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化学第二单元 化学反应的方向与限度同步达标检测题
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这是一份化学第二单元 化学反应的方向与限度同步达标检测题，共9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。
题型一 化学能与电能的转化
1．下列装置工作时，将化学能转化为电能的是( )
解析：选C 该装置将风能转化为电能，A错误；该装置将太阳能转化为电能，B错误；该装置将化学能转化为电能，C正确；该装置将电能转化为化学能，D错误。
题型二 原电池的工作原理
2．下列说法正确的是( )
A．原电池中，负极上发生的反应是还原反应
B．原电池中，电流的方向是负极—导线—正极
C．双液原电池中的盐桥是为了连通电路，所以也可以用金属导线代替
D．在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极
解析：选D A项，负极上发生氧化反应；B项，电流的方向应是正极—导线—负极；C项，盐桥不能用导线代替。
3．铜锌原电池工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.锌片上的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B．负极上发生还原反应
C．外电路中，电子从铜片经导线流向锌片
D．铜是正极，铜片上有气泡产生
解析：选A 金属锌是负极，发生氧化反应，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，故A正确；原电池负极发生氧化反应，故B错误；Zn为负极，Cu为正极，外电路中，电子从锌片经导线流向铜片，故C错误；铜是正极，铜片上铜离子放电，有铜析出，无气体生成，故D错误。
4．由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。
(1)原电池的负极反应式是_________________________________________________，
正极反应式是_________________________________________________________。
(2)外电路中电流的方向是_______________________________________。
(3)一段时间后，当在铜片上放出2.24 L(标准状况)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，此时转移的电子的物质的量为________，原硫酸的物质的量浓度是__________(设溶液体积不变)。
解析：(1)根据电极材料可知，锌为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铜为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；(2)外电路中电流从正极流向负极；(3)当正极上放出2.24 L(标准状况)氢气时，则有：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ～ 2e－
65 g 1 ml 22.4 L 2 ml
m n(H2SO4) 2.24 L n(e－)
计算可得：m＝6.5 g，n(H2SO4)＝0.1 ml，n(e－)＝0.2 ml，则c(H2SO4)＝ eq \f(0.1 ml×2,0.2 L) ＝1.0 ml·L－1。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)由Cu极流向Zn极 (3)6.5 0.2 ml 1.0 ml·L－1
题型三 原电池原理的应用
5．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d B．b>c>d>a
C．d>a>b>c D．a>b>d>c
解析：选C 由第一个装置中a极溶解可知a为负极，金属活动性：a>b；第二个装置依据金属活动顺序可知金属活动性：b>c；同理由第三个装置中d极溶解可知d极为负极，金属活动性：d>c；由第四个装置中电流从a极流向d极可知电子从d极流向a极，故金属活动性：d>a；综上分析，则选项C符合题意。
6．一个电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池的正确组合是( )
解析：选C 该原电池负极为Zn，正极为比Zn不活泼的金属或石墨等，电解质溶液中含有Cu2＋，故只有C选项正确。
7．根据反应KMnO4＋FeSO4＋H2SO4―→MnSO4＋Fe2(SO4)3＋K2SO4＋H2O(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1 ml·L－1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有琼脂凝胶，内含K2SO4。下列说法不正确的是( )
A．石墨b是原电池的负极，发生氧化反应
B．甲烧杯中的电极反应式：MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O
C．电池工作时，盐桥中的阴、阳离子分别向乙、甲烧杯中移动，保持溶液中的电荷平衡
D．忽略溶液体积变化，Fe2(SO4)3浓度变为1.5 ml·L－1时，反应中转移的电子的物质的量为0.1 ml
解析：选D 根据题给反应可知，Fe2＋的化合价升高，则石墨b为负极，发生氧化反应，故A正确；石墨a为正极，发生还原反应，电极反应式为MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O，故B正确；盐桥的作用是形成闭合回路，同时保持溶液中的电荷平衡，根据原电池工作原理知，阳离子向正极移动，即K＋向甲烧杯移动，SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向乙烧杯移动，故C正确；负极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋，生成的Fe3＋的物质的量为(200×10－3×1.5×2－200×10－3×1×2)ml＝0.2 ml，因此外电路中转移电子的物质的量为0.2 ml，故D错误。
8．根据下图，判断下列说法中错误的是( )
