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2019-2020年高中化学第四章电化学基础
4.1原电池课时练新人教版选修1.下列说法正确的是 A.原电池中,负极上发生的反应是还原反应B.原电池中,电流的方向是负极—导线—正极C.双液原电池中的盐桥是为了联通电路,所以也可以用金属导线代替D.在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极【答案】D【解析】A项,负极上发生氧化反应B项,电流的方向应是正极—导线—负极C项,盐桥不能用导线代替2.在铜—锌—硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是
①锌片溶解
32.5g
②锌片增重
32.5g
③铜片上析出1gH2
④铜片上析出1molH2A.
①③B.
①④C.
②③D.
②④【答案】A【解析】负极Zn - 2e-===Zn2+
0.5mol1mol正极2H++2e-===H2↑1mol
0.5mol所以Zn溶解
32.5g,铜片上析出1gH2,
①③正确
3.如图所示装置,电流计G发生偏转,同时A极逐渐变粗、B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的 A.A是Zn,B是Cu,C为稀H2SO4B.A是Cu,B是Zn,C为稀H2SO4C.A是Fe,B是Ag,C为AgNO3液D.A是Ag,B是Fe,C为AgNO3液【答案】D【解析】根据电极现象可以判断,A为正极,B为负极,电解质溶液必须为不活泼金属的盐溶液,D项符合4.某原电池的总反应离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,不能实现该反应的原电池为 A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2SO43溶液C.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe2SO43溶液D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为FeNO33溶液【答案】B【解析】根据2Fe3++Fe===3Fe2+可以判断,铁作负极,比Fe活泼性弱的Cu、Ag或C棒作正极,电解质溶液中含有Fe3+,B不符合5.如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法正确的是 A.Fe是阴极,C是阳极B.负极反应式为Fe-3e-===Fe3+C.盐桥中阴离子移向FeCl3溶液D.导线中的电流由石墨电极流向Fe电极【答案】D【解析】由于Fe+2FeCl3===3FeCl2,所以Fe为负极,C为正极负极Fe-2e-===Fe2+,正极2Fe3++2e-===2Fe2+盐桥中的阴离子移向负极区域6.理论上不能设计为原电池的化学反应是 A.CH4g+2O2g===CO2g+2H2Ol ΔH<0B.HNO3aq+NaOHaq===NaNO3aq+H2Ol ΔH<0C.2H2g+O2g===2H2Ol ΔH<0D.2FeCl3aq+Fes===3FeCl2aq ΔH<0【答案】B【解析】任何自发的氧化还原反应从理论上都可以设计成原电池B项不是氧化还原反应7.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是 A.2Ags+Cd2+aq===2Ag+aq+CdsB.Co2+aq+Cds===Cos+Cd2+aqC.2Ag+aq+Cds===2Ags+Cd2+aqD.2Ag+aq+Cos===2Ags+Co2+aq【答案】A【解析】根据原电池知识,金属活动性负极>正极,可得三种金属的活动性顺序应为Cd>Co>Ag,则选项中符合此关系的置换反应成立8.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故根据电化学原理可进行如下处理在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去下列说法正确的 A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl【答案】B【解析】电极反应式为负极2Al-6e-===2Al3+,正极3Ag2S+6e-===6Ag+3S2-,会发生2Al3++3S2-+6H2O===2AlOH3↓+3H2S↑,所以总反应式为2Al+3Ag2S+6H2O===2AlOH3+3H2S↑+6Ag,所以B项正确9.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关下列说法中不正确的 A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,其负极反应式为Al-3e-===Al3+B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为Al-3e-+4OH-===AlO2-+2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+【答案】C【解析】原电池正、负极的判断不能完全依赖金属的活动性顺序,因为可能会出现特殊情况浓硝酸使铁、铝钝化;铝与NaOH溶液反应,而镁不能与NaOH溶液反应等10.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池某种锂电池的总反应方程式为Li+MnO2===LiMnO2,下列说法正确的是 A.Li是正极,电极反应为Li-e-===Li+B.Li是负极,电极反应为Li-e-===Li+C.MnO2是负极,电极反应为MnO2+e-===MnO2-D.Li是负极,电极反应为Li-2e-===Li2+【答案】B【解析】由总反应i+nO2===nO2可知,Li元素在反应后化合价升高0→+1,Mn元素在反应后化合价降低+4→+3Li被氧化,在电池中作负极,电极反应为Li-e-===Li+,MnO2在正极上反应,电极反应为MnO2+e-===MnO2-11.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件,按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果分析上述实验,回答下列问题1实验2中电流由________极流向________极填“A”或“B”2实验6中电子由B极流向A极,表明负极是________填“镁”或“铝”电极3实验5表明________A.铜在潮湿空气中不会被腐蚀B.铜的腐蚀是自发进行的4分析上表有关信息,下列说法不正确的是________A.相对活泼的金属一定作负极B.失去电子的电极是负极C.烧杯中的液体必须是电解质溶液D.