高中化学 4_1 原电池同步测试 新人教版选修4

第四章 第一节 原电池一、 选择题1有关原电池的下列说法中正确的是()A在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中负极发生还原反应C阳离子向正极方向移动D原电池中正极一定是不活泼金属2理论上不能设计为原电池的化学反应是()ACH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H0BHNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)H0C2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H0D2FeCl3(aq)+Fe(s)3FeCl2(aq)HYDX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应7在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是()A溶液中的SO42浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上有H2逸出8在铜锌硫酸构成的原电池中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是 ()锌片溶解32.5 g锌片增重32.5 g铜片上析出1 g H2铜片上析出1 mol H2A B C D9如图所示装置，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变粗、B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的()AA是Zn，B是Cu，C为稀硫酸BA是Cu，B是Zn，C为稀硫酸CA是Fe，B是Ag，C为AgNO3溶液DA是Ag，B是Fe，C为AgNO3溶液10如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法正确的是()AFe是阴极，石墨是阳极B负极反应式为Fe-3e-Fe3+C盐桥中阴离子移向FeCl3溶液D导线中的电流由石墨电极流向Fe电极11根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()A2Ag(s)+Cd2+(aq)2Ag+(aq)+Cd(s)BCo2+(aq)+Cd(s)Co(s)+Cd2+(aq)C2Ag+(aq)+Cd(s)2Ag(s)+Cd2+(aq)D2Ag+(aq)+Co(s)2Ag(s)+Co2+(aq)12某原电池反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2，则下列说法中正确的是 ()A用HNO3作电解质溶液B用锌作原电池正极C用铁作负极，铁的质量不变D用铜作原电池正极二、 非选择题13已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因_。(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？_。若能，请写出电极反应式，负极：_，正极：_。(若不能，后两空不填)(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。14现有如下两个反应：(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)Cu2Ag=2AgCu2(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式和反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)：负极：_，_，_；正极：_，_，_；若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加_g，电解质溶液：_。15依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=2Ag(s)Cu2(aq)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_。(2)银电极为原电池的_极，发生的电极反应为_。X电极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。16某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，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：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，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。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：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案I、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。人教版选修四第四章第一节 原电池 参考答案及解析1. 【答案】C【解析】在外电路中，电子从负极流向正极，A错误；原电池中负极发生氧化反应，B错误；随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动，C正确；原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差，但不一定是不活泼金属，如可以是碳棒，D错误。【题型】选择题【难度】容易2. 