高一化学下学期暑假训练6原电池和化学电源含解析

这是一份高一化学下学期暑假训练6原电池和化学电源含解析，共14页。试卷主要包含了如图是铜锌原电池示意图，下列叙述中正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是（）
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e−=6OH−+3H2↑
C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe-3e−=Fe3+
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H++2e−=H2↑
2．如图是铜锌原电池示意图。当该原电池工作时，电解质溶液为稀硫酸。下列描述不正确的是（）
A．溶液逐渐变蓝B．锌片逐渐溶解
C．铜片上有气泡产生D．电流计指针发生偏转
1．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生大量气泡的是（）
A．B．
C．D．
2．把金属X放入盐Y(NO3)2的溶液中，发生如下反应：X+Y2+=X2++Y，以下叙述正确的是（）
A．常温下金属X一定能与水反应，Y一定不能与水反应
B．X与Y用导线连接后放入CCl4中，一定形成原电池
C．X、Y用导线连接后放入Y(NO3)2的溶液中，一定有电流产生
D．由X与Y做电极形成的原电池中，X一定是负极，Y一定是正极
3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，下列说法错误的是（）
A．电池工作时，锌失去电子，发生还原反应
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e−=Mn2O3(s)+2OH−(aq)
C．电池工作时，氢氧化钾电解质溶液中OH−移向负极
D．外电路中每通过0.4ml电子，锌的质量理论上减小13g
4．氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应为：负极：2H2+4OH−－4e−=4H2O；正极：O2+2H2O+4e−=4OH−。当得到3.6L饮用水时，电池内转移的电子的物质的量约为（）
A．3.6mlB．400mlC．200mlD．800ml
5．为将反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)（）
A．B．C．D．
6．人造地球卫星上使用的一种高能电池（银锌蓄电池），其电池的电极反应式为：Zn+2OH−-2e−=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e−=2Ag+2OH−。据此判断氧化银是（）
A．负极，被氧化B．正极，被还原C．负极，被还原D．正极，被氧化
把a、b、c、d四种金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连，可以形成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c溶解；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡。则四种金属的活动性顺序是（）
A．a＞c＞d＞bB．c＞a＞b＞dC．a＞c＞b＞dD．c＞a＞d＞b
8．如图所示，a在金属活动性顺序中排在氢之前，b为碳棒，下列说法中不正确的是（）
A．a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B．碳棒上有气体逸出
C．导线上有电流，电子移动方向为a→bD．反应后a极质量减小
9．下列叙述中正确的是（）
A．由铜、锌作电极与硫酸溶液组成的原电池中，溶液中的H+向正极移动
B．由铜、锌作电极与硫酸溶液组成的原电池中，正极上发生的反应为Zn－2e−=Zn2+
C．铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶解，溶液中就有0.4ml电子通过
D．原电池必须有两个活泼性不同的金属作电极
10．普通锌锰干电池的构造如图所示，其电池反应的方程式为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2
+2MnO(OH)下列说法不正确的是（）
A．石墨作正极
B．锌发生氧化反应
C．电池工作时，电子从石墨经导线流向锌
D．正极的电极反应为：NHeq \\al(+,4)+MnO2+e−=MnO(OH)+NH3
11．下列关于原电池的叙述正确的是（）
A．原电池放电时，电子由负极经电解质溶液流向正极
B．原电池是将电能转变为化学能的装置
C．在原电池中，电流流入的一极是负极，该电极发生氧化反应
D．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
12．如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的（）
A．A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸
B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸
C．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
D．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
