人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第一节 原电池同步训练题
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题组一 原电池的构成
1.(2021河北唐山一中高二期中)下列装置能够组成原电池的是( )
2.下列各组材料中,不能组成原电池的是( )
题组二 原电池的工作原理
3.下列关于原电池的说法正确的是( )
A.原电池是将电能转化为化学能的装置
B.原电池负极发生氧化反应
C.原电池中,阳离子向负极移动
D.原电池电子流出的一极为正极
4.(2020北京朝阳高二期末)锌铜原电池装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.锌电极上发生反应:Zn-2e- Zn2+
B.电子从锌片经导线流向铜片
C.盐桥中K+移向ZnSO4溶液
D.理论上,当6.5 g Zn溶解时析出6.4 g Cu
5.(2020湖北新高考协作体高二期中)将导线连接的铁片和碳棒放入盛有稀H2SO4的烧杯中,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是 ( )
A.X为碳棒,Y为铁片
B.该装置将电能转化为化学能
C.X极上的电极反应式为Fe-3e- Fe3+
D.如果将铁片换成锌片,电路中的电流方向不变
6.(2019宁夏吴忠中学高二上期末)关于锌铜原电池装置(如下图所示),下列分析正确的是( )
A.一段时间后两烧杯中c(Zn2+)、c(Cu2+)均减小
B.原电池工作时,Cu电极流出电子,发生反应:Cu-2e- Cu2+
C.原电池工作时,Zn电极发生还原反应:Zn2++2e- Zn
D.原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+ Zn2++Cu
题组三 原电池原理的应用
7.(2021黑龙江佳木斯一中高二期中)过量铁粉和100 mL 2 ml·L-1的硫酸溶液反应,一定温度下,为了加快反应速率,又不影响产生H2的总量,下列措施可行的是( )
A.加入适量的碳酸钠固体
B.把稀硫酸改为浓硫酸
C.加入适量的醋酸钠固体
D.加入几滴硫酸铜溶液
8.(2021福建福州高二月考)根据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示,其中盐桥中盛有琼脂—饱和KNO3溶液。
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是 (填化学式,下同);Y是 。
(2)银电极为电池的 极,写出X电极的电极反应式: 。
(3)外电路的电子从 电极流向 电极(填元素符号)。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 (填字母)。
A.K+ B.NO3- C.Ag+ D.SO42-
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1.(疑难2,)有关电化学知识的描述正确的是( )
A.反应CaO+H2O Ca(OH)2可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
B.某原电池反应为Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液
C.因为铁的活动性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁作负极,铜作正极
D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池
2.(2021湖北随州高二月考联考,疑难1、2,)有A、B、C、D四块金属,用导线两两相连插入稀硫酸中,可以组成各种原电池。若A和B相连时,A为负极;C与D相连时,C溶解,D上有氢气生成;A与C相连时,C为正极;B与D相连时,电子由D极经导线流向B极。则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序为( )
A.A>B>C>D B.A>C>D>B
C.C>A>D>B D.B>D>C>A
3.(2021广东珠海二中高二期中,疑难1、2,)某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是( )
A.银片为负极,发生的反应为Ag++e- Ag
B.电子由Mg电极经盐桥流向Ag电极
C.用稀硫酸代替AgNO3溶液,不能形成原电池
D.进行实验时,盐桥中的K+移向AgNO3溶液
4.(2021北京101中学高二期中,疑难2,)控制合适的条件,将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如图所示原电池,下列判断不正确的是( )
A.反应开始时,电子从乙中石墨棒经导线流向甲中石墨棒
B.反应开始时,甲中Fe3+在石墨电极上被还原
C.电流计示数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计示数为零后,在甲中加入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极
5.(2020福建南安侨光中学高二上月考,疑难1、2,)中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢方案,其基本工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.该电化学装置中,Pt电极作正极
B.BiVO4电极上的反应式为SO32--2e-+2OH- SO42-+H2O
C.电子流向:Pt电极→导线→BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极
D.Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势
6.(2020山西晋中高二上期末,疑难1、2,)某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中装有含琼胶的K2SO4饱和溶液)。下列说法正确的是( )
A.该原电池的正极反应为Cu2++2e- Cu
B.甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅
C.盐桥中的SO42-移向甲烧杯
D.若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,电流表指针反向偏转
7.(疑难1、2,)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,完成下列问题:
(1)反应过程中, 棒质量减少。
(2)正极的电极反应为 。
(3)反应过程中,当一电极质量增加2 g,另一电极减少的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)2 g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH4+和Cl-,使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中Cl-将进入 (填“甲”或“乙”)烧杯。
