高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池精品课后练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池精品课后练习题，共17页。试卷主要包含了0分），【答案】B，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
4.1原电池人教版（  2019）高中化学选择性必修一同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。  第I卷（选择题） 一、单选题（本大题共7小题，共21.0分）一种以和为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是(    )
A. 电池的负极反应为
B. 电池放电时从极区移向极区
C. 电子从电极经外电路流向电极
D. 放电一段时间后，正负两极生成的和消耗的的量相等用铜片、银片设计成如图所示的原电池。下列有关该原电池的叙述正确的是(    )
A. 电子通过盐桥从乙池流向甲池
B. 用铜线代替盐桥，铜片上发生的反应是
C. 开始时，银片上发生的反应是
D. 将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同可利用电化学原理处理含铬废水和含甲醇废水，装置如图所示。下列说法错误的是(    )
A. 极为该电池的负极
B. 微生物能加快甲醇的反应速率
C. 极的电极反应式为
D. 放电过程中，极附近溶液升高我国科研人员研制出一种室温“可呼吸”电池。放电时该电池“吸入”，充电时“呼出”。“吸入”时，其工作原理如图所示。吸收的全部中，有转化为固体沉积在多壁碳纳米管电极表面。下列说法正确的是(    )
A. “吸入”时，钠箔为正极
B. “吸入”时的正极反应：
C. “呼出”时，向多壁碳纳米管电极移动
D. 标准状况下，每“呼出”，转移电子下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是
   图Ⅰ碱性锌锰电池图Ⅱ铅蓄电池图Ⅲ图Ⅳ氢氧燃料电池A. 图Ⅰ所示电池中，是正极，电极反应式是
B. 图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过电子时，理论上负极板的质量增加
C. 图Ⅲ所示装置没有形成原电池
D. 图Ⅳ所示电池中，不管溶液换成溶液还是溶液，电池总反应式不变我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池，将溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为，下列说法错误的是。(    )
A. 放电时，向负极移动
B. 充电时释放，放电时吸收
C. 放电时，正极反应为
D. 充电时，正极反应为根据反应未配平设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为，溶液的体积均为，盐桥中装有饱和溶液。下列说法不正确的是(    )
A. 石墨是原电池的负极，发生氧化反应
B. 忽略溶液体积变化，浓度变为，则反应中转移的电子为
C. 甲烧杯中的电极反应为
D. 电池工作时，盐桥中的向甲烧杯中移动第II卷（非选择题） 二、流程题（本大题共1小题，共8.0分）如图所示是工业生产硝酸铵的流程。写出和通过红热的铁纱网生成氨气的化学方程式：__________________________。在一定温度和压强下，将和按体积比在密闭容器中混合，当该反应达到平衡时，测得平衡混合气中的气体体积分数为，此时的转化率为_______。设备中反应的化学方程式为_____________________。利用以上流程，若与合成氨时，的转化率如上题所求，氨气催化氧化制硝酸时损失，其他环节损失忽略不计，则吨最多可制取______________吨硝酸铵。某课外小组运用原电池原理合成氨，其装置结构如图所示：该装置的负极为_______填“”或“”，试写出极的电极反应式：_____________________。 三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）科研人员设想用如图所示装置生产硫酸。
 上述生产硫酸的总反应方程式为_______________，是_________极，电极反应式为_________________，生产过程中向__________ 填或电极区域运动。该小组同学反思原电池的原理，其中观点正确的是______________填字母。A.原电池反应的过程中可能没有电子发生转移B.原申池装置需要个活泼性不同的金属电极C.电极一定不能参加反应D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生若需将反应：设计成原电池装置，则负极材料为________________，溶液为__________________________。与反应还可制备，可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜只允许通过燃料电池的结构示意图如下：电池总反应为，电极为____________填“正极”或“负极”，电极反应方程式为_________。
原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。
现有如下两个反应：；上述反应中能设计成原电池的是______。
分别按图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中为电流计。请回答下列问题：