A．导线上电子由Ag极流向石墨极
B．负极电极反应式：Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．盐桥中阴离子移向AgNO3溶液
D．电池反应为Fe3＋＋Ag===Fe2＋＋Ag＋
解析：选B 银作原电池的负极，电子从银极流向石墨极，正确，不选A；负极是银极，银失去电子生成银离子，错误，选B；盐桥中的阴离子移向负极，即向硝酸银溶液移动，正确，不选C；电池反应为银与铁离子反应生成银离子和亚铁离子，正确，不选D。
9．将反应Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计成如图所示的原电池，下列叙述正确的是( )
A．KNO3盐桥中的K＋移向Cu(NO3)2溶液
B．该原电池可使用KCl盐桥
C．工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大
D．取出盐桥后，电流表的指针依然发生偏转
解析：选C 该原电池中Cu为负极，Cu极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Ag为正极，Ag极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。A项，KNO3盐桥中的K＋移向正极，即移向AgNO3溶液，错误；B项，KCl与AgNO3反应会生成AgCl沉淀，不能使用KCl盐桥，错误；C项，由于负极反应生成的Cu2＋进入Cu(NO3)2溶液中，故工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大，正确；D项，取出盐桥后，不能形成闭合回路，电流表的指针不会发生偏转，错误。
10．原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( )
A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
B．由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋
C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋
解析：选D 铁比铜活泼，铁作负极，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故A正确；铝比铜活泼，铝作负极，负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋，故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，负极的电极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O，故C正确；Al遇浓硝酸发生钝化，则铜作负极，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故D错误。
11．按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示( )
①c(Ag＋) ②c(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ) ③a棒的质量 ④b棒的质量
⑤溶液的质量
A．①③⑤ B．③④
C．①②④ D．②
解析：选D 在这个原电池中，负极：Fe－2e－===Fe2＋，使a棒质量减轻；正极：Ag＋＋e－===Ag，使b棒增重，但溶液中c(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )不变；反应过程中每溶解56 g铁，析出216 g银，故溶液质量减轻。
12．某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理，进行如下系列实验。
请分析实验结果并回答相应问题。
(1)实验一中，铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流表指针偏转，但较短时间内电流明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94 g，铜片增重了3.84 g，则该原电池的工作效率是________(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)。
(2)实验二中，刚将铜片、锌片插入溶液中时电流表指针偏转，但立即就归零了。为什么锌的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2＋？____________________________。
(3)实验三中，盐桥中K＋移向________(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，如果Zn的消耗速率为1×10－3 ml·s－1，则K＋的迁移速率为________ml·s－1。与实验一比较，实验三原电池的工作效率大大提高，原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据实验一、二、三可得出的结论是_____________________________
________________________________________________________________________(写出两点即可)。
解析：(1)铜片、锌片表面均有红色物质铜析出，固体减小的质量为3.94 g－3.84 g＝0.1 g，
根据反应关系式：Zn ～ Cu Δm(减小)
65 64 1
6.5 g 0.1 g
参加反应的锌的质量为6.5 g，根据电子守恒得，参加原电池反应的锌的物质的量为n(Zn)＝n(Cu)＝ eq \f(3.84 g,64 g·ml－1) ＝0.06 ml，该原电池的工作效率为 eq \f(0.06 ml×65 g·ml－1,6.5 g) ×100%＝60%。
(2)由于锌失电子形成Zn2＋进入溶液，使其显正电性，Cu2＋得电子使溶液显负电性，这两种因素均阻碍电子流向铜板，未形成闭合回路。
(3)实验三中，铜为正极，锌为负极，电流在外电路由铜流向锌，溶液中电流由锌流向铜，所以钾离子移向CuSO4 溶液，氯离子移向硫酸锌溶液；根据电荷守恒可知，如果Zn的消耗速率为1×10－3 ml·s－1，则K＋的迁移速率为2×10－3 ml·s－1；实验一中Zn直接和硫酸铜接触，有少量的铜离子在锌的表面得电子发生反应，而实验三中氧化剂和还原剂互不接触，电子只能通过导线发生转移，所以工作效率大大提高。
