1、第 1 节 原电池一、单选题1.用稀硫酸作电解质溶液,下列反应可设计成原电池的是( )A.H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2OB.Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2OC.AgNO3+KCl AgCl+ KNO 3D.2Na+2H2O 2NaOH+H22.有 a、b、c、d 四种金属,将 a 与 b 用导线接起来,浸入电解质溶液中,a 不易腐蚀;将b、d 分别投入等浓度的盐酸中,d 比 b 反应强烈;将铜浸入 a 的盐溶液里,无明显变化;如果把铜浸入 c 的盐溶液里,有金属 c 析出。据此判断它们的金属活动性由强到弱的顺序为( )A.acdb B.dabcC.dbac
2、D.badc3.如图是课外活动小组设计的用化学电源使 LED 灯发光装置。下列说法不正确的是( )A.锌是负极,电子从锌片经导线流向铜片B.铜片表面有气泡生成C.如果将硫酸换成橙汁,导线中不会有电子流动D.装置中存在“化学能电能光能“的转换4.100mL 浓度为 2molL1 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又基本不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( )A.加入适量的 6molL1 的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液5.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述中正确的是( )A.正极反应式:Zn-2e - Zn2+B.电池总反应式:Zn+Cu 2+ Zn
3、2+CuC.在外电路中,电子从正极流向负极D.盐桥中的 K+移向 ZnSO4溶液6.下图表示的是钢铁在海水中的锈蚀过程,以下有关说法正确的是( )A.该金属腐蚀过程为析氢腐蚀B.正极为C.,发生的反应为氧化反应 C. 在酸性条件下发生的是吸氧腐蚀D.正极反应为:正极反应为:O 2 + 2H2O + 4e 4OH7.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的 3%NaCl 溶液 在 Fe 表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是( )A.对比,可以判定 Zn 保护了 FeB.对比,K 3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化C.验证 Zn 保护 Fe 时不
4、能用的方法D.将 Zn 换成 Cu,用的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼8.如图所示装置中,U 形管底部盛有 CCl4,分别在 U 形管 a、b 两侧慢慢加入饱和食盐水和稀硫酸,并使两端液面相平,然后分别塞上插有生铁丝的塞子,放置一段时间。下列有关叙述错误的是( )A.两端铁丝的腐蚀速率:a甲D.甲装置中 移向 ,乙装置中 移向HZnHCu12.某原电池装置如图所示,电池总反应为 2Ag+Cl2 2AgCl。下列说法正确的是( )A.正极反应为 AgCl+e- Ag+Cl-B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用 NaCl 溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移 0.
5、01mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少 0.02mol 离子二、填空题13.某兴趣小组为了提高电池的效率设计了如图所示的原电池。请回答下列问题。1.若 X 是 AlCl3溶液,Y 是稀硫酸,写出电极名称及对应电极反应式:Al 片(_)_,Cu 片(_)_.2.若 X 是浓硝酸,Y 是 NaCl 溶液,写出电极名称及对应电极反应式:Al 片(_)_,Cu 片(_)_.14.为了探究原电池的工作原理,某化学学习小组设计了一组实验,其装置如图所示:回答下列问题:1.根据原电池原理填写下表:装置序号 正极 负极反应式 阳离子移动方向甲乙丙丁戊2.电极类型除与电极材料的性质有关外,还与_有关.3.根
