2019-2020年高中化學(xué)課時跟蹤檢測十九原電池新人教版.doc

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2019-2020年高中化學(xué)課時跟蹤檢測十九原電池新人教版 1．下列反應(yīng)不可用于設(shè)計原電池的是(　　) A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 解析：選A　只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池。NaOH與HCl的反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。 2．下列關(guān)于原電池的敘述正確的是(　　) A．構(gòu)成原電池的正極和負極必須是兩種不同的金屬 B．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 C．原電池中電子流出的一極是負極，該極被還原 D．原電池工作時，電流的方向是從負極到正極 解析：選B　A項，構(gòu)成原電池的正極和負極可能是兩種不同的金屬，也可能是導(dǎo)電的非金屬(如石墨棒)和金屬，錯誤；B項，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，正確；C項，在原電池中，負極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，錯誤；D項，原電池放電時，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，電流的方向是從正極到負極，錯誤。 3．實驗室用鐵片、銅片和AgNO3溶液組成原電池，則正極的電極反應(yīng)式為(　　) A．Fe－3e－===Fe3＋　　　　 B．Fe－2e－===Fe2＋ C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．Ag＋＋e－===Ag 解析：選D　在此原電池中，鐵片、銅片分別為負極和正極，總反應(yīng)為Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，正極的電極反應(yīng)為Ag＋＋e－===Ag，D項正確。 4.如圖是一個鹽橋中充滿飽和KCl溶液的鋅銅原電池裝置，下列分析正確的是(　　) A．Cu片上發(fā)生氧化反應(yīng) B．電子由Cu片經(jīng)外電路流向Zn片 C．鹽橋中的Cl－移向ZnSO4溶液 D．一段時間后燒杯中c(Zn2＋)、c(Cu2＋)均減小 解析：選C　Cu片為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；電子從Zn片(負極)經(jīng)外電路流向Cu片(正極)，B項錯誤；鹽橋中的陰離子移向負極，即Cl－移向ZnSO4溶液，C項正確；負極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，左燒杯中c(Zn2＋)增大，D項錯誤。 5.如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對此裝置的下列說法正確的是(　　) A．外電路的電流方向為X→外電路→Y B．若兩電極分別為Zn和碳棒，則X為碳棒，Y為Zn C．若兩電極都是金屬，則它們的活動性為X>Y D．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng) 解析：選C　由圖可知，電子的流動方向是X→外電路→Y，則電流的方向就為Y→外電路→X；X為原電池的負極，Y為正極，X的活動性比Y的強；X極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，Y極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)。所以，A、B、D錯誤，C正確。 6.如圖所示，電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正極變粗，負極變細，符合這種情況的是(　　) A．正極Cu，負極Zn，S為稀H2SO4 B．正極Zn，負極Cu，S為CuSO4溶液 C．正極Ag，負極Zn，S為AgNO3溶液 D．正極Fe，負極Cu，S為AgNO3溶液 解析：選C　原電池中，負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)題意負極變細，即金屬單質(zhì)失去電子，負極應(yīng)是活潑金屬，B和D錯誤；又因為正極變粗，即該電池的總反應(yīng)應(yīng)是置換金屬的置換反應(yīng)，A錯誤。 7．有A、B、C、D四種金屬，當A、B組成原電池時，電子流動方向A→B；當A、D組成原電池時，A為正極；B與E構(gòu)成原電池時，電極反應(yīng)式為E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋。則A、B、D、E金屬性由強到弱的順序為(　　) A．A>B>E>D　　　　 B．A>B>D>E C．D>E>A>B D．D>A>B>E 解析：選D　原電池電子由負極流向正極，負極活潑，故活動性A>B；當A、D組成原電池時，A為正極，金屬活動性為D>A；B與E構(gòu)成原電池時，B失去電子，即B作負極，金屬活動性為B>E，故A、B、D、E金屬性由強到弱的順序為D>A>B>E。 8．關(guān)于下圖所示裝置(鹽橋含KCl)的敘述，正確的是(　　) A．銅離子在銅片表面被氧化 B．銅作負極，銅片上有氣泡產(chǎn)生 C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 D．