人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池同步达标检测题

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池同步达标检测题，共11页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列关于原电池的叙述中，正确的是（ ）


①构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属


②原电池是化学能转变为电能的装置


③在原电池中，电子流入的一极是正极，该电极被还原


④原电池放电时，电流的方向是从负极到正极


⑤原电池工作时，溶液中阳离子向负极移动


⑥电子经溶液从负极流向正极


A．①②⑥B．②③C．②⑤D．②⑥


2．下列说法正确的是（ ）


A．如图所示装置可用于铁制品表面镀铜


B．将2.24L Cl2溶于足量NaOH溶液中，转移0.1ml电子


C．反应TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（g）+O2（g）△H＞0能自发进行，其原因是△S＞0


D．由反应2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ•ml﹣1可知，CO的燃烧热为566kJ•ml﹣1


3．一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通入乙烷（C2H6）和氧气，其中某一电极反应式为：C2H6+18OH﹣﹣14e﹣═2CO32﹣+12H2O．有关此电池的推断不正确的是（ ）


A．通入乙烷的电极为负极


B．放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降


C．参加反应的O2与C2H6的质量比为32：105


D．溶液中的OH﹣向负极移动


4．2019年10月9日诺贝尔化学奖授予了Jhn B．Gdenugh，M．Stanley Whittingham和Akira Yshin三位科学家，以表彰他们在锂离子电池开发中的贡献。下面是锂离子放电时电池的总反应为：Li1﹣xCO2+LixC6═LiCO2+C6（x＜1）。下列关于该电池的说法正确的是（ ）


A．Li1﹣xCO2一端的电势要比LixC6的一端电势要高


B．乙醇、乙酸可以做锂离子电池的电解质液


C．若将Li换成Na，放电时每转移1ml e﹣，碳棒减少的质量更少


D．充电时，负极的电极反应式为C6+xLi+﹣xe﹣═LixC6


5．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构如图，电池总反应可表示为：2H2+O2═2H2O，下列有关说法正确的是（ ）





A．H+由b极通过固体酸电解质传递到a极


B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣


C．每转移2ml电子，消耗4g的H2


D．H2O是正极的产物


6．我国科研人员研制出一种新型的可充放电Cu/PbO2酸性单液流电池，该电池放电时的总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O。下列说法正确的是（ ）


A．放电时的Cu为负极，发生还原反应


B．充电时电解液的pH升高


C．充电时阳极电极反应式为：PbSO4+2H2O﹣2e﹣═PbO2+4H++SO42﹣


D．每消耗1ml Cu，电解质溶液中有2ml电子通过


7．下列关于图所示原电池的说法正确的是（ ）





A．当a为Cu，b为含有碳杂质的Al，c为稀硫酸时，b极上观察不到气泡产生


B．当a为石墨，b为Fe，c为浓硫酸时，不能产生连续的稳定电流


C．当a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液时，根据现象可推知Al的活动性强于Mg的


D．当a为石墨，b为Cu，c为FeCl3溶液时，a、b之间没有电流通过


8．2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池领域做出巨大贡献的三位科学家。某锂离子电池C6Li为负极，Li1﹣xMO2为正极，锂盐有机溶液作电解质溶液，电池反应为C6Li+Li1﹣xMO2LiMO2+C6Li1﹣x．则下列有关说法正确的是（ ）


A．电池充电时，阳极的电极反应式为LiMO2﹣xe﹣═xLi++Li1﹣xMO2


B．该锂离子电池可用乙醇作有机溶剂


C．电池放电时，Li+从正极流向负极


D．电池放电时，负极的电极反应为C6Li1﹣x+xe﹣+xLi+═C6Li


9．以铅蓄电池为电源，石墨为电极电解CuSO4溶液，装置如图。若一段时间后Y电极上有9.6g红色物质析出，停止电解。下列说法正确的是（ ）





A．a为铅蓄电池的负极


B．电解过程中SO42﹣向右侧移动


C．电解结束时，左侧溶液质量增重约为12g


D．铅蓄电池工作时，正极电极反应式为：PbO2+4e﹣+4H+═Pb2++2H2O


10．一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2﹣．对该燃料的说法正确的是（ ）


A．在熔融电解质中，O2﹣由负极移向正极


B．电池的总反应是：2C4H10+13O28CO2+10H2O


C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e﹣═2O2﹣


D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e﹣+13O2﹣═4CO2+5H2O


11．氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图，其中充电时F﹣从乙电极流向甲电极，已知BiF3和MgF2均难溶于水，下列关于该电池的说法正确的是（ ）





