高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池同步练习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池同步练习题，共8页。试卷主要包含了1原电池同步练习题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．下列实验操作、对应的现象及结论均正确的是
A．AB．BC．CD．D
2．某甲烷燃料电池的构造如图所示，a、b为电极，C、D为选择性离子交换膜，只允许一种离子通过。下列说法正确的是
A．b是电池负极
B．电流由b沿导线流向a，再由a通过电解质溶液流回b
C．出口Y中KOH的质量分数小于ω%
D．a电极的电极反应式为：CH4−8e－+8OH－＝CO2+6H2O
3．根据Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu的反应原理设计一个原电池，当铁为负极时，正极不可以选用的材料是
A．铂B．石墨
C．铜D．锌
4．下列叙述对应反应的离子方程式书写错误的是
A．用、石墨设计“双液”原电池：
B．医疗上不能用作“钡餐”：
C．用溶液与不同浓度的稀硫酸反应探究浓度对化学反应速率的影响：
D．用溶液探究或大小对化学平衡的影响：
5．由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和1 L 0.2 ml·L-1 CuCl2溶液组成的装置如图所示，下列说法正确的是
A．闭合K，电子通过电解质溶液移到碳棒上
B．闭合K，Cu2+移向铁棒
C．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18 g
D．闭合K，铁棒表面发生的电极反应为Cu2＋＋2e-=Cu
6．下列措施不能加快Zn与1ml/LH2SO4反应产生H2的速率的是
A．用Zn粉代替Zn粒B．滴加少量的CuSO4溶液
C．升高温度D．再加入1ml/LCH3COOH溶液
7．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，工作时的电池反应为：Pb+ PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O，下列结论正确的是
A．Pb为正极，被氧化
B．电池工作时，电解质溶液的pH不断减小
C．向PbO2极移动
D．电池工作时，电解质溶液的pH不断增大
8．下列装置的有关说法正确的是
A．装置Ⅰ用于制备无水B．装置Ⅱ可增大溶液中HClO的浓度
C．装置Ⅲ不能构成原电池，电流表指针不偏转D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过电解质溶液流向碳棒
二、非选择题
9．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，填写空格。
(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，负极电极反应式为：____。
(2) FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，发生2FeCl3+Cu =2FeCl2+CuCl2，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为：__。当线路中转移0.2ml电子时，则被腐蚀铜的质量为：____g。
(3)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 B．铜片、铝片 C．铝片、铝片
(4)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①氢氧燃料电池的总反应化学方程式是：_____。
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度___(填“增大”“减小”或“不变”)。
10．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
(1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_______(填字母，下同)。
A．KOH+HCl=KCl+H2OB．Cu+Fe3+=Fe2++Cu2+
C．Na2O+H2O=2NaOHD．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如下两个实验(如图)。
①有关反应一段时间后的实验现象，下列说法正确的是_______。
A．图I中温度计的示数高于图II的示数
B．图I和图II中温度计的示数相等，且均高于室温
C．图I和图II的气泡均产生于锌棒表面
D．图II中产生气体的速率比I慢
②写出图II中正极的电极反应式：_______；
③图II中随着反应的进行，负极质量将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。当外电路上有2ml电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为_______。选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变澄清
酸性：苯酚>碳酸
B
溶液中加入少量溶液，有砖红色沉淀()生成
C
将镁片和铝片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片表面产生气泡
该装置构成了原电池，铝片做负极
D
向某溶液中加入稀NaOH溶液，用湿润的红色石蕊试纸检验，无明显现象
溶液中一定无
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，生成苯酚钠、碳酸氢钠，可知苯酚的酸性大于碳酸氢根离子的酸性，A错误；
B．加入少量AgNO3溶液，有砖红色沉淀Ag2CrO4生成，但初始pH及离子浓度不知，无法判断Ksp大小，B错误；
C．铝、镁和氢氧化钠溶液构成原电池，铝失去电子作负极，镁作正极，C正确；
D．加入稀氢氧化钠溶液，可能合成一水合氨，由实验及现象可知，溶液中可能含有铵根离子，D错误；
故答案选C。
2．B
【分析】某甲烷燃料电池的构造如图所示，根据图中分析甲烷是还原剂，因此a为原电池负极，氧气为氧化剂，因此b为原电池正极。
解析：A．根据前面分析b是电池正极，a是电池负极，故A错误；
B．电流由正极经导线流向负极即电流由b沿导线流向a，再由a通过电解质溶液流回b，故B正确；
C．KOH溶液中的钾离子穿过D膜向b移动，氧气变为氢氧根离子，因此出口Y中KOH的质量分数大于ω%，故C错误；