(4)根据实验一、二、三可得出的结论是Zn的活泼性比Cu的强、原电池的两极需要形成闭合回路才能产生电流、有盐桥的原电池可以提高工作效率。
答案：(1)60% (2)未形成闭合回路 (3)CuSO4 2×10－3 氧化剂和还原剂互不接触，电子只能通过导线发生转移 (4)Zn的活泼性比Cu的强、原电池的两极需要形成闭合回路才能产生电流、有盐桥的原电池可以提高工作效率(其他答案合理也可)
13．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 ml·L－1的稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 ml·L－1的NaOH溶液中，如图所示。
(1)写出甲池中发生的原电池反应的电极反应式：
负极：______________________________________________________________，
正极：___________________________________________________________________。
(2)写出乙池中发生的原电池反应的电极反应式：
负极：_________________________________________________________________，
正极：_________________________________________________________________。
电池反应方程式为________________________________________________________。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________的活动性更强，而乙会判断出________的活动性更强。(填写元素符号)
(4)由此实验，可得到如下哪些结论？________(填字母)。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)甲池中电池反应方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，Al作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)乙池中电池反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极上为Al与OH－反应生成AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ，电极反应式为2Al－6e－＋8OH－===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋4H2O；正极产物为H2，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑。
(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中Al为负极，Mg为正极，若根据负极材料金属比正极材料金属活泼判断，则甲会判断出Mg的活动性更强，乙会判断出Al的活动性更强。
(4)Mg的金属活动性一定比Al强，金属活动性顺序是正确的，应用广泛。
(5)判断原电池的正、负极可根据回路中电流的流向或电子的流向等进行判断，直接利用金属活动性顺序判断原电池的正、负极是不可靠的。
答案：(1)Mg－2e－===Mg2＋
2H＋＋2e－===H2↑
(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋4H2O
6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠 将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子的流动方向，再来确定原电池的正、负极(合理即可)
14．(1)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理如下图所示。回答下列问题：
①Pt电极上还需通入的气体是________。
②写出NiO电极的电极反应式：_______________________________________________。
(2)盐桥电池是一种比较普遍的原电池，该电池反应原理如下图所示。
①负极电极反应式为_______________________________________________。
②当电路中通过0.1 ml电子时，两电极质量差为________g，此时原电池电解质溶液的总质量与开始时电解质溶液的总质量的差为________g(不考虑溶液离子向盐桥移动)。
解析：(1)①Pt电极上为了使由O2转化而来的O2－成为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，还需通入的气体是N2O5。
②NiO电极的电极反应式：NO2－e－＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===N2O5。
(2)①负极是铁电极，其电极反应式为Fe－2 e－===Fe2＋。
②当电路中通过0.1 ml电子时，负极消耗0.05 ml即2.8 g Fe，正极得到0.05 ml即3.2 g Cu，两电极质量差为(2.8＋3.2)g＝6 g，负极产生0.05 ml即2.8 g Fe2＋，正极消耗0.05 ml即3.2 g Cu2＋，盐桥中0.1 ml 即7.45 g KCl移向溶液，此时原电池电解质溶液的总质量与开始时电解质溶液的总质量的差为(2.8－3.2＋7.45)g＝7.05 g。
答案：(1)①N2O5 ②NO2－e－＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===N2O5
(2)①Fe－2e－===Fe2＋ ②6 7.05A.风力发电机
B.硅太阳能电池
C.纽扣式银锌电池
D.电解熔融氯化钠
实验装置
部分实验现象
a极质量减小；b极质量增加
b极有气体产生；c极无变化
d极溶解；c极有气体产生
电流从a极流向d极
选项
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Cu