13．某原电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是（）
A．金属铁作负极
B．海水作为电解质溶液
C．将电能转变为化学能
D．电子由铁电极经导线流向镁电极
14．少量铁片与100mL 0.01ml·L−1的稀盐酸反应(盐酸过量)，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，如下方法中的成立的是（）
A．加入少量铁粉
B．加NaCl溶液
C．滴入几滴硫酸铜溶液
D．改用10mL 0.1ml·L−1盐酸
15．可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应中，分别表示正极反应和负极反应的是（）
①Br2+2e−=2Br− ②2Br−－2e−=Br2③Zn－2e−=Zn2+ ④Zn2++2e−=Zn
A．②和③B．②和①C．①和③D．④和①
16．(1)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是_______（填装置序号），其正极的电极反应式为_______；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.4ml电子时，两个电极的质量差为_______g。
(2)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）。
实验测得OH−定向移向A电极，则_______（填A或B）处电极入口通CH4，其电极反应式为_______。
17．原电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。
I：如图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。
(1)中反应的离子方程式为______________。
(2)中的电极反应：Fe：______________、Sn：______________Sn极附近溶液的pH______________（填增大、减小或不变）。
II：依据氧化还原反应：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ 设计的原电池如图所示。
(1)电极X的材料是_____；电解质溶液Y是_____。
(2)Ag电极上发生的反应为：_________。
(3)针对上述原电池装置，下列说法中不正确的是_____。（双选）
A．原电池工作时的总反应：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
B．原电池工作时，X电极流出电子，发生氧化反应
C．原电池工作时，银电极上发生氧化反应
D．原电池工作时，阴离子向Ag极移动
18．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。
(1)现有如下两个反应：A．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；B．NaOH+HCl=NaCl+H2O。能设计成原电池的反应是__________(填“A”或“B”)。
(2)将锌片和铜片按如图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题：
①下列说法正确的是__________。
A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少
C．两烧杯中溶液的c(H+)均减小
②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲__________乙(填“＞”、“＜”或“=”)。
③请写出图中构成原电池的正极电极反应式：__________。
④当乙中产生2.24L(标准状况)气体时，将锌铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H+)=0.2ml·L−1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为__________。
19．能源是现代社会发展的三大支柱之一，化学在提高能源的利用率和开发新能源中起到了重要的作用。电能是现代社会中应用最广泛的二次能源。
（1）下列装置中能够实现化学能转化为电能的是______(填字母)。
（2）写出该装置正极反应的电极反应式_________。
（3）该装置中溶液里的阴离子移向______________(填电极的化学式)极。
（4）若装置中转移了0.2ml电子，则理论上溶液增加的质量是________。
答案与解析
【答案】
B
A
【解析】
1．装置②中Al作负极，装置③中，铁与浓硝酸钝化，故Cu作负极，A错误；装置②中Al作负极，Mg作正极，电极反应式为6H2O+6e−=6O−+3H2↑，B正确；装置③中铁发生钝化，Cu作负极，C错误；装置④中Fe作负极，Cu作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e−=4OH−，D错误；答案选B。
2．该原电池中，锌易失电子作负极，铜作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，溶液没有铜离子生成，不会变蓝，故A错误；Zn易失电子作负极，所以锌片逐渐溶解，故B正确；Cu作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以铜片上有气泡产生，故C正确；铜锌原电池中，电子从负极流向正极，所以电流计指针发生偏转，故D正确；故答案为A。
