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第一节 原电池基础巩固1下列反应可用于设计原电池的是 A.H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2OB.2FeCl3+Fe3FeCl2C.Mg3N2+6H2O3MgOH2↓+2NH3↑D.NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl↓答案B2有关原电池的下列说法中正确的是 A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中只能用金属锌作负极C.原电池工作时阳离子向正极方向移动D.原电池工作时阳离子向负极方向移动答案C3有关如图所示原电池的叙述正确的是盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液 A.铜片上发生氧化反应B.取出盐桥后电流计依然发生偏转C.反应中盐桥中的K+会移向CuSO4溶液D.反应前后铜片质量不改变答案C4某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑则下列说法中正确的是 A.可以用HNO3作电解质溶液B.可以用锌作原电池正极C.可以用铁作负极铁的质量不变D.可以用铜作原电池正极答案D5根据原电池的有关知识下列反应不能用于原电池的是 A.2H2+O22H2OB.2CH3OH+3O22CO2+4H2OC.Zn+2HClZnCl2+H2↑D.NaOH+HClNaCl+H2O解析原电池反应必须是放出能量的自发氧化还原反应选项D是非氧化还原反应故它不可以用于原电池答案D6下列叙述正确的是 A.反应AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O可以设计成原电池B.Zn和稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中并用导线把二者相连观察到Cu片上产生大量气泡说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化D.Zn-Cu原电池工作过程中溶液中H+向负极作定向移动答案B7在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片下列叙述正确的是 A.正极附近的S浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出解析题干所述装置属于原电池装置负极反应式:Zn-2e-Zn2+正极反应式:2H++2e-H2↑电子由负极流出经过外电路流向正极为形成闭合回路溶液中的阴离子向负极移动阳离子向正极移动答案D8如图所示的原电池装置X、Y为两电极电解质溶液为稀硫酸外电路中的电子流向如图所示对此装置的下列说法正确的是 A.外电路的电流方向为:X→外电路→YB.若两电极分别为Zn和石墨棒则X为石墨棒Y为ZnC.若两电极都是金属则它们的活动性为XYD.X极上发生的是还原反应Y极上发生的是氧化反应解析由图可知电子的流动方向是X→外电路→Y则电流的方向就为Y→外电路→X;X为原电池的负极Y为正极X的活动性比Y的强;X极应发生氧化反应Y极应发生还原反应答案C9控制合适的条件将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池下列判断不正确的是 A.反应开始时乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后在甲中溶入FeCl2固体乙中石墨电极为负极解析由总反应方程式知I-失去电子氧化反应Fe3+得电子被还原故A、B项正确;当电流计读数为零时即说明没有电子发生转移可证明反应达平衡C项正确;加入Fe2+导致平衡逆向移动则Fe2+失去电子生成Fe3+甲中石墨作负极D项错误答案D10将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间以下叙述正确的是 A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速率甲比乙慢解析乙烧杯中锌与铜没有接触不能构成原电池但锌可以与稀硫酸直接反应放出H2;甲烧杯中铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池由于金属活动性ZnCu所以锌为负极铜片上有H2放出加快了锌的溶解答案C11下图所示原电池正极的反应式为 解析该原电池中Cu比Ag活泼所以Cu作负极Ag作正极电池总反应是Cu与Ag+发生置换反应生成Ag单质所以正极反应式为Ag++e-Ag答案Ag++e-Ag12酸性锌锰干电池是一种一次性电池外壳为金属锌中间是碳棒其周围是由碳粉、MnO
2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物该电池放电过程产生MnOOH回收处理该废电池可得到多种化工原料回答下列问题:1该电池的正极反应式为 电池反应的离子方程式为 2维持电流强度为
0.5A电池工作5分钟理论上消耗锌 g已知F=96500C·mol-1 解析1电池正极发生还原反应所以正极反应式为MnO2+H++e-MnOOH负极反应式为Zn-2e-Zn2+所以电池反应为Zn+2MnO2+2H+Zn2++2MnOOH2因电流强度I=所以Q=It=
0.5A×5min×60s·min-1=150C所以通过电子物质的量为所以消耗Zn的质量为:×65g·mol-1=
0.05g答案1MnO2+H++e-MnOOH 2MnO2+Zn+2H+2MnOOH+Zn2+[注:式中Zn2+可写为ZnNH