Fe
负极
Cu
Zn
Zn
Zn
电解质溶液
CuCl2
H2SO4
CuSO4
HCl
题型一 化学能与电能的转化
1．下列装置工作时，将化学能转化为电能的是( )
解析：选C 该装置将风能转化为电能，A错误；该装置将太阳能转化为电能，B错误；该装置将化学能转化为电能，C正确；该装置将电能转化为化学能，D错误。
题型二 原电池的工作原理
2．下列说法正确的是( )
A．原电池中，负极上发生的反应是还原反应
B．原电池中，电流的方向是负极—导线—正极
C．双液原电池中的盐桥是为了连通电路，所以也可以用金属导线代替
D．在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极
解析：选D A项，负极上发生氧化反应；B项，电流的方向应是正极—导线—负极；C项，盐桥不能用导线代替。
3．铜锌原电池工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.锌片上的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B．负极上发生还原反应
C．外电路中，电子从铜片经导线流向锌片
D．铜是正极，铜片上有气泡产生
解析：选A 金属锌是负极，发生氧化反应，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，故A正确；原电池负极发生氧化反应，故B错误；Zn为负极，Cu为正极，外电路中，电子从锌片经导线流向铜片，故C错误；铜是正极，铜片上铜离子放电，有铜析出，无气体生成，故D错误。
4．由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。
(1)原电池的负极反应式是_________________________________________________，
正极反应式是_________________________________________________________。
(2)外电路中电流的方向是_______________________________________。
(3)一段时间后，当在铜片上放出2.24 L(标准状况)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，此时转移的电子的物质的量为________，原硫酸的物质的量浓度是__________(设溶液体积不变)。
解析：(1)根据电极材料可知，锌为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铜为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；(2)外电路中电流从正极流向负极；(3)当正极上放出2.24 L(标准状况)氢气时，则有：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ ～ 2e－
65 g 1 ml 22.4 L 2 ml
m n(H2SO4) 2.24 L n(e－)
计算可得：m＝6.5 g，n(H2SO4)＝0.1 ml，n(e－)＝0.2 ml，则c(H2SO4)＝ eq \f(0.1 ml×2,0.2 L) ＝1.0 ml·L－1。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)由Cu极流向Zn极 (3)6.5 0.2 ml 1.0 ml·L－1
题型三 原电池原理的应用
5．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：
由此判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a>b>c>d B．b>c>d>a
C．d>a>b>c D．a>b>d>c
解析：选C 由第一个装置中a极溶解可知a为负极，金属活动性：a>b；第二个装置依据金属活动顺序可知金属活动性：b>c；同理由第三个装置中d极溶解可知d极为负极，金属活动性：d>c；由第四个装置中电流从a极流向d极可知电子从d极流向a极，故金属活动性：d>a；综上分析，则选项C符合题意。
6．一个电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池的正确组合是( )
解析：选C 该原电池负极为Zn，正极为比Zn不活泼的金属或石墨等，电解质溶液中含有Cu2＋，故只有C选项正确。
7．根据反应KMnO4＋FeSO4＋H2SO4―→MnSO4＋Fe2(SO4)3＋K2SO4＋H2O(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1 ml·L－1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有琼脂凝胶，内含K2SO4。下列说法不正确的是( )
A．石墨b是原电池的负极，发生氧化反应
B．甲烧杯中的电极反应式：MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O
C．电池工作时，盐桥中的阴、阳离子分别向乙、甲烧杯中移动，保持溶液中的电荷平衡
D．忽略溶液体积变化，Fe2(SO4)3浓度变为1.5 ml·L－1时，反应中转移的电子的物质的量为0.1 ml
解析：选D 根据题给反应可知，Fe2＋的化合价升高，则石墨b为负极，发生氧化反应，故A正确；石墨a为正极，发生还原反应，电极反应式为MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O，故B正确；盐桥的作用是形成闭合回路，同时保持溶液中的电荷平衡，根据原电池工作原理知，阳离子向正极移动，即K＋向甲烧杯移动，SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向乙烧杯移动，故C正确；负极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋，生成的Fe3＋的物质的量为(200×10－3×1.5×2－200×10－3×1×2)ml＝0.2 ml，因此外电路中转移电子的物质的量为0.2 ml，故D错误。
8．根据下图，判断下列说法中错误的是( )
A．导线上电子由Ag极流向石墨极
B．负极电极反应式：Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．盐桥中阴离子移向AgNO3溶液
