1、一、选择题(本题共10个小题,每小题5分,共50分)1如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是()解析:A项两个电极均选择Cu,不能形成原电池;C项没有形成闭合回路;D项酒精为非电解质,不能导电。答案:B2世博会中国馆、主题馆等建筑所使用的光伏电池,总功率达4兆瓦,是历届世博会之最。下列有关叙述正确的是()A光伏电池是将太阳能转变为电能B光伏电池是将化学能转变为电能C电流从a流向bD图中N型半导体为正极,P型半导体为负极解析:根据图示,光伏电池是将太阳能直接转变为电能的装置,A正确,B错误。外电路中,电流从b流向a,C错误。由于电流从P型半导体流出,因而P型半导体为正极,D错误。答案:A3下图
2、为一原电池装置,下列叙述中正确的是()A铜离子在铜片表面被还原B盐桥中的K移向ZnSO4溶液C电流从锌片经导线流向铜片D铜是阳极,铜片上有气泡产生4某原电池的电池反应为:Fe2Fe3=3Fe2,与此电池反应不符的原电池是()A铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D铜片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池解析:铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池中锌片为负极,铁片为正极,原电池反应为Zn2Fe3=2Fe2Zn2。答案:C5如图是Zn和Cu组成的原电池示意图,某小组做完该实验后,在读书卡片
3、上作了如下记录,其中合理的是()卡片:No.10 Date:2012311,实验记录:导线中电流方向:锌铜。铜极上有气泡产生。锌片变薄。,实验结论:Zn为正极,Cu为负极。铜比锌活泼。H向铜片移动。ABCD解析:由图可知,该电池反应为:ZnH2SO4=ZnSO4H2,活泼金属Zn作负极,Cu作正极;外电路中电流由正极流向负极,、错误;Zn失去电子被氧化成Zn2,失去的电子经外电路流向正极,溶液中的H在正极上得到电子,析出H2,、正确。答案:D6芬兰籍华人科学家张霞昌研制的“超薄型软电池”获2009年中国科技创业大赛最高奖,被称之为“软电池”的纸质电池总反应为Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO
4、OH。下列说法正确的是()A该电池中Zn作负极,发生还原反应B该电池反应中MnO2起催化作用C该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2D该电池正极反应式为:2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH解析:A项,负极发生氧化反应,不正确;B项,该电池中MnO2发生还原反应,不是催化剂,不正确;C项,电池工作时电流由正极(MnO2)经导线流向负极(Zn),故不正确;D项,正极发生还原反应,正确。答案:D7某小组为研究电化学原理,设计如图装置,下列叙述不正确的是()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
5、均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2向铜电极移动解析:a、b不连接,未形成原电池,Cu2与Fe在接触面上直接反应,A项正确;a、b用导线连接,铜片作正极,Cu2在该电极上得电子,B项正确;a、b连接与否,溶液中的Cu2均得电子发生还原反应生成Cu,Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2,故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色,C项正确;a与电源正极相连时,Cu片作阳极,Cu2向Fe电极移动,D项错误。答案:D8等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量的CuSO4溶液,如各图中产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,正确的是()解析:若向a中
6、加入少量的CuSO4溶液,则发生反应:ZnCuSO4=CuZnSO4,消耗一部分Zn,生成的Cu附着于Zn上,构成无数微小的CuZn原电池,加快了Zn的反应速率,所以Zn与稀硫酸反应时,加入CuSO4溶液则反应速率加快,生成H2的量a小于b。答案:A9分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A中Mg作负极,中Fe作负极B中Mg作正极,电极反应式为:6H2O6e=6OH3H2C中Fe作负极,电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作正极,电极反应式为2H2e=H210氢氧燃料电池以KOH溶液为电解质溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是()A正极反应式为:O22H2O4e=4OHB工作一段时
7、间后,电解液中KOH的物质的量浓度不变C该燃料电池的总反应方程式为:2H2O2=2H2OD用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24 L Cl2(标准状况)时,有0.2 mol电子转移解析:由于燃料电池的总反应式就是燃料燃烧时的化学方程式,所以该燃料电池的总反应式为:2H2O2=2H2O;由于水的生成,导致电解液中KOH的物质的量浓度减小;在KOH做电解液时,正极反应:O22H2O4e=4OH,根据电子转移相等知,当电解CuCl2溶液产生0.1 mol Cl2时,电池中转移电子0.2 mol。答案:B二、非选择题(本题共5个小题,共50分)11(8分)如下图,三个烧杯中盛足量的CuCl2溶液。(