3、ZnNH32Cl2等H+可写为N]
20.0513有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性强弱两人均使用镁片与铝片作电极但甲同学将电极放入6mol·L-1的H2SO4溶液中乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中如下图所示:1写出甲池中负极的电极反应式: 2写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极 ;总反应的离子方程式 3如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”则甲会判断出 活动性更强而乙会判断出 活动性更强填写元素符号 4由此实验可得到如下哪些正确结论 A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动性顺序已过时已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂反应受条件的影响较大因此应具体问题具体分析5丙同学依据甲、乙同学的思路设计如下实验:将铝片和铜片用导线相连一组插入浓硝酸中一组插入稀NaOH溶液中分别形成了原电池
①在这两个原电池中负极分别为 A.铝片、铜片B.铜片、铝片C.铝片、铝片D.铜片、铜片
②写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式 解析原电池中利用电流计测定电流的方向从而判断电子流向再确定原电池的正负极甲中Mg作负极乙中Al作负极同理铝片和铜片插入浓硝酸中Al钝化铜片作负极;铝片和铜片插入稀NaOH溶液中铝与NaOH溶液反应铝作负极答案1Mg-2e-Mg2+22Al+8OH--6e-2Al+4H2O 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑3Mg Al 4AD5
①B
②负极:Cu-2e-Cu2+;正极:4H++2N+2e-2NO2↑+2H2O能力提升12016全国甲Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池下列叙述错误的是 A.负极反应式为Mg-2e-Mg2+B.正极反应式为Ag++e-AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2OMgOH2+H2↑解析Mg-AgCl海水电池中Mg为活泼金属作负极发生反应:Mg-2e-Mg2+A项正确;AgCl在正极反应:AgCl+e-Ag+Cl-B项错误;原电池中阴离子向负极移动C项正确;Mg可与H2O缓慢反应D项正确答案B2可以将反应Zn+Br2ZnBr2设计成原电池下列4个电极反应:
①Br2+2e-2Br-
②2Br--2e-Br2
③Zn-2e-Zn2+
④Zn2++2e-Zn其中表示放电时负极和正极反应的分别是 A.
②和
③B.
②和
①C.
③和
①D.
④和
①解析放电时负极反应物为Zn失电子被氧化正极反应物为Br2得电子被还原答案C3M、N、P、E四种金属
①M+N2+N+M2+
②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中M表面有大量气泡
③N、E用导线连接放入E的硫酸溶液中电极反应为E2++2e-EN-2e-N2+四种金属的还原性由强到弱的顺序是 A.P、M、N、EB.E、N、M、PC.P、N、M、ED.E、P、M、N解析由
①知还原性MNM、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中M表面冒气泡为原电池正极故还原性PM;N、E构成的原电池中N作负极故还原性NE答案A★4如图所示杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球调节杠杆并使其在水中保持平衡然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液一段时间后下列有关杠杆的偏向判断正确的是实验过程中不考虑铁丝反应及两球的浮力变化 A.杠杆为导体和绝缘体时均为A端高B端低B.杠杆为导体和绝缘体时均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时A端低B端高;为导体时A端高B端低D.当杠杆为绝缘体时A端高B端低;为导体时A端低B端高解析若杠杆为导体则构成原电池铁作负极失电子而溶解:Fe-2e-Fe2+溶液中Cu2+在正极铜极得电子生成铜质量增大而下降A端低B端高;若杠杆为绝缘体则铁球和CuSO4溶液发生置换反应生成Cu覆于表面质量增加下降A端高B端低答案D★5常温下将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓硝酸中组成原电池图1测得原电池的电流强度I随时间t的变化如图2所示反应过程中有红棕色气体产生图1图20~t1时原电池的负极是铝片此时正极的电极反应式是 溶液中的H+向 极移动t1时原电池中电子流动方向发生改变其原因是 解析在0~t1时正极上是N得电子后结合H+生成NO2和H2O;在原电池中阳离子向正极移动故H+向正极移动;由于Al与浓硝酸反应后在表面生成了致密的氧化膜阻止了Al的进一步反应t1时发生Cu与浓硝酸的反应Cu作负极原电池中电子流动方向发生了改变答案2H++N+e-NO2↑+H2O 正 Al在浓硝酸中发生钝化氧化膜阻止了Al的进一步反应。
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