【答案】
1．A
2．C
3．A
4．B
5．B
6．B
7．A
8．A
9．A
10．C
11．C
12．C
13．B
14．D
15．C
16．（1）② Cu2++2e−=Cu 24
（2）A CH4-8e−+10OH−=COeq \\al(2−,3)+7H2O
17．I：（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑ （2）Fe-2e−=Fe2+ 2H++2e−=H2↑ 增大
II：（1）Cu FeCl3或Fe2(SO4)3
（2）Fe3++e−=Fe2+（3）CD
18．（1）A （2）C ＞ 2H++2e−=H2↑ 2ml/L
19．（1）C （2）2H++2e−=H2↑ （3）Zn （4）6.1g
【解析】
1．铜与稀硫酸不反应，故铜电极上产生大量气泡应是构成原电池，且铜电极作正极。A项，构成原电池，Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，Cu上发生的反应为2H++2e−=H2↑，铜片上产生大量气泡。
2．由反应X+Y2+=X2++Y可知，金属活动性X>Y，且此置换反应能在水溶液中发生，则常温下金属X、Y与水不反应，A不正确；CCl4为非电解质，X与Y用导线连接后放入CCl4中，不能形成原电池，B不正确；由反应X+Y2+=X2++Y知，X、Y用导线连接放入Y(NO3)2溶液，能形成原电池，并产生电流，C正确；由X与Y做电极形成的原电池中，X不一定是负极，Y不一定是正极，如Fe、Cu、浓硝酸形成的原电池中，Fe作正极，D不正确；故选C。
3．锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)= Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)，锌化合价升高，为原电池负极，MnO2化合价降低，为原电池正极。电池工作时，锌失去电子，发生氧化反应，故A错误；电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e−=Mn2O3(s)+2OH−(aq)，故B正确；电池工作时，根据“同性相吸”，因此氢氧化钾电解质溶液中OH−移向负极，故C正确；外电路中每通过0.4ml电子，则消耗锌为0.2ml，其锌的质量理论上减小0.2ml×65g∙ml−1=13g，故D正确。综上，答案为A。
4．电池总反应方程式为2H2+O2=2H2O，生成2ml水转移了4ml电子，当得到3.6L即3600g饮用水，物质的量为，电池内转移的电子的物质的量约为400ml，故B符合题意。
5．将反应2Al+6H+=2Al3++3H2↑的化学能转化为电能，需要形成原电池，并且铝为负极，电解质溶液为非氧化性稀酸，A．为原电池，铝为负极，但总反应为：2Al+2OH−+2H2O=2AlOeq \\al(−,2)+3H2↑，不符合；B．为原电池，铝的金属性强于铜，铝为负极，总反应为2Al+6H+=2Al3++3H2↑，符合；C．为原电池，但硝酸是氧化性酸，则总反应为Al+4H++NOeq \\al(−,3)=Al3++NO↑+2H2O，不符合；D．两电极均为铝，不符合；答案选B。
6．根据Ag2O+H2O+2e−=2Ag+2OH−，氧化银中银元素化合价降低，发生还原反应，所以氧化银是正极，被还原，故选B。
7．原电池中较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极。a、b相连时，a为负极，则金属性a＞b。c、d相连时，c溶解，则金属性c是负极，c＞d。a、c相连时，c极上产生大量气泡，则a是负极，所以金属性a＞c。b、d相连时，b极上有大量气泡，则d是负极，所以金属性d＞b。因此金属的活动顺序是a＞c＞d＞b，答案选A。
8．a为负极，本身失电子发生氧化反应，b为正极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应，A错误；b为正极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应，所以碳棒上有气体逸出，B正确；该装置构成了原电池，导线上有电流，电子从负极流向正极，即从a→b，C正确；根据装置没有电源，则构成原电池装置，又a在金属活动性顺序表中排在氢之前，b为碳棒，则a为负极本身失电子发生氧化反应，所以a极质量减小，D正确；故合理选项是A。
9．在原电池中，阳离子移向正极，A项正确；由铜、锌作电极与硫酸溶液组成的原电池中，正极上发生的反应为2H++2e−=H2，铜锌原电池中，锌极作负极，发生氧化反应，电极反应方程式为：Zn－2e−=Zn2+，由反应方程式可知，每消耗1mlZn，则转移2mle−。13gZn的物质的量为， 则原电池中转移0.4ml电子，电子通过导线从负极流向正极，C项错误；原电池的电极可以是两种活动性不同的金属，也可以是一种金属和一种非金属导体作电极，D项错误；答案选A。
10．根据原电池中一般活泼金属作负极，活泼性较弱的金属或非金属作正极，结合原电池的总反应式可知，石墨作正极，A项正确；根据题中电池反应方程式可知，Zn化合价升高，被氧化，发生氧化反应，B项正确；原电池中，电子从负极经导线流向正极，在该普通锌锰干电池中，Zn作负极，石墨作正极，电子应从Zn极经导线流向石墨，C项错误；正极发生还原反应，其电极反应方程式为：NHeq \\al(+,4)+MnO2+e−=MnO(OH)+NH3，D项正确；选C。
11．原电池放电时，电子由负极经导线流向正极，A错误；原电池是将化学能转变为电能的装置，B错误；在原电池中，电子流出、电流流入的一极是负极，该电极发生氧化反应，C正确；构成原电池的正极和负极不一定是两种不同的金属，例如燃料电池的正负极均可以用石墨，D错误；答案选C。