以下叙述中，正确的是______。
A.甲中锌片是负极，乙中铜片是正极  两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液均增大                   产生气泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外电流电路中电流方向         乙溶液中向铜片方向移动
变化过程中能量转化的主要形式是：甲为______；乙为______。
在乙实验中，如果把硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式及总反应离子方程式：铜电极：______，总反应：______。
当电路中转移电子时，消耗负极材料的质量为______。 四、简答题（本大题共2小题，共16.0分）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。请根据题中提供的信息，回答下列问题。铅蓄电池在放电时发生的总反应为，负极电极反应式为____________________________________。工作后，铅蓄电池里电解质溶液的__________填“变大”“变小”或“不变”。溶液常用于腐蚀印刷电路板，发生反应，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为__________。当转移电子时，被腐蚀的铜的质量为__________。将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为__________。A.铝片、铜片  铜片、铝片  铝片、铝片燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。如图是电解质溶液为稀硫酸的氢氧燃料电池原理示意图：氢氧燃料电池的总反应方程式是______________________。将两铂片插入溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的一极是原电池的__________极，该极的电极反应式是______________________________________。原电池实现了化学能到电能的转化，请按要求完成下列习题．若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极的电极反应方程为________．根据氧化还原反应：设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂一饱和溶液．请回答下列问题：电极的材料是________；电解质溶液是________；盐桥中向溶液中迁移的离子是________填序号．A.    ．        ．微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用．有一种银锌电池，其电极分别是和，电解质溶液为，电极反应为：，，总反应为则下列叙述中正确的是________A.在使用过程中，电池负极区溶液减小B.在使用过程中，电流由极经外电路流向极C.在使用过程中，电极发生还原反应，电极发生氧化反应D.外电路中每通过电子，正极的质量理论上减小 五、推断题（本大题共1小题，共10.0分）已知、、、、是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中和同主族，中学阶段常见物质、、为其中的三种元素组成的化合物，且均为强电解质，能使紫色石蕊试液变红，当、按物质的量之比为反应时，有如图转化关系。液态二元化合物元素在元素周期表中的位置_________，其最高价氧化物对应水化物的化学式______；物质含有键_________填离子键或共价键，物质的电子式_________________；、两元素的单质在物质、水溶液中均能设计成燃料电池，请写出、两元素的单质在物质水溶液中形成燃料电池的正极反应式________________________________，在物质水溶液中形成燃料电池的负极反应式______________________________________。写出的单质在水溶液中反应的离子方程式_________________________________。若在恒压反应容器中充入和，在温度、压强条件下进行反应。平衡时，若的转化率为，则该条件下的平衡分压_________分压总压物质的量分数