D．电池反应为Fe3＋＋Ag===Fe2＋＋Ag＋
解析：选B 银作原电池的负极，电子从银极流向石墨极，正确，不选A；负极是银极，银失去电子生成银离子，错误，选B；盐桥中的阴离子移向负极，即向硝酸银溶液移动，正确，不选C；电池反应为银与铁离子反应生成银离子和亚铁离子，正确，不选D。
9．将反应Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计成如图所示的原电池，下列叙述正确的是( )
A．KNO3盐桥中的K＋移向Cu(NO3)2溶液
B．该原电池可使用KCl盐桥
C．工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大
D．取出盐桥后，电流表的指针依然发生偏转
解析：选C 该原电池中Cu为负极，Cu极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Ag为正极，Ag极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。A项，KNO3盐桥中的K＋移向正极，即移向AgNO3溶液，错误；B项，KCl与AgNO3反应会生成AgCl沉淀，不能使用KCl盐桥，错误；C项，由于负极反应生成的Cu2＋进入Cu(NO3)2溶液中，故工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大，正确；D项，取出盐桥后，不能形成闭合回路，电流表的指针不会发生偏转，错误。
10．原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( )
A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
B．由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋
C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋
解析：选D 铁比铜活泼，铁作负极，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故A正确；铝比铜活泼，铝作负极，负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋，故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，负极的电极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2H2O，故C正确；Al遇浓硝酸发生钝化，则铜作负极，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故D错误。
11．按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示( )
①c(Ag＋) ②c(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ) ③a棒的质量 ④b棒的质量
⑤溶液的质量
A．①③⑤ B．③④
C．①②④ D．②
解析：选D 在这个原电池中，负极：Fe－2e－===Fe2＋，使a棒质量减轻；正极：Ag＋＋e－===Ag，使b棒增重，但溶液中c(NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) )不变；反应过程中每溶解56 g铁，析出216 g银，故溶液质量减轻。
12．某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理，进行如下系列实验。
请分析实验结果并回答相应问题。
(1)实验一中，铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流表指针偏转，但较短时间内电流明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94 g，铜片增重了3.84 g，则该原电池的工作效率是________(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)。
(2)实验二中，刚将铜片、锌片插入溶液中时电流表指针偏转，但立即就归零了。为什么锌的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2＋？____________________________。
(3)实验三中，盐桥中K＋移向________(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，如果Zn的消耗速率为1×10－3 ml·s－1，则K＋的迁移速率为________ml·s－1。与实验一比较，实验三原电池的工作效率大大提高，原因是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据实验一、二、三可得出的结论是_____________________________
________________________________________________________________________(写出两点即可)。
解析：(1)铜片、锌片表面均有红色物质铜析出，固体减小的质量为3.94 g－3.84 g＝0.1 g，
根据反应关系式：Zn ～ Cu Δm(减小)
65 64 1
6.5 g 0.1 g
参加反应的锌的质量为6.5 g，根据电子守恒得，参加原电池反应的锌的物质的量为n(Zn)＝n(Cu)＝ eq \f(3.84 g,64 g·ml－1) ＝0.06 ml，该原电池的工作效率为 eq \f(0.06 ml×65 g·ml－1,6.5 g) ×100%＝60%。
(2)由于锌失电子形成Zn2＋进入溶液，使其显正电性，Cu2＋得电子使溶液显负电性，这两种因素均阻碍电子流向铜板，未形成闭合回路。
(3)实验三中，铜为正极，锌为负极，电流在外电路由铜流向锌，溶液中电流由锌流向铜，所以钾离子移向CuSO4 溶液，氯离子移向硫酸锌溶液；根据电荷守恒可知，如果Zn的消耗速率为1×10－3 ml·s－1，则K＋的迁移速率为2×10－3 ml·s－1；实验一中Zn直接和硫酸铜接触，有少量的铜离子在锌的表面得电子发生反应，而实验三中氧化剂和还原剂互不接触，电子只能通过导线发生转移，所以工作效率大大提高。
