高中化学 第4章 电化学基础 第1节 原电池课后素养演练 新人教版选修4

原电池 基 础 巩 固 1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：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极由此可判断这四种金属的活动性顺序是(C)AabcdBbcdaCdabc Dabdc解析：由第一个装置可知a极溶解，故a极是负极，可知金属活动性ab；第二个装置依据氧化性，还原性的规律可知金属活动性bc；由第三个装置得金属活动性dc；第四个装置电子从da；故金属活动性da。2理论上不能设计为原电池的化学反应是(B)ACH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H0BHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(aq) H0C2H2(g)O2(g)2H2O(l)H0D2FeCl3(l)Fe(s)=3FeCl2(l)HY解析：由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y外电路X，故A错；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为Fe，Y为碳棒，B错；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，C错；若两电极均为金属，活泼金属作负极，故有活动性XY。2某同学根据离子反应方程式2Fe3Fe=3Fe2来设计原电池。下列设计方案中可行的是(B)A电极材料为Fe和Zn，电解质溶液为FeCl3溶液B电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为FeCl2溶液D电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液解析：据反应2Fe3Fe=3Fe2知，负极发生氧化反应的是Fe2e=Fe2，因此Fe作负极，正极应是活泼性比Fe弱的金属或碳棒，电解质溶液应是可溶性铁盐，B合适。3下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：卡片上的描述合理的是(B)ABCD解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H向正极移动，在Cu上得电子：2H2e=H2，故错误，、正确；此原电池负极上发生的反应是Zn2e=Zn2，错误；总反应方程式：Zn2H=Zn2H2，当有1 mol电子通过时，产生H2为0.5 mol。故正确。4按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则y轴应表示(D)c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的质量ABCD解析：在这个原电池中，负极：Fe2e=Fe2，正极：Age=Ag，使b棒增重，溶液中c(NO)不变。5锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是 (C)A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡解析：题中所述锌铜原电池中，Zn为负极，电极反应式为Zn2e=Zn2；Cu为正极，电极反应式为Cu22e=Cu，发生还原反应。Zn2通过阳离子交换膜向正极移动；乙池溶液中消耗的Cu2与由甲池迁移过来的Zn2的物质的量相同，则乙池溶液质量增加。溶液中的阴离子无法通过阳离子交换膜。故选C。6某小组为研究电化学原理，设计如右图装置。下列叙述不正确的是(D)Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b用导线连接时，SO向铜电极移动解析：a和b不连接时，不能构成原电池。铁与铜发生置换反应，生成的铜附着在铁片上，A项正确；a和b用导线连接，构成原电池，溶液中的Cu2得到电子生成铜在铜片上析出，B项正确；无论a和b是否连接，都是铁片不断溶解生成Fe2，溶液中的Cu2不断得到电子生成Cu，溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a和b连接时，构成原电池，阴离子向负极移动，D项错误。7MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是(C)AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动解析：在原电池中活泼金属做负极，A错；H2O2具有强氧化性，在反应过程中发生还原反应，B错；石墨电极为电解池的正极，电极反应式为H2O22e2H=2H2O，电极附近溶液pH增大，C正确；原电池电解质溶液中阴离子向负极移动，D错。8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 molL1稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 molL1的NaOH溶液中，如图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应式：负极_Mg2e=Mg2，正极_2H2e=H2。(2)乙池中负极为_Al_。正极发生_还原_反应，总反应离子方程式为_2Al2OH2H2O=2AlO3H2_。(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_Mg_活动性更强，而乙会判断出_Al_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？_A、D_。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表已过时，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表直接判断原电池中正负极”，这种做法_不可靠_(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_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_。解析：(1)甲池中电池总反应方程式为MgH2SO4=MgSO4H2；Mg作负极，电极反应式为：Mg2e=Mg2；Al作正极，电极反应式为：2H2e=H2。(2)乙池中电池总反应方程式为：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，所以负极为Al，正极为Mg，正极发生还原反应。(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活泼，则甲判断Mg活动性强，乙判断Al活动性强。(4)选A、D。Mg的金属活动性一定比Al强，金属活动性顺序表是正确的，应用广泛。(5)判断正负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断，直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正负极是不可靠的。