8、1)A中Zn是_极,发生_反应(填“氧化”或“还原”,下同),电极反应式_,Cu是_极,发生_反应,电极反应式_,总式_。(2)B中C是_极,发生_反应,电极反应式_,Pt是_极,发生_反应,电极反应式_,总式_。(3)C中Zn是_极,发生_反应,电极反应式_,Cu是_极,发生_反应,电极反应式_,反应过程中c(Cu2)_(填“变大”、“变小”或“不变”)。答案:(1)负氧化Zn2e=Zn2正还原Cu22e=CuCu2Zn=Zn2Cu(2)阴还原Cu22e=Cu阳氧化2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl2(3)阴还原Cu22e=Cu阳氧化Cu2e=Cu2不变12(10分)高铁电池是一种新型可充
9、电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。请回答下列问题:(1)高铁电池的负极材料是_。(2)放电时,正极发生_(填“氧化”或“还原”)反应;已知负极反应为Zn2e2OH=Zn(OH)2,则正极反应为_。(3)放电时,_(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。解析:电池的负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。由高铁电池放电时总反应方程式可知,负极材料应为作还原剂的Zn。由电池的总反应方程式负极反应式正极反应式可知,正极反应式为FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH,正极生成了OH,
10、碱性增强。答案:(1)Zn(2)还原FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH(3)正13(10分)依据氧化还原反应Zn(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)Cu(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是_;电解质溶液Y是_。(2)铜电极为电池的_极,发生的电极反应为_,X极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子是从_极流向_极。(4)盐桥中的Cl向_极移动,如将盐桥撤掉,电流计的指针将_偏转。解析:该原电池中Zn作负极,Cu作正极。盐桥中的Cl向Zn极移动,阳离子(一般为K)向正极移动。答案:(1)ZnCuCl2溶液(2)正Cu22e=CuZn2e=Zn2(3)ZnCu
11、(4)Zn不14(10分)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol/L H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol/L的NaOH溶液中,如图所示。请回答:(1)写出甲池中正极的电极反应式:_。(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:负极_,总反应的离子方程式为_。(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,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_活动性更强,而乙会判断出_活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?_(填写字母序号)。a利用原
12、电池反应判断金属活动性顺序时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,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”这种做法_(填“可靠”或“不可靠”)。解析:原电池的负极是相对活泼的金属,因金属活动性顺序的排列是在一般酸中的反应顺序。那么,当溶液改为NaOH溶液时,由于Mg不反应,而Al能跟NaOH溶液反应,在这种情况下,对于NaOH溶液而言,Al比Mg活泼,在该装置中铝作负极。因此,判断原电池正负极时,应考虑到对应介质,谁更易跟电解质
13、溶液反应,谁就作负极。答案:(1)2H2e=H2(2)Al4OH3e=AlO2H2O2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)MgAl(4)a、d(5)不可靠15(12分)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为:CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H260 kJmol1已知:2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_;(2)如下图所示,装置为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置实现铁棒上镀铜。a处应通入_(填“CH4”或“O2”),b处电极上发生的电极反应式是_;电镀结束后,装置中溶液的pH_(填写“变大”“变小”或“不变”,下同),装置中Cu2的物质的量浓度_;电镀结束后,装置溶液中的阴离子除了OH以外还含有_(忽略水解);在此过程中若完全反应,装置中阴极质量变化12.8 g,则装置中理论上消耗甲烷_L(标准状况下)。