【名師一號】2020-2021學(xué)年高二化學(xué)(人教版)選修4雙基限時(shí)練15原電池

雙基限時(shí)練(十五)原電池1．在如圖中的8個(gè)裝置中，屬于原電池的是()A．①②③⑤⑧ B．③④⑥⑦C．④⑤⑥⑦ D．④⑥⑦答案D解析依據(jù)原電池形成的條件：①兩個(gè)活潑性不同的電極；②插入電解質(zhì)溶液；③形成閉合回路；④自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。推斷④⑥⑦能形成原電池。2．(雙選)銅鋅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()A．正極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋B．電池反應(yīng)為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從負(fù)極流向正極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液答案BC解析該原電池中Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋；Cu為正極，電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu；電池總反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu。外電路中，電子由負(fù)極流向正極，在右邊燒杯中，由于Cu2＋得到電子生成Cu，使燒杯中負(fù)電荷的離子增加，為維持溶液的電中性，K＋通過鹽橋流向CuSO4所在的右燒杯中。3．試驗(yàn)室預(yù)備較快地制取氫氣，可接受的方法是()A．用純鋅與稀H2SO4溶液B．用純鋅與濃醋酸溶液C．用粗鋅與硝酸溶液D．用在CuSO4溶液中浸泡過的鋅與稀H2SO4溶液反應(yīng)答案D解析純鋅與H2SO4、CH3COOH反應(yīng)速率較慢，Zn與HNO3反應(yīng)不放出H2，在CuSO4溶液中浸泡過的鋅表面有銅附著，加入稀H2SO4溶液中形成原電池加快反應(yīng)速率。4．依據(jù)下列事實(shí)：①A＋B2＋=A2＋＋B②D＋2H2O=D(OH)2＋H2↑③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系是()A．D2＋>A2＋>B2＋>E2＋B．A2＋>B2＋>D2＋>E2＋C．E2＋>B2＋>A2＋>D2＋D．E2＋>A2＋>D2＋>B2＋答案C解析由題意可推斷金屬的活潑性挨次為D>A>B>E，而金屬單質(zhì)的還原性越弱，其陽離子的氧化性越強(qiáng)，C項(xiàng)正確。5．有關(guān)電化學(xué)學(xué)問的描述正確的是()A．CaO＋H2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．某原電池反應(yīng)為Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag，裝置中的鹽橋中可以是由KCl飽和溶液制得的瓊膠C．由于鐵的活動性強(qiáng)于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中，若能組成原電池，必是鐵作負(fù)極，銅作正極D．理論上說，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可被設(shè)計(jì)成原電池答案D解析CaO＋H2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，A項(xiàng)錯(cuò)；B中會發(fā)生反應(yīng)KCl＋AgNO3=AgCl↓＋KNO3，生成的AgCl會使鹽橋的導(dǎo)電性減弱，所以鹽橋中不能使用KCl，應(yīng)改為KNO3，B項(xiàng)錯(cuò)；由于鐵遇濃HNO3會發(fā)生鈍化，而銅可與之發(fā)生反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu失電子被氧化，Cu作原電池的負(fù)極，C項(xiàng)錯(cuò)。6．如圖所示裝置中，觀看到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)；M棒變粗；N棒變細(xì)，由此推斷表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()MNPAZnCu稀H2SO4溶液BCuFe稀HCl溶液CAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液答案C解析由題意，M變粗，N變細(xì)，則M為正極，N為負(fù)極，N金屬比M金屬更活潑，電解質(zhì)溶液不能為酸，酸中正極產(chǎn)生氣泡，符合條件的只有C項(xiàng)。7．依據(jù)下圖，下列推斷中正確的是()A．燒杯a中的溶液pH降低B．燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C．燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑D．燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑答案B解析Zn比Fe活潑，Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋；Fe作正極，氧氣在該電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，反應(yīng)后a中溶液pH上升，故B項(xiàng)正確。8．按下圖裝置試驗(yàn)，若x軸表示流出負(fù)極的電子的物質(zhì)的量，則y軸應(yīng)表示()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的質(zhì)量A．①③ B．③④C．①②④ D．②答案D解析在這個(gè)原電池中Fe(a棒)作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，Ag(b棒)作正極，電極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=Ag。a棒的質(zhì)量減小，b棒的質(zhì)量增加，由于析出銀，溶液中c(Ag＋)減小，溶液的質(zhì)量減小，溶液中只有c(NOeq\o\al(－,3))不變。9．原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是()A．由Al、Cu、稀硫酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋B．由Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)為：Cu－2e－=Cu2＋D．