(4)根据实验一、二、三可得出的结论是Zn的活泼性比Cu的强、原电池的两极需要形成闭合回路才能产生电流、有盐桥的原电池可以提高工作效率。
答案：(1)60% (2)未形成闭合回路 (3)CuSO4 2×10－3 氧化剂和还原剂互不接触，电子只能通过导线发生转移 (4)Zn的活泼性比Cu的强、原电池的两极需要形成闭合回路才能产生电流、有盐桥的原电池可以提高工作效率(其他答案合理也可)
13．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 ml·L－1的稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 ml·L－1的NaOH溶液中，如图所示。
(1)写出甲池中发生的原电池反应的电极反应式：
负极：______________________________________________________________，
正极：___________________________________________________________________。
(2)写出乙池中发生的原电池反应的电极反应式：
负极：_________________________________________________________________，
正极：_________________________________________________________________。
电池反应方程式为________________________________________________________。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________的活动性更强，而乙会判断出________的活动性更强。(填写元素符号)
(4)由此实验，可得到如下哪些结论？________(填字母)。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)甲池中电池反应方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，Al作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)乙池中电池反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极上为Al与OH－反应生成AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ，电极反应式为2Al－6e－＋8OH－===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋4H2O；正极产物为H2，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑。
(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中Al为负极，Mg为正极，若根据负极材料金属比正极材料金属活泼判断，则甲会判断出Mg的活动性更强，乙会判断出Al的活动性更强。
(4)Mg的金属活动性一定比Al强，金属活动性顺序是正确的，应用广泛。
(5)判断原电池的正、负极可根据回路中电流的流向或电子的流向等进行判断，直接利用金属活动性顺序判断原电池的正、负极是不可靠的。
答案：(1)Mg－2e－===Mg2＋
2H＋＋2e－===H2↑
(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋4H2O
6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠 将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子的流动方向，再来确定原电池的正、负极(合理即可)
14．(1)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理如下图所示。回答下列问题：
①Pt电极上还需通入的气体是________。
②写出NiO电极的电极反应式：_______________________________________________。
(2)盐桥电池是一种比较普遍的原电池，该电池反应原理如下图所示。
①负极电极反应式为_______________________________________________。
②当电路中通过0.1 ml电子时，两电极质量差为________g，此时原电池电解质溶液的总质量与开始时电解质溶液的总质量的差为________g(不考虑溶液离子向盐桥移动)。
解析：(1)①Pt电极上为了使由O2转化而来的O2－成为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，还需通入的气体是N2O5。
②NiO电极的电极反应式：NO2－e－＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===N2O5。
(2)①负极是铁电极，其电极反应式为Fe－2 e－===Fe2＋。
②当电路中通过0.1 ml电子时，负极消耗0.05 ml即2.8 g Fe，正极得到0.05 ml即3.2 g Cu，两电极质量差为(2.8＋3.2)g＝6 g，负极产生0.05 ml即2.8 g Fe2＋，正极消耗0.05 ml即3.2 g Cu2＋，盐桥中0.1 ml 即7.45 g KCl移向溶液，此时原电池电解质溶液的总质量与开始时电解质溶液的总质量的差为(2.8－3.2＋7.45)g＝7.05 g。
答案：(1)①N2O5 ②NO2－e－＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===N2O5
(2)①Fe－2e－===Fe2＋ ②6 7.05A.风力发电机
B.硅太阳能电池
C.纽扣式银锌电池
D.电解熔融氯化钠
实验装置
部分实验现象
a极质量减小；b极质量增加
b极有气体产生；c极无变化
d极溶解；c极有气体产生
电流从a极流向d极
选项
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Cu
Fe
负极
Cu
Zn
Zn
Zn
电解质溶液
CuCl2
H2SO4
CuSO4
HCl
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