A．放电时，甲电极的电极反应式为Bi﹣3e﹣+3F﹣═BiF3


B．充电时，外加电源的负极与甲电极相连


C．充电时，导线上每通过0.5ml e﹣，乙电极质量减小9.5g


D．放电时，电子由乙电极经外电路流向甲电极，再经电解质溶液流向乙电极


12．下列各变化中属于原电池反应的是（ ）


A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层


B．金属钠长期放置在空气中变质


C．红热的铁丝与冷水接触时，表面形成蓝黑色保护层


D．锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液可使反应加快


13．（1）甲醇燃料电池以稀硫酸为电解质溶液时，正极反应式为 ；若电解质改为KOH溶液，负极反应式为 。


（2）熔盐电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。负极反应式为 ，正极反应式为 。


（3）在某铜制品表面镀银，阳极材料为 ，电解质溶液为 ，电解前后电解质浓度 （增大，减小或不变）；电解精炼铜时，阴极材料为 ，电解前后电解质浓度 （增大，减小或不变）。


14．（1）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通铅蓄电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（ OH）2+2Fe（ OH）3+4KOH．请回答下列问题：


①高铁电池放电时，负极材料是 ，正极发生 （ 填“氧化”或“还原”）反应；已知正极反应式为FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（ OH）3+5OH﹣，则负极反应式为 。


②每生成1ml Fe（ OH）3，需要消耗Zn的质量为 。


（2）氯﹣铝电池是一种新型的燃料电池。电池工作时，电子从 （ 填“Al”或“Cl”）极流向 （填“正”或“负”）极；每消耗8.1g Al（s），电路中通过的电子数目为 NA。


15．（1）现有如下两个反应：（A）NaOH+HCl═NaCl+H2O；（B）2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2．根据两反应本质，判断能设计成原电池的反应是 （填字母）。


（2）选择适宜的材料和试剂将（1）中你的选择设计为一个原电池。写出电池的正极电极反应式 。


（3）氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内部的新型发电装置，是一种具有应用前景的绿色电源。如图1为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示回答下列问题：





①该燃料电池的负极是 （填“a”或“b”）。


② （填化学式）发生还原反应。


③总反应式是 。


（4）锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如图2所示：锌锰干电池的负极是锌（Zn），电路中每通过0.4ml e﹣，负极质量减少 g；工作时NH4+在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是10e﹣的微粒，正极的电极反应式是 。





1．【解答】解：①构成原电池的正极和负极材料可以是两种活泼性不同的金属，也可以是一种金属和一种非金属，故错误；


②原电池是化学能转变为电能的装置，故正确；


③在原电池中，电子流入的一极是正极，该正极发生还原反应，被还原，故正确；


④原电池放电时，电流从正极流向负极，电子从负极流向正极，故错误；


⑤原电池工作时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故错误；


⑥电子不会经过溶液，只走导线，从负极流向正极，故错误，


故选：B。


2．【解答】解：A、铁制品表面镀铜时，Cu作阳极、与电源正极相接，铁制品作阴极，故A错误；


B、Cl2与NaOH的反应为Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O，转移1个电子，即0.1mlCl2反应时转移0.1mle﹣，但气体的状态未知，2.24LCl2的物质的量不一定为0.1ml，故B错误；


C、反应TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（g）+O2（g）△H＞0，能自发进行，则△H﹣T△S＜0，即△S＞＞0，故C正确；


D、反应2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H＝﹣566kJ•ml﹣1，则CO的燃烧热为283kJ•ml﹣1，故D错误；


故选：C。


3．【解答】解：A．在燃料电池中，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，通入乙烷的电极为负极，发生氧化反应，故A正确；


B．电池工作过程中，电池总反应为C2H6+4OH﹣+O2═2CO32﹣+5H2O，反应消耗KOH，因此放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降，故B正确；


C．原电池中两极上转移的电子相等，当有28ml电子转移时，正极上消耗7mlO2，负极上消耗2mlC2H6，二者的物质的量之比为7：2，质量比为56：15，故C错误；


D．原电池中阴离子向负极移动，则溶液中的OH﹣向负极移动，故D正确，


故选：C。


4．【解答】解：A．在原电池中Li1﹣xCO2一端，发生还原反应，得到电子，而LixC6的一端发生氧化反应，失去电子，电流与电子的导线的流动方向相反，电流是从电势高的一端流动到电势低的一端，所以Li1﹣xCO2一端的电势要比LixC6的一端电势要高，故A正确；


