高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节原电池同步达标检测题

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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节原电池同步达标检测题，共8页。

(建议用时：40分钟)

[合格过关练]

1．在如图所示的水果(柠檬)电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是( )

A．锌 B．石墨

C．银 D．铜

A [电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由Y电极流向X电极，因此Y电极的金属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。]

2．有关电化学知识的描述正确的是( )

A．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，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液

C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成

D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池

D [CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。]

3．对于原电池的电极名称，叙述错误的是( )

A．发生氧化反应的一极为负极

B．正极为电子流入的一极

C．比较不活泼的金属为负极

D．电流流出的一极为正极

C [原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。]

4．可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：

①Br2＋2e－===2Br－，②2Br－－2e－===Br2，

③Zn－2e－===Zn2＋，④Zn2＋＋2e－===Zn，

其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )

A．②和③B．②和①

C．③和①D．④和①

C [放电时负极反应物为Zn，失电子被氧化，正极反应物为Br2，得电子被还原。]

5．(双选)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( )

A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋

B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

C．在外电路中，电子从负极流向正极

D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液

BC [电池的正极得电子，A选项错误；结合该电池的装置图可知，该过程中的氧化还原反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B选项正确；外电路中，电子从负极流向正极，C选项正确；左烧杯中由于Zn失去电子形成Zn2＋，使得该烧杯中正电荷的离子增加，为维持电中性，K＋应该通过盐桥流向CuSO4所在的右烧杯中，D选项错误。]

6．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：

由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )

A．a＞b＞c＞dB．b＞c＞d＞a

C．d＞a＞b＞cD．a＞b＞d＞c

C [由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性：a＞b；对于第二个装置，依据还原性规律知，金属活动性：b＞c；第三个装置的金属活动性：d＞c；由第四个装置电流从a→d，则电子从d→a，故金属活动性：d＞a。]

7．M、N、P、E四种金属：①M＋N2＋===N＋M2＋ ②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡 ③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。四种金属的还原性由强到弱的顺序是( )

A．P、M、N、EB．E、N、M、P

C．P、N、M、ED．E、P、M、N

A [由①知，金属活动性M>N；M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面产生气泡，M做原电池正极，活动性P>M；N、E构成的原电池N做负极，活动性N>E。]

8．在如图所示装置中，观察到电流计指针发生偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是( )

C [本题通过电极变化来确定原电池的正负电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D，由M棒变粗，可知B不正确。]

9．将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少许胆矾晶体，下列各图表示产生氢气的体积V/(L)与时间t/(min)的关系正确的是( )

A B C D

A [向a中加入少许胆矾晶体，则有Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，消耗一部分Zn，所以产生H2的量较少，但生成的Cu附于Zn上又组成铜锌原电池，加快反应速率，因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。]

10．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是( )

A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋

B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋

C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnOeq \\al(－,2)

D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋

B [由总反应方程式eq \(Li,\s\up6(0)) ＋eq \(M,\s\up6(＋4)) nO2===eq \(Li,\s\up6(＋1))eq \(M,\s\up6(＋3))nO2可知，Li元素在反应后化合价升高(0→＋1)，Mn元素在反应后化合价降低(＋4→＋3)。Li被氧化，在电池中作负极，电极反应为Li－e－===Li＋，MnO2在正极上反应，电极反应为MnO2＋e－===MnOeq \\al(－,2)。]

[素养培优练]

11．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )

甲乙

A．电流沿导线由Cu片流向Ag片

B．正极的电极反应式为：Ag＋＋e－===Ag

C．Cu片上发生还原反应，Ag片上发生氧化反应

D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液

B [电流从正极沿导线流向负极。Cu作负极、Ag作正极，所以电流从Ag片流向Cu片， A错误；正极上银离子得电子生成Ag，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag, B正确； Cu片上失电子发生氧化反应，Ag片上得电子发生还原反应， C错误；盐桥中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以反应时盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液， D错误。]

12．某研究性学习小组根据反应2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O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，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。

甲乙

回答下列问题：

(1)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”)，发生________反应。

(2)电池工作时，盐桥中的SOeq \\al(2－,4)移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。

(3)写出两烧杯中的电极反应式：

甲_____________________________________________________，

乙____________________________________________________。

(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 ml·L－1，则反应中转移的电子为________ml。

[解析] (1)根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，SOeq \\al(2－,4)向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为MnOeq \\al(－,4)＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe2＋－5e－===5Fe3＋。(4)溶液中的MnSO4浓度由1 ml·L－1变为1.5 ml·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5 ml·L－1×0.2 L＝0.1 ml，转移的电子为0.1 ml×5＝0.5 ml。

[答案] (1)a 还原 (2)乙 (3)MnOeq \\al(－,4)＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O 5Fe2＋－5e－===5Fe3＋ (4)0.5

13．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu金属活动性的相对强弱，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：

方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们活动性的相对强弱。该原理的离子方程式为_____________________________________________________

____________________________________________________。

方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们活动性的相对强弱。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。

正极反应式：_____________________________________________________；

负极反应式：____________________________________________________。

方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性相对强弱的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：____________________________

_____________________________________________________________，用离子方程式表示其反应原理：

_____________________________________________________

____________________________________________________。

[解析] 比较或验证金属活动性相对强弱的方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证，也可以利用原电池原理(负极是较活泼的金属)，也可以利用金属单质间的置换反应来完成。

[答案] 方案ⅠFe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

方案Ⅱ2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋方案Ⅲ把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可) Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋

14．[素养题]常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A的溶液中组成原电池，如图1所示：

图1 图2

(1)若A为稀盐酸，则Al片作________极，该电极的电极反应式为___________________________________________________________________，

Cu片电极反应式为__________________________________________。

(2)若A为NaOH，则Al片作________极，该电极的电极反应式为________________________。

(3)若A为浓硝酸，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。

0～t1 s时，原电池的负极是________，正极的电极反应式为________________________________________________________________，

溶液中的H＋向__________极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，此时________作负极，该电极的电极反应式为_____________________________。

(4)若A为稀HNO3，则Cu片作________极，该电极的电极反应式为________________。

[解析] (1)CuAl盐酸构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al－3e－===Al3＋；Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

(2)AlCuNaOH溶液构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O，Cu作正极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。

(3)AlCu浓硝酸构成的原电池，在0～t1时，Al片作负极，正极NOeq \\al(－,3)在酸性条件下得电子生成NO2和H2O，在原电池中，阳离子向正极移动，即H＋向正极移动。由于Al在浓硝酸中发生了钝化，生成的氧化膜阻止了反应的进行，此时Cu与浓硝酸反应而导致Cu作负极，电子流动方向发生改变。

(4)AlCu稀HNO3构成的原电池中Al片作负极，Cu片作正极，该电极上NOeq \\al(－,3)在酸性条件下得电子生成NO和H2O。

[答案] (1)负 Al－3e－===Al3＋ 2H＋＋2e－===H2↑

(2)负 Al＋4OH－－3e－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O

(3)Al片 NOeq \\al(－,3)＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O 正(或Cu片) Cu片 Cu－2e－===Cu2＋

(4)正 NOeq \\al(－,3)＋3e－＋4H＋===NO↑＋2H2O实验

装置
部分

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
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液