6、据上述电池分析,负极材料是否一定参加电极反应?_(填“是“否“或“不一定“),用上述电池说明:_.4.上述电池放电过程中,电解质溶液酸碱性的变化:甲_,丙_,戊_(填“酸性减弱“或“碱性减弱“).三、实验题15.某学生利用下面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。按照实验步骤依次回答下列问题:1.导线中电子流向为_(用 a、b 表示);2.写出装置中锌电极上的电极反应式:_;3.若装置中铜电极的质量增加 0.64g,则导线中转移的电子数目为_(不许用“NA”表示);4.装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加 KCl 的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的 K+、Cl -的移动方向表述正确的是( )A.盐
7、桥中的 K+向左侧烧杯移动、Cl -向右侧烧杯移动B.盐桥中的 K+向右侧烧杯移动、Cl -向左侧烧杯移动C.盐桥中的 K+、Cl -都向左侧烧杯移动D.盐桥中的 K+、Cl -几乎不移动5.若 ZnSO4溶液中含有杂质 Cu2+,会加速 Zn 电极的腐蚀,还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去 Cu2+,最好选用下列试剂中的( )A.NaOH B.Zn C.Fe D.H2SO4参考答案一、单选题1.答案：B解析：A、C 项中的反应均为非氧化还原反应,不能设计成原电池;D 项,若将钠放入稀硫酸中,发生反应 2Na+2H+ 2Na+H2,且钠与硫酸反应剧烈,故不能用于设计原电池。2.答案：C解析
8、：两种活泼性不同的金属和电解质溶液构成原电池,一般情况下,较活泼的金属作负极,负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀,较不活泼的金属作正极,将 a 与 b 用导线连接起来,浸人电解质溶液中,a 不易腐蚀,所以金属活动性:b a。金属和相同的酸反应时,活动性强的金属反应剧烈,将 b、d 分别投人等浓度的盐酸中,d 比 b 反应强烈,所以活动性:db。金属与盐的置换反应中,较活泼的金属能置换出较不活泼的金属,将铜浸入 a 的盐溶液中,无明显变化,说明金属活动性:aCu;如果把铜浸入 c 的盐溶液中,有金属 c 析出,说明金属活动性:CuC.所以金属活动性由强到弱的顺序为 dbac3.答案：C解析：Zn
9、 比 Cu 活泼,Zn 为负极,Cu 为正极A.Zn 是负极,电子从锌片经导线流向铜片,A 正确B.Cu 极的电极反应式为:2H +2e-=H2,铜片表面有气泡生成,B 正确C.将硫酸换成橙汁,橙汁为电解质溶液,仍然构成原电池,导线中仍会有电子流动,C 错误D.原电池中将化学能电能,LED 灯发光时电能光能,D 正确4.答案：B解析：A、加入适量的 6mol.L-1的盐酸,增大氢离子的浓度,也增大了氢离子的物质的量,故A 不选;B、因 Zn 过量,加入数滴氯化铜溶液,置换出 Cu,构成原电池,加快反应速率,且没有改变氢离子的物质的量,故 B 选;C、加入适量蒸馏水,氢离子的浓度减小,不改变氢离
10、子的物质的量,化学反应速率减小,故 C不选;D、加入适量的氯化钠溶液,溶液体积变大,氢离子的浓度减小,不改变氢离子的物质的量,化学反应速率减小,故 D 不选;故选 B.5.答案：B解析：锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,正极反应式应为 Cu2+2e- Cu,故 A 错误;负极反应式为 Zn-2e- Zn2+,正、负两极反应式相加,得到总反应式:Zn+Cu 2+ Zn2+Cu,故 B 正确;根据原电池工作原理,电子从负极经外电路流向正极,故 C 错误;根据原电池的工作原理,阳离子移向正极,即盐桥中的 K+移向 CnSO4溶液,故 D 错误。6.答案：D解析：7.答案：D解析：分析:A 项,对比,F
11、e 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6无明显变化,Fe 附近的溶液中不含 Fe2+,Fe 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6产生蓝色沉淀,Fe 附近的溶液中含Fe2+,中 Fe 被保护;B 项,加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀,Fe 表面产生了 Fe2+,对比的异同,可能是 K3Fe(CN)6将 Fe 氧化成 Fe2+;C 项,对比,也能检验出 Fe2+,不能用的方法验证 Zn 保护 Fe;D 项,由实验可知 K3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化成 Fe2+,将 Zn 换成 Cu 不能用的方法证明 Fe 比 Cu 活泼。详解:A 项,对比,Fe 附近的溶液中加入 K3Fe