D．a电极上甲烷变为碳酸根，其电极反应式为：CH4−8e－+10OH－＝+7H2O，故D错误。
综上所述，答案为B。
3．D
解析：当铁做负极时，正极的金属材料的金属活动性应该弱于铁的金属活动性，所以锌不可选，D项符合题意。
4．A
解析：A．用、石墨设计“双液”原电池的总反应为氯化铁和铜反应:，A项错误；
B．医疗上不能用作“钡餐”，胃酸的成分是HCl，反应的离子方程式为，B项正确；
C．用溶液与不同浓度的稀硫酸反应探究浓度对化学反应速率的影响，硫代硫酸根和氢离子反应离子方程式为：，C项正确；
D．用溶液探究或大小对化学平衡的影响， ，D项正确；
答案选A。
5．C
【分析】该装置为原电池，铁比较活泼，做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，碳棒为正极，溶液中铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
解析：A．闭合K，电子由铁棒通过导线移到碳棒上，故A错误；
B．由分析可知，闭合K，碳棒为正极，溶液中铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，碳棒上有紫红色固体析出，故B错误；
C．闭合K，当电路中有0.3NA个电子通过时，负极上减少的质量为，正极上增加的质量为，则理论上碳棒与铁棒的质量差为(8.4g+9.6g)=18g，故C正确；
D．由分析可知，闭合K，铁棒做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故D错误；
故选C。
6．D
解析：A．用Zn粉代替Zn粒，可以增大接触面积，加快反应速率，A不符合题意；
B．滴加少量的CuSO4溶液，Zn会先置换出铜，之后形成原电池，可以加快反应速率，B不符合题意；
C．升高温度可以加快反应速率，C不符合题意；
D．CH3COOH为弱酸，1ml/LCH3COOH溶液溶液中c(H+)＜1ml/L，加入后相当于稀释，会使氢离子浓度变小，减慢反应速率，D符合题意；
综上所述答案为D。
7．D
【分析】根据题意，该电池的电极反应式为：
正极(PbO2)：PbO2+4H+++2e-= PbSO4 +2H2O
负极(Pb)：Pb+–2e-=PbSO4
可在此基础上对各选项作出判断。
解析：A．Pb为负极被氧化，A错误；
B．根据题给反应可知，反应消耗了酸，溶液的pH不断增大，B错误；
C．原电池中阴离子向负极移动，则向Pb电极移动，C错误；
D．由电极反应可知，放电过程中消耗硫酸，导致氢离子浓度减小，pH值增大，D正确；
故选：D。
8．B
解析：A．装置Ⅰ中溶液会发生水解反应，A错误；
B．装置Ⅱ中可消耗溶液中的HCl，使的平衡正向移动，可增大溶液中HClO的浓度，B正确；
C．装置Ⅲ为简易电池装置，能构成原电池，电流表的指针偏转，C错误；
D．装置Ⅳ工作时，电子不能通过电解质溶液，D错误；
故选B。
二、非选择题
9． Pb-2e-+=PbSO4 Cu 6.4 B 2H2+O2=2H2O 减小
解析：(1)铅蓄电池的正极为PbO2，负极为Pb，负极失电子发生氧化反应，电极反应为Pb-2e-+=PbSO4；
(2)由方程式2FeCl3+Cu = 2FeCl2+CuCl2可知，该反应中Cu失电子被氧化，做原电池的负极；负极的电极反应为Cu-2e-=Cu2+，当线路中转移0.2ml电子时，则被腐蚀铜的物质的量为0.1ml，质量为0.1ml×64g/ml=6.4g；
(3)铝片和铜片插入浓HNO3溶液中，金属铝会钝化，金属铜和浓硝酸之间会发生自发的氧化还原反应，4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，此时金属铜时负极，金属铝是正极；铝片和铜片插入稀NaOH溶液中，金属铜不反应，金属铝能和氢氧化钠发生自发的氧化还原反应，2Al +2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑，此时金属铝是负极，金属铜是正极，故选B；
(4) ①氢氧燃料电池的总反应即是氢气与氧气反应生成水，反应的总方程式为2H2+O2=2H2O；
②由于氢氧燃料电池的总反应是2H2+O2=2H2O，电池工作一段时间后，生成的水稀释了硫酸，故硫酸的浓度减小。
10．(1)D
(2) B 2H++2e—= H2↑ 减小 1ml
解析： (1)自发进行的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池。
A．氢氧化钾和盐酸的反应是复分解反应，不是氧化还原反应，不可能构成原电池，故错误；
B．铜与铁离子的反应生成铜离子和亚铁离子，该反应是氧化还原反应，可构成原电池，反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，故错误；
C．氧化钠与水的反应不是氧化还原反应，不可能构成原电池，故错误；
D．铁与稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气该反应是氧化还原反应，可构成原电池，反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故正确；
故选D；
(2)①A．图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀，反应中化学能转化为热能，图Ⅱ形成铜锌原电池，反应中化学能转化为电能，则图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，故正确；
B．图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀，图Ⅱ形成铜锌原电池，反应中化学能转化为电能，反应中都放出热量，但放出的热量不同，则图I和图II中温示数不相等，但均高于室温，故错误；
C．图Ⅱ形成铜锌原电池，锌为负极发生氧化反应被损耗，铜为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，则铜棒的表面有气泡产生，故错误；
D．图Ⅰ中发生的是锌的化学腐蚀，图Ⅱ形成铜锌原电池，原电池反应可以使金属与酸的反应速率加快，故图Ⅱ中产生气体的速率比Ⅰ快，故错误；
故选A。
②图Ⅱ形成铜锌原电池，锌为负极发生氧化反应被损耗，铜为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e—= H2↑，故答案为：2H++2e—= H2↑；
③图Ⅱ形成铜锌原电池，锌为负极发生氧化反应被损耗，负极质量减小；由总反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，当外电路上有2 ml电子通过时，溶液中消耗硫酸的物质的量为1ml，故答案为：减小；1ml。