12．在该电池反应中A极溶液中Ag+得电子，A电极增粗，B电极Fe失电子，B电极变细，C正确；选C。
13．金属铁不如镁活泼，铁作正极，镁作负极，A错误；海水里有很多盐溶液，作电解质溶液，B正确；原电池将化学能转变为电能，C错误；电子由负极镁电极经导线流向正极铁电极，D错误；答案选B。
14．改用浓度大的盐酸，氢离子浓度增大，反应速率加快，盐酸过量，由铁的量决定氢气的产量，则氢气的量不变，D项正确；答案选D。
15．分析反应Zn+Br2=ZnBr2，Zn化合价升高，发生氧化反应，作原电池负极，负极反应为：Zn－2e−=Zn2+，Br2化合价降低，发生还原反应，作原电池正极，正极反应为Br2+2e−=2Br−，故C正确。综上所述，选C。
16．(1)A装置中Cu作负极，发生反应Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，没有涉及Fe，不能验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱；要发生反应Fe+Cu2+==Fe2++Cu，应使用装置②，正极的电极反应为Cu2++2e−=Cu。在电池②中，有如下关系式：Fe－2e−－Cu，则参加反应的Fe与生成的Cu都为0.2ml，两个电极的质量差为0.2ml×64g/ml+0.2ml×56g/ml=24g。答案为：②；Cu2++2e−=Cu；24；(2)在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因为OH−向A电极移动，所以A 电极为负极，CH4在KOH溶液中失电子生成COeq \\al(2−,3)、H2O，电极反应式为CH4-8e−+10OH−=COeq \\al(2−,3)+7H2O。答案为：A；CH4-8e−+10OH−=COeq \\al(2−,3)+7H2O。
17．Ⅰ(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则(1)中反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；(2)原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。铁的金属性强于锡，则(2)中铁是负极，电极反应为Fe-2e−=Fe2+；Sn是正极，溶液中的氢离子放电，则电极反应式为2H++2e−=H2↑，所以Sn极附近溶液的pH增大；Ⅱ(1)根据上述分析可知，X为负极，电极材料为Cu，电解质溶液为Fe3+的盐溶液，可以是FeCl3或Fe2(SO4)3溶液；(2)Ag为原电池的正极，电极上Fe3+得到电子发生还原反应生成Fe2+，电极反应式为Fe3++e−=Fe2+；(3)A．由上述分析可知，原电池的总反应为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，A选项正确；B．原电池工作时，X极为原电池的负极，失去电子，发生氧化反应，B选项正确；C．原电池工作时，Ag为原电池的正极，电极上Fe3+得到电子发生发生还原反应，C选项错误；D．原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，该装置X(Cu)极为负极，故阴离子向X(Cu)极移动，D选项错误；故答案为：CD。
18．（1）反应A．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑是氧化还原反应，能设计成原电池反应，B．NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化还原反应，不能设计成原电池，正确答案是：A。（2）①A．甲形成原电池，是化学能转变为电能的装置，乙不是，A猎误；B．甲、乙中锌片质量都减少，铜片质量都不变，B错误；C．两个烧杯中都产生氢气，氢离子浓度都降低，所以溶液的pH均增大，C正确；所以选C。②原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度，所以两烧杯中产生气泡的速度甲＞乙，本题正确答案：＞；③构成原电池的正极是氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H++2e−=H2↑，本题正确答案是：2H++2e−=H2↑；④稀释后氢离子的物质的量为1L×0.2ml/L=0.2ml，生成氢气2.24L的物质的量为=0.1ml，消耗的氢离子物质的量为0.2ml，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.4ml，原溶液中氢离子的浓度为，硫酸是二元强酸，所以原溶液中稀硫酸的浓度为2ml/L，本题正确答案是2ml/L。
19．（1）原电池的构成条件有①两个不同导体电极②电解质溶液③自发氧化还原反应④形成闭合回路。A中酒精是非电解质，A项错误；B中两个电极相同，B项错误；C符合原电池的四个条件，C项正确；D没有形成闭合回路，D项错误；答案选C。（2）写出该装置正极反应的电极反应式：2H++2e−=H2↑，（3）在原电池的电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。所以该装置中溶液里的阴离子移向Zn极。若装置中转移了0.2ml电子，根据电极式Zn-2e−=Zn2+则理论上溶液增加Zn2+的物质的质量是0.1ml，放出氢气为0.1ml，则理论上溶液增加的质量是6.3g-0.2g=6.1g。