【答案】B【解析】原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应，选项A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而选项B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。【题型】选择题【难度】容易3. 【答案】A【解析】B、C选项均无化学反应；D选项Zn与稀H2SO4反应，但装置不能形成闭合回路，只有A符合要求。【题型】选择题【难度】容易4. 【答案】C【解析】铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4中，铜片上的H获得由铁片传递过来的电子：2H2e=H2，所以可观察到铜片表面出现气泡，A项正确；锌片作负极，铜片作正极，发生反应ZnCu2=Zn2Cu，生成的Cu在铜片上析出使其质量增加，B项正确；铜片插入FeCl3溶液中，发生的反应是Cu2Fe3=Cu22Fe2，并没有单质铁的析出，C错误，；向盛有锌粒和盐酸的试管中滴入几滴CuCl2溶液，发生反应ZnCu2=Zn2Cu，置换出的Cu与剩余的Zn接触，置于盐酸中，构成了原电池，加速2H2e=H2反应，可观察到气泡放出的速率加快，D正确。【题型】选择题【难度】容易5. 【答案】A【解析】根据原电池中正负极的判断方法，可以分析在将反应Zn+Cu2+Zn2+Cu设计为原电池时，由于锌发生了氧化反应，因而负极材料应选择锌；正极材料选择比锌不活泼的金属或者非金属；而电解质溶液中要含有Cu2+，答案选A。【题型】选择题【难度】容易6. 【答案】C【解析】由图可知，电子的流动方向是X外电路Y，则电流的方向就为Y外电路X，A项错误；X为原电池的负极，Y为正极，X的活动性比Y的强，B项错误，C正确；X极应发生氧化反应，Y极应发生还原反应，D错误。【题型】选择题【难度】容易7. 【答案】D【解析】题干所述装置属于原电池装置，负极反应式：Zn-2e-Zn2+，正极反应式：2H+2e-H2，电子由负极流出经过外电路流向正，B错误；为形成闭合回路，溶液中的SO42的浓度不变，A错误；阳离子向正极移动，铜片上逸出的气体为H2，C错误，D正确。【题型】选择题【难度】容易8. 【答案】A【解析】负极：Zn 2e-Zn2+。 0.5 mol 1 mol正极：2H+2e-H2 1 mol 0.5 mol所以Zn溶解32.5 g，铜片上放出1 g H2，正确。【题型】选择题【难度】一般9. 【答案】D【解析】B极逐渐变细，说明B极是负极；A极逐渐变粗，说明A极是正极，电解质溶液必须含有金属阳离子，答案D正确。【题型】选择题【难度】容易10. 【答案】D【解析】由于Fe+2FeCl33FeCl2，所以Fe为负极，石墨为正极。负极：Fe2e-Fe2+，正极：2Fe3+2e-2Fe2+。盐桥中的阴离子移向负极区域，答案D正确。【题型】选择题【难度】容易11. 【答案】A【解析】根据原电池知识，金属活动性：负极正极，可得三种金属的活动性顺序应为：CdCoAg，则选项中符合此关系的置换反应成立，故A项符合题意。【题型】选择题【难度】容易12. 【答案】D【解析】HNO3与铁不能产生氢气，A错误；由电池反应的离子方程式知，电池的负极为铁，则正极应是比铁不活泼的金属，B错误，D项正确；在反应中负极不断被消耗，C错误；【题型】选择题【难度】容易13. 【答案】(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀(2)能Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2(3)【解析】(1)当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池从而使铝被腐蚀。(2)因为FeCl3能与Cu发生反应：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，因此根据给出的条件可以设计成原电池，其负极为Cu，反应为Cu2e=Cu2，正极为石墨，电极反应式为2Fe32e=2Fe2。(3)因为总反应式为FeH2SO4=FeSO4H2，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质为稀硫酸，即可画出装置图。【题型】填空题【难度】容易14. 【答案】(1)(A)不能，(B)可以(2)(A)为非氧化还原反应，没有电子转移(3)CuCu2e=Cu2氧化反应碳棒、Ag、Pt、Au(任选一)2Ag2e=2Ag还原反应108 AgNO3溶液【解析】(1)只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，(B)是氧化还原反应且能自发进行。(3)根据电池反应式Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失电子作负极，负极材料是Cu，正极材料应是比铜还不活泼的金属或导电的非金属；Ag得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液。【题型】填空题【难度】容易15. 【答案】(1)CuAgNO3溶液(2)正2Ag2e=2Ag(或Age=Ag)Cu2e=Cu2(3)Cu(负)Ag(正)【解析】该原电池的电池总反应式为2Ag(aq)Cu(s)=2Ag(s)Cu2(aq)，由此可知X极是铜，作负极，银作正极，Y应是AgNO3溶液。电子从原电池的负极经导线流向正极，即从铜电极流向银电极。 【题型】填空题【难度】容易16. 【答案】方案：Fe2H=Fe2H2方案：2H2e=H2 Fe2e=Fe2方案：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) FeCu2=CuFe2【解析】方案：根据金属活动顺序表，铁在氢之前，铜在氢之后，故铁与酸发生反应；方案：两种活泼性不同的金属作电极，再选择酸作电解质溶液，形成闭合回路即可。方案：利用置换反应可以验证金属的活动性。【题型】填空题【难度】容易