原电池中,浸入同一电解质溶液中的两个电极,是活泼性不同的两种金属或其中一种非金属导体【答案】1B A 2铝 3B 4A【解析】1电流是由正极流向负极,实验2中,Cu为正极,Zn为负极;2电子由负极流向正极,实验6中电子由B极流向A极,表明负极是BAl;3实验5是铜的吸氧腐蚀,说明铜的腐蚀是自发进行的;4判断原电池负极时,不能简单地比较金属的活动性,要看反应的具体情况,如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子,Al作负极,Mg作正极;在原电池中负极失去电子,发生氧化反应;必须有电解质溶液形成闭合回路;活泼性不同的两种金属,或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极12.一个完整的氧化还原反应方程式可以拆分,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式例如,2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可以写成氧化反应Cu-2e-===Cu2+;还原反应2Fe3++2e-===2Fe2+请回答下列问题1根据以上信息将反应3NO2+H2O===2H++2NO3-+NO拆分为两个“半反应式”氧化反应式______________________________________________________;还原反应式_____________________________________________________2已知某一反应的“半反应式”为CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O;O2+2H2O+4e-===4OH-,则总反应式为_________________________________【答案】12NO2+2H2O-2e-===2NO3-+4H+NO2+2H++2e-===NO+H2O2CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O13.某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu金属活动性的相对强弱,他们提出了以下两种方案请你帮助他们完成有关实验项目方案Ⅰ有人提出将大小相等的铁片和铜片分别同时放入稀硫酸或稀盐酸中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性该原理的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________方案Ⅱ有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们活动性的相对强弱试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式正极反应式_____________________________________________________;负极反应式_____________________________________________________方案Ⅲ结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性相对强弱的简单实验方案与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同______________________________________________________________________________________________,用离子方程式表示其反应原理_____________________________________【答案】方案ⅠFe+2H+===Fe2++H2↑方案Ⅱ2H++2e-===H2↑ Fe-2e-===Fe2+方案Ⅲ把铁片插入CuSO4溶液中,一段时间后,观察铁片表面是否生成红色物质合理即可Fe+Cu2+===Cu+Fe2+【解析】比较或验证金属活动性相对强弱的方案有很多,可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证;也可以利用原电池原理负极是较活泼的金属,也可以利用金属单质间的置换反应来完成14.Ⅰ.某化学活动小组利用如下甲装置对原电池进行研究,请回答下列问题其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂1在甲图装置中,当电流计中指针发生偏转时,盐桥中的离子移动方向为K+移向________烧杯,填“A”或“B”2锌电极为电池的________极,发生的电极反应式为_________________________________________________________________;铜电极上发生的电极反应式为_______________________________________;Ⅱ.该小组同学提出设想如果将实验中的盐桥换为导线铜制,电流计指针是否也发生偏转呢?带着疑问,该小组利用图乙装置进行了实验,发现电流计指针同样发生偏转回答下列问题3对于实验中产生电流的原因,该小组进了深入探讨,后经老师提醒注意到使用的是铜导线,烧杯A实际为原电池,B成了用电器对于图乙烧杯A实际是在原电池的问题上,该小组成员发生了很大分歧
①一部分同学认为是由于ZnSO4溶液水解显酸性,此时原电池实际是由Zn、Cu做电极,H2SO4溶液作为电解质溶液而构成的原电池如果这个观点正确,那么原电池的正极反应式为_______________________________________
②另一部分同学认为是溶液酸性较弱,由于溶解在溶液中的氧气的作用,使得Zn、Cu之间形成原电池如果这个观点正确,那么原电池的正极反应式为________________________________________4若第3问中
②观点正确,则可以利用此原理设计电池为在偏远海岛工作的灯塔供电其具体装置为以金属铝和石墨为电极,以海水为电解质溶液,最终铝变成氢氧化铝请写出该电池工作时总反应的化学方程式_________________________________________________________________【答案】1B 2负 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu3
①2H++2e-===H2↑
②O2+2H2O+4e-===4OH-44Al+3O2+6H2O===4AlOH3【解析】Ⅰ.电极反应式为负极Zn-2e-===Zn2+正极Cu2++2e-===Cu所以K+应移向正极区域即移向BⅡ3
①若是酸性引起的,电极反应式为负极Zn-2e-===Zn2+正极2H++2e-===H2↑
②若是O2作用引起的,电极反应式为负极2Zn-4e-===2Zn2+正极O2+4e-+2H2O===4OH-4Al作负极,石墨为正极,海水作为电解质溶液,电极反应式为负极4Al-12e-===4Al3+正极3O2+12e-+6H2O===12OH-总反应式为4Al+3O2+6H2O===4AlOH3。