右側(cè)燒杯中，SO的物質(zhì)的量幾乎不變，K＋的數(shù)目增多 解析：選D　銅離子在銅片表面被還原，A不正確；銅作正極，銅片上有銅析出，無氣泡產(chǎn)生，B不正確；電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，而電流方向與電子的定向移動方向相反，C不正確；鹽橋中陽離子移向正極，右側(cè)燒杯中K＋的數(shù)目增多，D正確。 9．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置圖進行實驗。 裝置 現(xiàn)象 二價金屬A不斷溶解　 C的質(zhì)量增加 A上有氣體產(chǎn)生 根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題： (1)裝置甲中負極的電極反應(yīng)式是_____________________________________________。 (2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是___________________________________________。 (3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)四種金屬活潑性由強到弱的順序是____________。 解析：甲、乙、丙均為原電池裝置，依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負極、B為正極，活潑性A＞B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負極，活潑性B＞C；丙中A上有氣體(即有H2)產(chǎn)生，則A為正極，活潑性D＞A，隨著H＋的消耗，pH變大。 答案：(1)A－2e－===A2＋　(2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)變大　(4)D＞A＞B＞C 10.原電池是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。 (1)某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計如圖所示裝置。 ①a和b不連接時，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________。 ②a和b用導(dǎo)線連接，Cu極為原電池______極(填“正”或“負”)，Zn極發(fā)生______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。 ③a和b用導(dǎo)線連接，Zn片上發(fā)生的電極反應(yīng)：________________________，Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)：__________________________。 (2)若a和b相連接，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，理論上Zn片質(zhì)量減輕____________g。 解析：(1)①a和b不連接時，該裝置不構(gòu)成原電池，鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑；②a和b用導(dǎo)線連接，該裝置構(gòu)成原電池，銅作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；鋅作負極發(fā)生氧化反應(yīng)；③a和b用導(dǎo)線連接，該裝置構(gòu)成原電池，銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑；鋅作負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋。(2)鋅片減少的質(zhì)量＝65 gmol－1＝6.5 g。 答案：(1)①Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑?、谡⊙趸、踆n－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑ (2)6.5 1．已知空氣鋅電池的電極反應(yīng)為鋅粒：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，石墨：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。根據(jù)判斷，鋅片(　　) A．正極，并被還原 B．正極，并被氧化 C．負極，并被還原 D．負極，并被氧化 解析：選D　Zn失去電子作負極，負極被氧化。 2．一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該反應(yīng)的原電池的組成正確的是(　　) 選項 A B C D 正極 Zn Ag Cu Cu 負極 Cu Cu Zn Zn 電解質(zhì)溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 FeCl2 解析：選C　根據(jù)負極材料要求可知，A、B錯誤，D項的自發(fā)氧化還原反應(yīng)為Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，不符合題目要求，也不正確。 3．右圖是鋅、銅和稀硫酸形成的原電池，某實驗興趣小組同學(xué)做完實驗后，在讀書卡片上記錄如下： 卡片上的描述合理的是(　　) A．