用于腐蝕印刷電路銅板，若將此反應(yīng)設(shè)計成原電池，則負極所用電極材料為_______，正極反應(yīng)式為_______。(2)將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連，一組插入濃硝酸中，一組插入燒堿溶液中，分別形成了原電池，在這兩個原電池中，負極分別為_______。A．鋁片、銅片

B．銅片、鋁片C．鋁片、鋁片

D．銅片、銅片寫出插入燒堿溶液中形成原電池的負極反應(yīng)式：_______。(3)某原電池裝置如下圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2=2AgCl，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移amole時，交換膜左側(cè)溶液中約減少_______mol離子。交換膜右側(cè)溶液中c(HCl)_______(填“>”“＜”或“=”)1mol·L1(忽略溶液體積變化)。(4)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑，KOH溶液作電解質(zhì)溶液。負極反應(yīng)式為_______，正極反應(yīng)式為_______。21．（2022·湖南湖南·高二期末）為了驗證和的氧化能力相對強弱，利用如圖所示電池裝置進行實驗。(1)用固體配制溶液，下列儀器中沒有用到的是___________(填標號)，需稱取的質(zhì)量為___________g(2)電池裝置中，鹽橋中盛裝浸有高濃度電解質(zhì)溶液的瓊脂，要求該電解質(zhì)溶液中陰、陽離子擴散速率相近，即電遷移率盡可能相接近。已知的電遷移率分別為7.62、7.91、7.40，本實驗鹽橋中的電解質(zhì)選