答案和解析 1.【答案】 【解析】对，反应中被氧化为，应为原电池的负极反应，电极反应式为；
错，该装置是原电池，原电池放电时，阳离子向正极移动，所以从极区移向极区；
对，为负极，为正极，电子从电极经外电路流向电极；
对，根据得失电子守恒，放电一段时间后，正负两极生成的和消耗的的量相等。
 2.【答案】 【解析】电解质溶液中通过离子的定向移动形成电流，电子不经过电解质溶液，故A错误；
用铜线代替盐桥，乙池是原电池，甲池是电解池发生电镀，铜片是阳极，铜片上发生的反应是，故B错误；
银片是原电池的正极，溶液中的得到电子发生还原反应，电极反应是，故C错误；
该原电池负极是铜失电子生成，正极得电子生成银单质，铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池总反应都是，故D正确。
故选：。
 3.【答案】 【解析】处理含铬废水过程中转化为，则极为该电池的正极，极为该电池的负极，项正确；
在微生物作用下，甲醇的反应速率加快，项正确；
极发生氧化反应，其电极反应式为，项错误；
放电过程中，正极反应式为，消耗，则极附近溶液升高，项正确。
 4.【答案】 【解析】“吸入”时是原电池装置，由题图分析可知，项错误，项正确；
“呼出”时是电解池装置，钠箔是阴极，多壁碳纳米管是阳极，在电解池内部，阳离子向阴极移动，故移向钠箔，项错误；
标准状况下每“呼出” ，即 时，根据阳极的电极反应式，可知转移电子，项错误。
【图像分析】 电极电极反应原电池“吸入”负极钠箔正极多壁碳纳米管电解池“呼出”阳极多壁碳纳米管阴极钠箔
 5.【答案】 【解析】【分析】
本题考查原电池原理及常见化学电源，掌握相关知识是关键，题目难度不大。
【解答】
A.图Ⅰ所示电池中，正极上得电子发生还原反应，电极反应式是：，故A错误；
B.图Ⅱ所示电池放电过程中，当外电路通过电子时，理论上负极板的质量是的硫酸根的质量增加，故B错误；
C.图Ⅲ所示装置满足原电池形成条件，形成了原电池 ，故C错误；
D.图Ⅳ所示电池中，不管溶液换成溶液还是溶液，电池总反应式都为：，故D正确。
故选D。  6.【答案】 【解析】充电时，阳极失电子生成，电极反应式为，项错误。
 7.【答案】 【解析】在乙池中，，则石墨是原电池的负极，发生氧化反应，项正确；
浓度变为，则反应生成的为  ，由生成的为，则反应中转移的电子为，项错误；
甲烧杯中，得电子转化为，电极反应为，项正确；
电池工作时，盐桥中的向正极移动，即向甲烧杯中移动，项正确。
 8.【答案】；  【解析】和在红热铁纱网的催化作用下合成氨气：。
在一定温度和压强下，气体的体积比等于物质的量之比，则初始和的物质的量之比为，假设通入的物质的量为，达到平衡时转化的物质的量为，列出三段式：
                                                                                          起始量                                                             变化量                                                            平衡量                 ，，则的转化率为。装置中在合金网的催化作用下，氨气和氧气发生催化氧化反应生成和，化学方程式为。，的转化率为，最多可制取氨气的质量为，设被氧化的氨气为，氨气催化氧化制硝酸时损失，则生成的硝酸为，氨与硝酸按物质的量之比为生成硝酸铵，则有，解得，所以硝酸铵的质量为。
电池工作时，电池处失电子被氧化生成，故负极为；极得电子被还原生成，电极反应式为。
 9.【答案】；正；；；
；
；溶液；
负；。 【解析】【分析】