①②③ B．③④⑤ C．①⑤⑥ D．②③④ 解析：選B　構(gòu)成原電池的正極是Cu，負極是Zn，故①錯誤；電子從負極Zn流出，流向正極Cu，H＋向正極移動，在Cu上得電子：2H＋＋2e－===H2↑，故②錯誤，③、④正確；原電池負極上發(fā)生的反應(yīng)是Zn－2e－===Zn2＋，⑥錯誤；電池總反應(yīng)：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，當有1 mol e－通過時，產(chǎn)生H2為0.5 mol，故⑤正確。 4．某小組設(shè)計如圖裝置(鹽橋中盛有浸泡了KNO3溶液的瓊脂)研究電化學(xué)原理。下列敘述正確的是(　　) A．銀片為負極，發(fā)生的反應(yīng)為Ag＋＋e－===Ag B．進行實驗時，瓊脂中K＋移向Mg(NO3)2溶液 C．用稀硫酸代替AgNO3溶液，可形成原電池 D．取出鹽橋，電流表依然有偏轉(zhuǎn) 解析：選C　A項，Mg比Ag活潑，Mg片為負極，Ag片為正極，A項錯誤；進行實驗時，瓊脂中的陽離子移向正極，即K＋移向AgNO3溶液，B項錯誤；C項，用稀硫酸代替AgNO3溶液，也可形成原電池，電池總反應(yīng)為Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，C項正確；D項，取出鹽橋，電路斷開，電流表不能偏轉(zhuǎn)，D項錯誤。 5.右圖為一原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中，不正確的是(　　) A．原電池工作時的總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu B．原電池工作時，Zn電極流出電子，發(fā)生氧化反應(yīng) C．原電池工作時，銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，CuSO4溶液藍色變深 D．鹽橋中陽離子流向CuSO4溶液中 解析：選C　該原電池中Zn為負極，負極上Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn－2e－===Zn2＋，Cu為正極，正極上溶液中的Cu2＋得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2＋＋2e－===Cu，總電池反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，鹽橋中陽離子移向正極，即移向CuSO4溶液，綜上所述，C項錯誤，其他各項均正確。 6.控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2設(shè)計成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是(　　) A．反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3＋被還原 C．電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài) D．電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負極 解析：選D　由題圖并結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3＋得電子變?yōu)镕e2＋被還原，I－失去電子變?yōu)镮2被氧化，所以A、B項正確；電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，C項正確；在甲中溶入FeCl2固體，對于2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，平衡向逆反應(yīng)方向移動，此時Fe2＋被氧化，I2被還原，故甲中的石墨電極為負極，乙中的石墨電極為正極，D錯誤。 7．某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中，正確的是(　　) A．Fe作正極，發(fā)生氧化反應(yīng) B．負極反應(yīng)：Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3↓ C．工作一段時間后，盛有稀硫酸溶液的燒杯中pH不變 D．鹽橋中的Cl－向左邊燒杯中移動，使該燒杯中溶液保持電中性 解析：選D　A項，鋁的金屬性強于鐵，則鋁是負極，鐵是正極，鐵上發(fā)生還原反應(yīng)，錯誤；B項，鋁是負極，失去電子，電極反應(yīng)式為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，錯誤；C項，工作一段時間后，盛有稀硫酸溶液的燒杯中氫離子放電，濃度降低，則pH增大，錯誤；D項，鋁是負極，則鹽橋中的Cl－向左邊燒杯中移動，使該燒杯中溶液保持電中性，D正確。 8．有關(guān)下圖裝置的說法中正確的是(　　) A．氧化劑與還原劑必須直接接觸，才能發(fā)生反應(yīng) B．乙池中電極反應(yīng)式為NO＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O C．當銅棒質(zhì)量減少6.4 g時，甲池溶液質(zhì)量增加6.4 g D．