12、(CN)6无明显变化,Fe 附近的溶液中不含 Fe2+,Fe 附近的溶液中加入 K3Fe(CN)6产生蓝色沉淀,Fe 附近的溶液中含 Fe2+,中 Fe 被保护,A 项正确;B 项,加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀,Fe 表面产生了Fe2+,对比的异同,可能是 K3Fe(CN)6将 Fe 氧化成 Fe2+,B 项正确;C 项,对比,加入 K3Fe(CN)6在 Fe 表面产生蓝色沉淀,也能检验出 Fe2+,不能用的方法验证 Zn 保护Fe,C 项正确;D 项,由实验可知 K3Fe(CN)6可能将 Fe 氧化成 Fe2+,将 Zn 换成 Cu 不能用的方法证明 Fe 比 Cu 活
13、泼,D 项错误;答案选 D。点睛:本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法,考查 Fe2+的检验、实验方案的对比,解决本题的关键是用对比分析法。要注意操作条件的变化,如中没有取溶液,中取出溶液,考虑Fe 对实验结果的影响。要证明 Fe 比 Cu 活泼,可用的方法。8.答案：D解析：9.答案：D解析：由反应 2Fe3+2I- 2Fe2+I2可知,反应开始时甲中 Fe3+发生还原反应,乙中 I-发生氧化反应;电流计读数为零,说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等,生成 Fe3+的物质的量与消耗 Fe3+的物质的量相等,则反应达到了平衡状态,此时在甲中溶入 FeCl2固体,则平衡向逆反
14、应方向移动,乙中 I2发生还原反应,则乙中石墨电极为正极;故选 D。10.答案：A解析：11.答案：B解析：A.甲、乙装置中锌都失电子生成锌离子进入溶液,所以锌的质量均减小,故 A 正确;B.甲装置中,锌和氢离子发生置换反应生成氢气,所以锌棒上产生气泡,乙装置构成原电池,氢离子在正极铜上得电子生成氢气,故 B 错误;C.甲不能构成原电池,乙能构成原电池,作原电池负极的金属被腐蚀速率大于金属直接和电解质溶液反应的速率,所以反应速率乙大于甲,故 C 正确;D.甲中氢离子在锌上得电子发生还原反应,乙中氢离子在铜上得电子发生还原反应,所以甲中 移向 ,乙中 移向 ,故 D 正确;故选 B.HZnCu1
15、2.答案：D解析：通入氯气的一极是正极,反应式为 Cl2+2e- 2Cl-,A 错误;放电时,左侧 Ag 是负极,负极反应式为 Ag-e- Ag+,然后发生反应 Ag+Cl- AgCl(白色沉淀),B 错误;由于盐酸中 H+只是移动,没有参与反应,故可以用氯化钠代替,总反应不变,C 错误;根据负极反应可知,每有 0.01mol 电子转移,减少 0.01mol Cl-,同时有 0.01mol H+通过离子交换膜进入右侧,D 正确。二、填空题13.答案：1.负极; Al-3e -=AI3+; 正极; 2H +2e-=H22.正极; NO 3-+2H+e-=NO2+H 2O; 负极; Cu-2e -
16、=Cu2+解析：1.若 X 是 AlCl3溶液,Y 是稀硫酸,实质上是由 Al稀硫酸Cu 组成的原电池,由于Al 比 Cu 活泼,所以 AI 作负极,Al 失电子被氧化为 Al3+,Cu 作正极,溶液中的 H+得电子被还原为 H2。2.若 X 是浓辟酸,Y 是 NaCl 溶液,实质上是由 Al浓硝酸一 Cu 组成的原电池,由于 Al 遇农硝酸发生钝化,Al 作正极,Cu 作负极,Cu 失电子被氧化为 Cu2+。14.答案：1.装置序号 正极 负极反应式 阳离子移动方向甲 Al Mg-2e-=Mg2+ 移向铝极乙 Pt Fe-2e-=Fe2+ 移向铂极丙 Mg -2Al3e+4OH=l移向镁极丁
17、 Al Cu-2e-=Cu2+ 移向铝极戊 石墨 -2-43C8e+10=C7移向石墨电极2.电解质溶液的性质; 3.不一定; 在题述五个原电池中,戊装置的负极材料没有参与反应,其他电池的负极材料发生了氧化反应4.酸性减弱; 碱性减弱; 碱性减弱解析：1.甲电池:在稀硫酸中,镁比铝活泼,镁为负极,发生氧化反应,铝为正极,H +在铝极上发生还原反应;乙电池:铁比铂活泼,铁为负极,发生氧化反应,铂为正极,Cu 2+在铂极上被还原;丙电池:在氢氧化钠溶液中,铝与 NaOH 溶液反应,铝为负极,铝失去电子,发生氧化反应,与 OH-反应生成偏铝酸根离子和水,镁为正极,正极上产生 H2;丁电池:常温下,铝
18、遇浓硝酸钝化,铜溶解,故铜为负极,犮生氧化反应,Al 为正极;戊电池:该电池是燃料电池,甲烷发生氧化反应,在碱溶液中生成碳酸盐和水,氧气发生还原反应,即在负极区通入甲烷,在正极区通入空气.2.通过比较甲、丙电池可知,电极材料都是铝、镁,由于电解质溶液不同,故电极反应不同,即电极类型与电解质溶液的性质也有关.3.大多数电池的负极材料发生氧化反应,但燃料电池的负极材料不参与反应,氢气、一氧化碳、甲烷、乙醇等可燃物在负极区发生氧化反应。4.根据电解质溶液中的反应情况判断溶液酸碱性的变化.三、实验题15.答案：1.由 a 到 b(或 ab); 2.Zn-2e - Zn2+3.1.2041022个4.B; 5.B
