1、课时训练19原电池一、原电池的构成1.下图中能组成原电池,且能产生电流的是()解析:A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成原电池。B项符合原电池的条件,且Zn能与H2SO4溶液反应,两电极发生的反应分别是Zn-2e-Zn2+,2H+2e-H2。C项中酒精不是电解质,故不能形成原电池。答案:B2.根据原电池的有关知识,下列反应不能用于设计原电池的是()A.2H2+O22H2OB.2CH3OH+3O22CO2+4H2OC.Zn+2HClZnCl2+H2D.NaOH+HClNaCl+H2O解析:原电池反应必须是自发的氧化还原反应,选项D是非氧化还原反应,故它不可以用于原电池反应。答案:
2、D二、原电池原理3.有关如图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)()A.铜片上发生氧化反应B.取出盐桥后,电流计依然发生偏转C.反应中,盐桥中的K+会移向CuSO4溶液D.反应前后铜片质量不改变解析:左侧Cu2+放电,发生还原反应,A项错误;取出盐桥后,未形成闭合回路,无电流,B项错误;盐桥中阳离子向正极迁移,C项正确;左池中有铜析出,铜片质量增加,D项错误。答案:C4.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入相同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速率甲比乙
3、慢 解析:因乙烧杯中锌片和铜片没有接触,故不能构成原电池,A、B两项错误;因甲烧杯中Zn、Cu用导线连接后构成原电池,加快了Zn的溶解,故D项错误;又因两烧杯中的Zn都能与稀硫酸反应产生H2而消耗H+,故C项正确。答案:C三、原电池原理的应用5.M、N、P、E四种金属,M+N2+N+M2+;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡;N、E用导线连接放入E的H2SO4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、PC.P、N、M、ED.E、P、M、N解析:由知,活泼性MN,M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中,
4、M表面冒气泡,为原电池正极,故活泼性PM;N、E构成的原电池中N作负极,故活泼性NE。答案:A6.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2+H2,则下列说法中正确的是()A.用硝酸作电解质溶液B.用锌作原电池正极C.用铁作负极,铁的质量不变D.用铜作原电池正极解析: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项错误,在反应中负极不断被消耗,C项错误,由于反应中放出了氢气并生成了Fe2+,故知电解质溶液不能是硝酸。由以上分析可知D项正确。答案:D7.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,下列不能使氢气生成速率加快的是()A.加热B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C.加少量硫酸
5、铜溶液D.不用铁片,改用铁粉解析:加热升高温度和增大固体反应物的接触面积都能加快化学反应速率,A、D两项正确;铁在浓硫酸中钝化,不产生氢气,B项错误;加入少量硫酸铜溶液,由于Cu2+FeCu+Fe2+,则构成铜铁稀硫酸原电池,加快了铁片与稀硫酸反应制氢气的速率,C项正确。答案:B8.下列叙述正确的是()原电池是把化学能转化为电能的一种装置原电池的正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应不能自发进行的氧化还原反应,通过原电池的装置均可实现石墨棒不能用来作原电池的正极反应Cu+2Ag+2Ag+Cu2+,能以原电池的形式来实现A.B.C.D.解析:原电池负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应;原电池的
6、反应必须是能自发进行的氧化还原反应;石墨棒是导体,可作原电池的正极。答案:A9.一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+Zn2+Cu,该反应的原电池的正确组成是()ABCD正极ZnCuCuMg负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4溶液CuCl2溶液解析:根据Zn+Cu2+Zn2+Cu知,Zn发生氧化反应,Zn-2e-Zn2+,是电池负极;正极反应为Cu2+2e-Cu,故正极材料可以是石墨或Cu等,电解质溶液应是可溶性铜盐溶液,C项符合。答案:C(建议用时:30分钟)1.下列关于原电池的叙述中,不正确的是() A.原电池的负极发生的反应是氧化反应B.原电池的电
7、极只能由两种不同的金属构成C.原电池能将化学能转变为电能D.原电池中电子流入的一极是正极解析:原电池的正极也可以由非金属(例如石墨)构成。答案:B2.在组装原电池时,下列各项中不需要的是()A.电极材料B.直流电源C.电解质溶液D.金属导线解析:组装原电池时需要电极、导线及电解质溶液,不需要直流电源。答案:B3.下列装置可以组成原电池的是()解析:B项中乙醇不是电解质溶液;C项装置不构成闭合回路;D项两极材料活泼性相同。答案:A4.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:No.28时间:2015.03.10实验后的记录:Zn为正极,Cu为负极
8、H+向负极移动电子流动方向为ZnCuCu极有H2产生若有1 mol电子流过导线,则产生的H2为0.5 mol正极反应为Zn-2e-Zn2+卡片上的描述合理的是()A.B.C.D.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:2H+2e-H2,故错误,正确;此原电池负极上发生的反应是Zn-2e-Zn2+,错误;总反应方程式:Zn+2H+Zn2+H2,当有1 mol电子通过时,产生H2为0.5 mol,故正确。答案:B5.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是()A.(1)(2)中Mg作
9、负极,(3)(4)中Fe作负极B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H+2e-H2答案:B6.四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()A.B.C.D.解析:由原电池原理判断金属活动性,外电路电流从流向,为正极,金属活动性;相连,为正极,金属活动性;相连,上有气泡(H2)逸出,为正极,金属活动性;相连,质量减少,则金属活动性,即金属活动性顺序
10、为,B项正确。答案:B7.按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示()c(Ag+)c(NO3-)a棒的质量b棒的质量溶液的质量A.B.C.D.解析:在这个原电池中,负极反应:Fe-2e-Fe2+,正极反应:Ag+e-Ag,使b棒增重,溶液中c(NO3-)不变。答案:D8.如下图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是()A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生解析:a中构成原电池,铁钉作负极,铜丝作正极,故F
11、e失去电子,在铜丝上O2得电子发生还原反应;b中也构成原电池,铁钉作正极,铝条作负极,所以Al失去电子生成Al3+,在铁钉上O2得电子发生还原反应。答案:B9.将等质量的两份锌粉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中加入少量的CuSO4溶液,则发生反应:Zn+CuSO4Cu+ZnSO4,消耗一部分Zn,生成的Cu附着于Zn上,构成无数微小的Cu-Zn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:A10.依据氧化还原反应:
12、2Ag+CuCu2+2Ag,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;Y是;(2)银电极为电池的极,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。解析:(1)由电池反应2Ag+CuCu2+2Ag可知,电极材料X应为Cu,Y为AgNO3溶液;(2)银电极为正极,发生的电极反应为Ag+e-Ag;X电极上发生的电极反应为Cu-2e-Cu2+;(3)外电路上电子是从Cu电极(负极)流向Ag电极(正极)。答案:(1)CuAgNO3溶液(2)正Ag+e-AgCu-2e-Cu2+(3)CuAg11.铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正极、负极,并写出电极反应。正极反应:;负极反应:。解析:(1)Fe3+腐蚀铜板的化学方程式为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,然后改为离子方程式。(2)根据氧化还原反应和原电池的工作原理进行设计,铜作负极,石墨作正极,FeCl3溶液作电解质溶液。答案:(1)2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+(2)装置图如图所示正极反应:2Fe3+2e-2Fe2+负极反应:Cu-2e-Cu2+