B．有乙醇、乙酸可以做锂离子电池的电解质液，乙醇、乙酸中有活泼氢，因而乙醇、乙酸不可以做锂离子电池的电解质液，故B错误；


C．锂离子电池，放电时每转移1ml e﹣，碳棒减少7g，若将Li换成Na，放电时每转移1ml e﹣，碳棒减少23g，若将Li换成Na，放电时每转移1ml e﹣，碳棒减少的质量更多，故C错误；


D．充电时，电源负极与阴极相连，发生还原反应C6+xLi++xe﹣＝LixC6，故D错误，


故选：A。


5．【解答】解：A、电池反应为2H2+O2═2H2O，H化合价升高，则通入氢气的a电极为负极，原电池工作时，阳离子移向正极，即H+由a极通过固体酸电解质传递到b，故A错误；


B、该电池为酸性电池，正极b极上的电极反应式为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，故B错误；


C、负极上H2失电子生成H+，电极反应式为H2﹣2e﹣＝2H+，每转移2ml电子，负极上消耗1ml的H2，其质量是2g，故C错误；


D、原电池中，H化合价升高，则通入氢气的a电极为负极，b电极为正极，b极上的电极反应式为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，所以H2O是正极的产物，故D正确；


故选：D。


6．【解答】解：A．放电时为原电池反应，铜失电子，为负极反应，发生氧化反应，故A错误；


B．充电时的反应为CuSO4+PbSO4+2H2O＝Cu+PbO2+2H2SO4，生成硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH减小，故B错误；


C．正极反应为PbO2+4H++SO42﹣+2e﹣═PbSO4+2H2O，则阳极反应为PbSO4+2H2O﹣2e﹣═PbO2+4H++SO42，故C正确；


D．Cu元素化合价由0价变为+2价，则每消耗1mlCu，转移2ml电子，但是电子不同通过电解质溶液，故D错误。


故选：C。


7．【解答】解：A．当a为Cu，b为含有碳杂质的Al，c为稀硫酸时，构成两个原电池，a为Cu，b为含有碳杂质的Al，a为原电池的正极，b为原电池的负极，铜上有气泡，因b为含有碳杂质的Al，自身构成原电池，碳为正极，铝为负极，b可观察到气泡，故A错误；


B．铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物保护膜，发生钝化现象，当a为石墨，b为Fe，c为浓硫酸时，不能产生连续的稳定电流，故B正确；


C．Mg﹣Al及NaOH溶液构成的原电池，铝与氢氧化钠反应而镁不反应，则铝作负极，a极上产生大量气泡，但是Al的活动性弱于Mg，故C错误；


D．2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，当a为石墨，b为Cu，c为FeCl3溶液时，b为负极失去电子，a为正极，a、b之间有电流通过，故D错误；


故选：B。


8．【解答】解：A、电池充电时，总反应为LiMO2+C6Li1﹣x＝C6Li+Li1﹣xMO2，阳极上LiMO2失电子生成Li1﹣xMO2，则电极反应式为LiMO2﹣xe﹣═xLi++Li1﹣xMO2，故A正确；


B、金属锂是活泼金属，能与乙醇反应而发生自放电现象，所以该锂离子电池不能用乙醇作有机溶剂，故B错误；


C、原电池工作时，阳离子从负极移向正极，即Li+从负极流向正极，故C错误；


D、锂离子电池中C6Li为负极，放电时C6Li失电子生成C6Li1﹣x和Li+，负极的电极反应为C6Li﹣xe﹣＝C6Li1﹣x+xLi+，故D错误；


故选：A。


9．【解答】解：A．由分析可知，b为负极，故A错误；


B．在电解池中阴离子移向阳极，Y为阴极，则X为阳极，故SO42﹣移向X，即向左侧移动，故B错误；


C．右侧发生的电极反应为Cu2++2e﹣＝Cu，Cu为0.15ml，转移电子为0.3ml，同时有0.15mlSO42﹣进入左侧，其质量为0.15ml×96g/ml＝14.4g，且阳极上有＝0.075mlO2，其质量为0.75ml×32g/ml＝2.4g，左侧溶液质量增加为14.4g﹣2.4g＝12g，故C正确；