②当外电路中转移0.2 ml电子时,乙烧杯中浓度最大的阳离子是 。
答案全解全析
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1.B A项,两个电极都是Zn,不能组成原电池;B项,有活动性不同的电极,活动性强的负极Zn与AgNO3溶液发生氧化还原反应,能组成原电池;C项,乙醇是非电解质,不能组成原电池;D项,不能形成闭合回路,不能组成原电池。
2.C A项,金属活动性不同,锌和稀硫酸发生氧化还原反应,能组成原电池;B项,金属活动性不同,Cu能和AgNO3溶液发生氧化还原反应,能组成原电池;C项,酒精为非电解质,不能组成原电池;D项,具有活动性不同的电极,且Fe能和盐酸发生氧化还原反应,可组成原电池。
3.B 原电池是把化学能转化为电能的装置,A错误;原电池放电时,负极上失电子发生氧化反应,B正确;原电池放电时,电解质溶液中阳离子移向正极,C错误;在外电路中,电子从负极沿导线流向正极,电子流出的一极为负极,D错误。
4.C 结合图示装置可知,Zn为负极、Cu为正极,负极反应式为Zn-2e- Zn2+,A项正确;电子从负极(锌片)流出,经导线流向正极(铜片),B项正确;原电池盐桥中阳离子(K+)向正极移动,阴离子向负极移动,C项错误;结合图示装置可写出总反应式为Zn+CuSO4 Cu+ZnSO4,即理论上6.5 g Zn溶解时能析出6.4 g Cu,D项正确。
5.D 结合图示装置中电子流向,可确定X为负极、Y为正极,即X为铁片、Y为碳棒,A项错误;该装置能将化学能转化成电能,B项错误;负极反应式为Fe-2e- Fe2+,C项错误;Zn和Fe均作负极,电路中的电流方向不变,D项正确。
6.D Zn为负极,发生反应为Zn-2e- Zn2+,溶液中的Zn2+浓度增大,A错误;Cu为正极,原电池工作时电子流入,发生反应为Cu2++2e- Cu,B错误;原电池工作时,Zn电极发生氧化反应,C错误;原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+ Zn2++Cu,D正确。
7.D 碳酸钠能消耗H+,溶液中H+浓度减小,且产生H2的量减少,A项错误;换成浓硫酸后,常温下,Fe遇浓H2SO4钝化,加热条件下铁粉与浓硫酸反应生成SO2,只有浓硫酸变稀后才能生成H2,B项错误;醋酸钠与硫酸反应会降低溶液中H+浓度,使反应速率减慢,C项错误;铁粉与CuSO4反应生成Cu,溶液中形成原电池,能加快反应速率,溶液中H+的物质的量不变,生成H2的量不变,D项正确。
8.答案 (1)Cu AgNO3 (2)正 Cu-2e- Cu2+ (3)Cu Ag (4)B
解析 (1)结合总反应式可知,Cu为负极,Ag为正极,即X电极为Cu;正极Ag+得电子被还原,即Y为AgNO3。(2)银为正极,正极上发生还原反应;Cu电极上Cu失电子发生氧化反应,电极反应式为Cu-2e- Cu2+。(3)电子从负极经外电路流向正极,即电子由Cu电极流向Ag电极。(4)阴离子向原电池负极迁移,即盐桥中NO3-移向CuSO4溶液。
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1.D 能设计成原电池的反应必须是自发进行的氧化还原反应,CaO+H2OCa(OH)2不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池,故A错误;硝酸银溶液中含有Ag+,氯离子和银离子反应生成AgCl,所以此原电池的盐桥中不可以用KCl饱和溶液,故B错误;常温下,铁遇浓硝酸发生钝化,铜与浓硝酸反应,所以铁—浓HNO3—铜原电池中,Cu作原电池的负极、Fe作原电池的正极,故C错误;理论上,能自发进行的氧化还原反应都能设计成原电池,故D正确。
2.B 题中与稀H2SO4构成的原电池中较活泼的金属作负极,失去电子,发生氧化反应,活泼性较差的金属作正极,负极失去的电子经导线流向正极。根据题意可判断,金属的活泼性由强到弱的顺序为A>C>D>B。
3.D 结合图示装置可知Mg片为负极、Ag片为正极,正极发生的反应为Ag++e- Ag,A项错误;盐桥中传递的是阴、阳离子,而电子由Mg极流出,沿导线流向Ag极,B项错误;用稀硫酸代替AgNO3溶液,正极上生成H2,可形成原电池,C项错误;原电池工作时,盐桥中K+移向正极区,D项正确。
4.D 反应开始时,乙中I-被氧化,甲中Fe3+被还原,即甲中石墨为正极,乙中石墨为负极,故电子从乙中石墨棒经导线流向甲中石墨棒,A项、B项正确;当电流计示数为零时,说明反应达到平衡状态,C项正确;电流计示数为零后,甲中加入FeCl2,平衡逆向移动,则Fe2+失电子生成Fe3+,即甲中石墨为负极,D项错误。
5.C Pt电极上发生还原反应,Pt电极作正极,故A正确;BiVO4电极为负极,发生氧化反应,电极反应式为SO32--2e-+2OH- SO42-+H2O,故B正确;电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极),电子不能进入电解质溶液,故C错误;Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,所以Pt电极电势高于BiVO4电极,故D正确。
6.B 正极发生还原反应,电极反应式为Fe3++e- Fe2+,故A错误;甲烧杯中发生反应Fe3++e- Fe2+,则甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅,故B正确;盐桥中的SO42-移向乙烧杯,故C错误;若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸,铜仍为负极,电流表指针偏转方向不变,故D错误。
7.答案 (1)锌 (2)Cu2++2e- Cu (3)大于 (4)①甲 ②NH4+
解析 (3)转移0.2 ml电子时,铜棒质量增加6.4 g,锌棒质量减少6.5 g,故反应过程中,当铜电极质量增加2 g时,另一电极减少的质量大于2 g。
(4)①反应过程中,为了保持两烧杯中溶液呈电中性,Cl-将进入甲烧杯,NH4+进入乙烧杯。②当外电路中转移0.2 ml电子时,乙烧杯中有0.1 ml Cu2+消耗,还剩余0.1 ml Cu2+,有0.2 ml NH4+进入乙烧杯,故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH4+。
A
B
C
D
两极材料
Zn片、Cu片
Cu片、Ag片
Zn片、Cu片
Fe片、Cu片
插入液体
稀硫酸
AgNO3溶液
酒精
稀盐酸
全书综合测评-2022版化学选修4 人教版(新课标) 同步练习 (Word含解析): 这是一份全书综合测评-2022版化学选修4 人教版(新课标) 同步练习 (Word含解析),共25页。
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高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第1课时同步练习题: 这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第1课时同步练习题,共15页。试卷主要包含了下列反应不属于可逆反应的是,2 ml/L等内容,欢迎下载使用。