本题考查化学电源新型电池，为高频考点，根据元素化合价变化确定正负极，知道各个电极发生的反应及电子流向，难点是电极反应式的书写，题目难度中等。

【解答】

该原电池中，二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸，所以通入二氧化硫的电极是负极、通入氧气的电极是正极，负极反应式为，正极反应式为，电子从负极沿导线流向正极，据此分析解答；
上述生产硫酸的总反应方程式为；电极是正极；电极反应式为：；根据原电池原理阳离子向正极移动，所以生产过程中向电极移动；
原电池的本质是氧化还原反应，一定有电子转移，故A错误；
B.原电池的电极可以是两个材料一样的金属，也可以是个金属个非金属，故B错误；
C.在的反应构成的原电池中，做负极参与反应，故C错误；
D.根据原电池的原理可知负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，故D正确；

设计成如上图所示的原电池装置，根据方程式中物质发生的反应类型判断，发生氧化反应，作原电池的负极，所以负极材料是，正极材料是比不活泼的导电物质如石墨、等即可．溶液中含有，如溶液；

甲醇具有还原性，在负极上发生氧化反应生成，根据电子流向可知为负极，电极反应式为：。  10.【答案】   化学能转化为热能   化学能转化为电能        【解析】解：反应不是氧化还原反应，不能设计成原电池，反应是氧化还原反应，能设计成原电池，
故答案为：；
甲中没有形成闭合回路，不能形成原电池，乙中铜片是正极，故A错误；
B.铜为金属活动性顺序表元素之后的金属，不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面没有气泡产生，故B错误；
C.两烧杯中硫酸都参加反应，氢离子浓度减小，溶液的均增大，故C正确；
D.乙能形成原电池反应，可以加快化学反应速率，故D正确；
E.乙形成闭合回路，形成原电池，电流方向为正极到负极，所以乙的外电路中电流方向，故E错误；
F.乙溶液中向负极片方向移动，故F错误；
故答案为：；
甲中不能形成原电池，所以是将化学能转变为热能，乙池能构成原电池，所以是将化学能转化为电能，
故答案为：化学能转化为热能；化学能转化为电能；
如果将稀硫酸换成硫酸铜溶液，则正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：，总反应为锌置换出铜的反应即，
故答案为：；；
负极锌失电子所以当电路中转移电子时，消耗负极材料的质量为，
故答案为：。

本题考查原电池的组成和工作原理，题目难度中等，注意把握电极方程的书写方法，为该题的易错点，掌握相应的原理是解答关键。
 11.【答案】  ；变大 
  ； 
 
    负  
 【解析】 原电池中负极发生氧化反应，根据总反应可知放电时被氧化为，所以负极反应式为  ；根据总反应可知，电池工作时消耗硫酸，所以铅蓄电池里电解质溶液的变大。
原电池中负极发生氧化反应，所以负极所用材料应为，根据得失电子守恒，当转移电子时反应，质量为。
常温下铝在浓硝酸中钝化，所以插入浓硝酸时铜被氧化，作为负极；铝可以与烧碱溶液反应，铜不反应，所以插入烧碱溶液中铝被氧化，作为负极。
氢氧燃料电池中，负极氢气被氧化，正极氧气被还原，总反应为。
燃料电池中，通入燃料的一极为负极，即通入甲烷气体的一极是原电池的负极，甲烷失电子被氧化，电解质溶液显碱性，生成碳酸根离子，电极反应式为。
 12.【答案】  或
；    
   
、 【解析】【分析】
本题考查原电池的工作原理以及电极反应式的书写，注意理解原电池的工作原理是解题关键，难度不大。
【解答】
若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则与反应失电子生成  作负极，负极的电极反应方程为： 或，故答案为： 或；
电极所处的电解质溶液是，为，发生，为负极；和，发生：作正极，电解质溶液是，故答案为：；；
盐桥中向溶液中即向负极迁移的离子是阴离子，故答案为：；
 在使用过程中，电池负极区电极反应为：，浓度减小，溶液减小，故A正确；
B.在使用过程中，电流由极正极经外电路流向极负极，故B正确；
C.在使用过程中，电极发生氧化反应，电极发生还原反应，故C错误；
D.外电路中每通过电子，正极的质量理论上减小氧原子，质量理论上减小，故D错误，故答案为：。  13.【答案】第三周期；
硫酸只含有共价键；
；

 【解析】【分析】
本题考查有关元素周期表的推断及物质的性质，难度不大，掌握相关元素及其物质的性质是解答的关键。
【解答】
能使紫色石蕊试液变红说明为酸，且为强酸，则与按反应则一定为一元强碱，则可能为氢氧化钠，生成硫酸钠与水，据原子序数可知应当为，为，为，为，则一定为。
元素在元素周期表中的位置是第三周期，其最高价氧化物对应水化物的化学式；
物质硫酸含有共价键，物质为氢氧化钠，电子式为；
、两元素的单质是氢气与氧气在物质硫酸、氢氧化钠水溶液中均能设计成燃料电池，氢气与氧气与硫酸形成的燃料电池的正极是通入氧气一极，电极反应式为，氢气与氧气与氢氧化钠溶液形成的燃料电池的负极是通入氢气一极，电极反应式为；
氯气在氢氧化钠中反应的离子方程式为；
若在恒压反应容器中充入二氧化硫和氧气，在温度、压强条件下进行反应                              
开始：                         
转化：          
平衡：       
则可知平衡时二氧化硫的分压为：，故答案为：。