當銅棒質(zhì)量減少6.4 g時，向乙池密封管中通入標準狀況下1.12 L O2，將使氣體全部溶于水 解析：選D　A項，該原電池中氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)是在兩個不同的燒杯中完成的，因此氧化劑與還原劑沒有直接接觸，A項錯誤；B項，乙池是正極，溶液中的NO得到電子，電極反應(yīng)式為NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O，B項錯誤；C項，當銅棒質(zhì)量減少6.4 g(即0.1 mol)時，甲池溶液中Cu2＋增加0.1 mol，但由于鹽橋中Cl－向甲池中移動，所以溶液增加的質(zhì)量大于6.4 g，C項錯誤；D項，當銅棒質(zhì)量減少6.4 g(即0.1 mol)時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2 mol，所以根據(jù)電極反應(yīng)式NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物質(zhì)的量是0.2 mol，則根據(jù)反應(yīng)式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧氣的物質(zhì)的量是0.05 mol，其在標準狀況下的體積是1.12 L，D項正確。 9.根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，設(shè)計的原電池如圖所示，其中鹽橋內(nèi)裝瓊脂飽和KNO3溶液。請回答下列問題： (1)電極X的材料是_______；電解質(zhì)溶液Y是________。 (2)銀電極為電池的________極，寫出兩電極的電極反應(yīng)式： 銀電極：____________________________________________________________； X電極：_____________________________________________________________。 (3)外電路中的電子是從______電極流向______電極。 (4)鹽橋中向CuSO4溶液中遷移的離子是____(填字母)。 A．K＋ B．NO C．Ag＋ D．SO (5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替______。Ag電極能否被石墨代替________。 解析：(1)由反應(yīng)方程式可知，Cu為還原劑，作負極，即Cu為X極，Ag＋(aq)為氧化劑，即Y應(yīng)為AgNO3溶液。(2)銀電極為電池的正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)：2Ag＋＋2e－===2Ag，負極(X電極)發(fā)生氧化反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2＋。(3)外電路中的電子從Cu電極(負極)流向Ag電極(正極)。(4)左邊燒杯中Cu－2e－===Cu2＋，陽離子濃度增加，故鹽橋中的陰離子NO移向CuSO4溶液中。(5)CuSO4溶液主要是具有導(dǎo)電性的作用，可以被其他不與Cu反應(yīng)的電解質(zhì)溶液代替。正極本身不參與反應(yīng)，只要是活潑性比Cu差的金屬或能導(dǎo)電的非金屬均可以作電極，故Ag電極能被石墨代替。 答案：(1)Cu　AgNO3溶液 (2)正　2Ag＋＋2e－===2Ag　Cu－2e－===Cu2＋ (3)Cu　Ag　(4)B　(5)能　能 10．將反應(yīng)IO＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O設(shè)計成如圖所示的原電池。 (1)開始時向甲燒杯中加入少量濃硫酸，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，此時甲池中發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________，工作過程中關(guān)于電流計的讀數(shù)，下列說法正確的是______(填編號)。 a．電流計讀數(shù)逐漸減小 B．電流計讀數(shù)有可能變?yōu)? c．電流計讀數(shù)一直不變 D．電流計的讀數(shù)逐漸增大 (2)如果在加濃硫酸前， 甲、乙燒杯中都加入淀粉溶液，則溶液變藍的燒杯是________(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。 (3)工作一段時間后，如果再向甲燒杯滴入濃NaOH溶液，此時乙池中發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________________，電流計指針向______(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。 解析：(1)根據(jù)題中信息，I－失電子被氧化，說明乙池中石墨作負極，其電極反應(yīng)式為2I－－2e－===I2，則甲池中石墨作正極，其電極反應(yīng)式為2IO＋12H＋＋10e－===I2＋6H2O，隨反應(yīng)的進行，碘離子和碘酸根離子的量減小，通過的電量減小，電流計讀數(shù)不斷減小，當反應(yīng)達到平衡后，電流計的讀數(shù)為0，故a、b說法正確。(2)根據(jù)(1)的分析，兩燒杯中都有I2的存在，加入淀粉后，都變藍；(3)甲燒杯中滴入NaOH溶液，消耗H＋，促使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，乙池中電極反應(yīng)式I2＋2e－===2I－，則甲池中電極反應(yīng)式：I2＋12OH－－10e－===2IO＋6H2O，甲池失電子，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。 答案：(1)2IO＋10e－＋12H＋===I2＋6H2O　a、b　(2)甲、乙　(3)I2＋2e－===2I－　左