由Al、Cu、濃HNO3組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)為：Cu－2e－=Cu2＋答案C解析Al、Cu、稀H2SO4組成原電池，較活潑的金屬Al為負(fù)極，A項(xiàng)正確；由于Mg與NaOH溶液不反應(yīng)，故Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池中，Al為負(fù)極，B項(xiàng)正確；由于Fe比Cu活潑，F(xiàn)e、Cu、FeCl3溶液組成的原電池中，F(xiàn)e為負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Al在濃HNO3中鈍化，故Al、Cu、濃HNO3組成的原電池中，Cu為負(fù)極，D項(xiàng)正確。10．如圖所示，用導(dǎo)電物質(zhì)連接的兩個(gè)電極(A為Zn，B為Cu)處于平衡狀態(tài)，U形管內(nèi)裝有CuSO4(aq)，把電極漸漸插入CuSO4(aq)后，過一會兒再觀看，兩極是否還處于平衡狀態(tài)(假設(shè)插入的瞬間還處于平衡)________(填“是”或“否”)，為什么？_____________。假如在兩個(gè)電極區(qū)分別加入幾滴BaCl2溶液，將會有什么不同現(xiàn)象？__________________。為什么？___________________________。答案否Cu在B極析出，Zn在A極溶解而使兩極不再保持平衡渾濁程度不同，A極明顯SOeq\o\al(2－,4)向A極移動使A極區(qū)SOeq\o\al(2－,4)的濃度增大解析由于形成了原電池且Cu在B極析出，Zn在A極溶解，所以反應(yīng)一會兒后，其不再處于平衡狀態(tài)，而是A上升B下降。當(dāng)向兩極區(qū)分別滴加BaCl2溶液時(shí)，A、B兩個(gè)電極區(qū)四周都有白色沉淀生成而變渾濁，但A極區(qū)更明顯，這是由于在反應(yīng)的過程中SOeq\o\al(2－,4)向A極區(qū)移動，導(dǎo)致A極區(qū)SOeq\o\al(2－,4)的濃度比B極區(qū)的大，因而消滅更明顯的現(xiàn)象。11．在課外活動中，老師請同學(xué)們利用“Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑”這個(gè)反應(yīng)，來設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的裝置。試回答下列問題。(1)將導(dǎo)線連好后，可以觀看到哪些現(xiàn)象？并寫出其電極反應(yīng)式。__________________________________________________，__________________________________________________。(2)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的這個(gè)原電池，有何缺點(diǎn)？___________________________________________________。(3)為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，請你再設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，畫出裝置圖(請注明所用的電極材料、電解質(zhì)溶液)。答案(1)鋅溶解，銅片上有大量氣泡產(chǎn)生電極反應(yīng)式為：負(fù)極：Zn－2e－=Zn2＋，正極：2H＋＋2e－=H2↑(2)由于鋅片與稀硫酸直接接觸，因此在鋅片表面也會產(chǎn)生氣泡(3)12．某校爭辯性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究鋁等金屬的性質(zhì)：將一置于空氣中的鋁片投入氯化銅濃溶液中，鋁片表面消滅一層海綿狀暗紅色物質(zhì)，接下來鋁片上產(chǎn)生大量氣泡，產(chǎn)生的氣體具有可燃性，溶液溫度快速上升。若把同樣的鋁片投入同濃度的硫酸銅溶液中，在短時(shí)間內(nèi)鋁片無明顯變化。(1)鋁與氯化銅濃溶液能快速反應(yīng)，而與同濃度的硫酸銅溶液在短時(shí)間內(nèi)不反應(yīng)的緣由可能是________(填選項(xiàng))。A．鋁與Cl－反應(yīng)，鋁與SOeq\o\al(2－,4)不反應(yīng)B．氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性強(qiáng)C．硫酸銅水解生成的硫酸使鋁鈍化D．氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能E．生成的氯化鋁溶于水，而生成的硫酸鋁不溶于水(2)鋁片表面消滅的暗紅色物質(zhì)是________。(3)放出的氣體是________，請從有關(guān)物質(zhì)的濃度、能量、是否有電化學(xué)作用等方面分析開頭階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的緣由是_____________________________________________。(4)某同學(xué)通過其他的試驗(yàn)操作，也能使鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)加快，他實(shí)行措施可能是________(填選項(xiàng))。A．用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中B．把鋁片投入熱的氫氧化鈉溶液中一段時(shí)間后，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中C．向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液，再投入鋁片D．向硫酸銅溶液中加入氯化鈉固體，再投入鋁片(5)用去除氧化鋁的鋁片與鎂片作電極，在電解質(zhì)溶液X中構(gòu)成原電池。列表如下。選項(xiàng)鋁電極電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)A負(fù)極NaOH2Al－6e－＋8OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑B負(fù)極稀鹽酸2Al－6e－=2Al3＋6H＋＋6e－=3H2↑其中正確的是________(填序號)，由此推知金屬作電極不僅與本身性質(zhì)有關(guān)，而且還與________有關(guān)。答案(1)D(2)Cu(3)H2①隨著反應(yīng)進(jìn)行鋁離子濃度增大，水解程度增大，產(chǎn)生H＋的濃度增大；②上升溫度反應(yīng)速率加快；③銅與鋁構(gòu)成原電池，加快鋁溶解(4)ABD(5)A電解質(zhì)溶液(其他合理答案也可)解析由題意可知，同濃度的CuCl2溶液與CuSO4溶液，Cu2＋的濃度相同，不同的就是Cl－與SOeq\o\al(