D．铅蓄电池工作时正极电极反应式为 4H++PbO2+2e﹣+SO42﹣＝PbSO4↓+2 H2O，故D错误；


故选：C。


10．【解答】解：A、原电池工作时，电解质中阴离子向负极移动，即熔融电解质中，O2﹣由正极移向负极，该A错误；


B、燃料电池是自发进行的氧化还原反应，没有加热条件，所以电池反应式为2C4H10+13O2═8CO2+10H2O，故B错误；


C、通入空气的电极是正极，正极电极反应式为O2+4e﹣＝2O2﹣，故C正确；


D、通入燃料丁烷的一极是负极，电极反应为C4H10+26e﹣+13O2﹣═4CO2+5H2O，故D错误；


故选：C。


11．【解答】解：A．放电时，甲为正极，正极上发生得电子的氧化反应，则正极的电极反应为BiF3+3e﹣═Bi+3F﹣，故A错误；


B．充电时，乙电极为阴极，与外接电源的负极相连，即外加电源的负极与乙电极相连，故B错误；


C．充电时，乙电极为阴极，反应式为MgF2+2e﹣═Mg+2F﹣，所以导线上每通过0.5ml e﹣，乙电极减少0.5mlF﹣，则乙电极质量减小0.5ml×19g/ml＝9.5g，故C正确；


D．电子不能通过电解质溶液，放电时，电子由乙电极经外电路流向甲电极，故D错误；


故选：C。


12．【解答】解：A．Al与氧气反应生成致密结构的氧化铝，为化学反应，与原电池无关，故A不选；


B．金属钠长期放置在空气中生成碳酸钠，为化学反应，与原电池无关，故B不选；


C．红热的铁丝与冷水接触，生成四氧化三铁，为化学反应，与原电池无关，故C不选；


D．加入少量CuSO4，Zn置换出Cu，构成原电池，发生原电池反应，加快反应速率，故D选；


故选：D。


13．【解答】解：（1）甲醇燃料电池中，通入甲醇的电极为负极、负极上甲醇发生失电子的氧化反应，通入氧气的电极为正极，正极上氧气发生得电子的还原反应，以稀硫酸为电解质溶液时，正极反应式为O2+4e﹣+4H+＝2H2O；若电解质改为KOH溶液，负极反应式为CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O，


故答案为：O2+4e﹣+4H+＝2H2O；CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O；


（2）该熔融盐燃料电池中，正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子，负极上CO失去电子生成二氧化碳，正极电极反应式为O2+2CO2+4e﹣═2CO32﹣，负极电极反应式为2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2，


故答案为：2CO+2CO32﹣﹣4e﹣═4CO2；O2+2CO2+4e﹣═2CO32﹣；


（3）在铜制品表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极，镀层金属银作阳极，电镀液是含有银离子的可溶性的硝酸银溶液，由于阳极溶解银和阴极析出银的质量相等，所以电解前后电解质浓度不变；电解精炼铜时，要将粗铜做阳极，精铜做阴极，含有铜离子的可溶性的铜盐溶液作电解质溶液，由于粗铜中含有比Cu活泼的金属，则精炼铜时这类金属也放电进入溶液中，导致溶液中铜离子的浓度减小，


故答案为：Ag；硝酸银溶液；不变；精铜；减小。


14．【解答】解：（1）①电池的负极上锌失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知，负极上锌失电子生成氢氧化锌，负极的电极方程式为Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；


故答案为：锌；还原；Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；


②根据总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（ OH）2+2Fe（ OH）3+4KOH可知，每生成1ml Fe（ OH）3，需要消耗Zn的质量为＝97.5g；


故答案为：97.5g；


（2）氯﹣铝电池中Al失电子作负极，电子从负极流向正极，即电子从Al流向正极；8.1g Al的物质的量为0.3ml，1mlAl参加反应转移3ml电子，则每消耗8.1g Al（s），电路中通过的电子数目为0.9NA；


故答案为：Al；正；0.9。


15．【解答】解：（1）A无元素的化合价变化，为非氧化还原反应，而B中Cu、Fe元素的化合价变化，为放热的氧化还原反应，可设计为原电池，


故答案为：B；


（2）B中电池的正极电极反应式为2Fe3++2e﹣═2Fe2+，


故答案为：2Fe3++2e﹣═2Fe2+；


（3）①由图可知，负极上氢气失去电子，该燃料电池的负极是a，


故答案为：a；


②正极上O2得到电子发生还原反应，


故答案为：O2；


③总反应式是2H2+O2═2H2O，


故答案为：2H2+O2═2H2O；


（4）锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极反应为Zn﹣2e﹣═Zn2+，负极消耗1ml时转移2ml电子，每通过0.4mle﹣，负极质量减少0.2ml×65g/ml＝13g，由NH4+离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含10e﹣的微粒为氨气，另一种为氢气，正极反应为2NH4++2e﹣═2NH3↑+H2↑，


故答案为：13；2NH4++2e﹣═2NH3↑+H2↑。