1、主动成长夯基达标一、选择题1.分别放置在下图所示装置(均都盛有0.1 molL-1的H2SO4溶液)中的四个相同的纯锌片,腐蚀最快的是( )思路解析:选项B、C、D形成原电池。选项B中,Zn片上富余电子,Zn被保护,Mg加快腐蚀;选项C中,Zn是负极,加快腐蚀;选项D中,外接电源使Zn片上富余电子而被保护。答案:C2.如下图所示,烧杯中盛的是水,铁圈和银圈直接相连,在接头处用一根绝缘细丝吊住,并使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液,反应一段时间后,观察到的现象是( )A.两圈仍保持平衡 B.有气泡产生,两圈摇摆不定C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜思路解析:首先铁圈可以与CuSO4发生
2、氧化还原反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;其次是铁圈和银圈直接相连,电子可以顺利传递。所以可以构成原电池。其电极反应方程式为:负极:Fe-2e-=Fe2+正极:Cu2+2e-=Cu铁溶解,铁圈减轻;生成的Cu沉积在银圈上,银圈增重。答案:D3.日常所用干电池的电极分别为碳棒(上面有铜帽)和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2),电极反应式可简化为:Zn-2e-=Zn2+,2+2e-= 2NH3+H2(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。根据上述判断,下列结论正确的是( )A.Zn为正极,碳为负极B.Zn为负极,碳为正极C.工作时,电子由碳极经过电路流
3、向Zn极D.长时间连续使用时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器思路解析:由负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应或根据原电池形成的条件,相对活泼(指金属性)的一极为负极,相对不活泼的一极为正极,故选项B正确。在外电路,电子从负极流向正极,故选项A、C不正确。长时间连续使用该原电池,由于锌皮慢慢溶解而破损,且MnO2不断吸收H2而生成H2O,糊状物也越来越稀,故其很可能流出腐蚀用电器,故选项D是正确的。答案:BD4.如图所示,电流表G发生偏转,同时A极质量增加,B极质量减少,C为电解质溶液。则A、B、C分别为( )A.A是Zn,B是Cu,C是稀硫酸 B.A是Cu,B是Zn,C是稀硫酸C.A是
4、Fe,B是Ag,C是稀AgNO3溶液 D.A是Ag,B是Fe,C是稀AgNO3溶液思路解析:由题给信息分析,B极为原电池的负极,被氧化为离子进入溶液,使其质量减少;A为原电池的正极,溶液中的金属离子在该电极上被还原使电极质量增加。A项、C项,若A为Zn或Fe,则均被氧化而“溶解”,使其质量减小故错误;B项,若A是铜,则为正极,但此时在该电极上的还原产物为H2,不能使其质量增加,故错误。答案:D5.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错
5、误的是( )A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g思路解析:本题主要考查原电池的工作原理及工作过程中相关物质量的计算。根据原电池原理,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。由电池总反应式可知:电池工作时锌元素价态升高,Zn失去电子应作负极材料,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;锰元素价态降低,MnO2得电子应作正极材料,电极反应式为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-
6、(aq)。Zn失去的电子由负极经外电路流向正极。电池工作过程中,外电路通过0.2mole-时,消耗0.1molZn,Zn的质量理论上减小6.5g。答案:C6.下列有关原电池的叙述正确的是( )A.把电能转变为化学能,使溶液发生氧化还原反应B.电子从活泼金属流向不活泼金属,不活泼金属为负极C.外电路中电子从负极流向正极D.正极发生氧化反应思路解析:原电池是将化学能转化为电能的装置,活泼金属易失电子,作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极。在外电路中电流由正极流向负极,电子由负极到正极。答案:C7.用导线连接铁片和铜片,放入稀H2SO4中,可构成原电池,下列说法正确的是( )A.Cu为负极,Fe为
7、正极 B.Fe为负极,Cu为正极C.Fe被还原,Cu被氧化 D.Fe被氧化,H+被还原思路解析:金属作电极,活泼金属作负极,发生氧化反应。所以Fe为负极,溶液中H+在正极得电子被还原生成H2答案:BD8.X、Y、Z三种金属,X、Y组成原电池,X是负极;把Y放在Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出。其活泼性顺序是( )A.XYZ B.ZYXC.XZY D.YXZ思路解析:X,Y组成原电池,活泼金属作负极,所以X比Y活泼。Y能把Z从盐溶液中置换出来,所以Y比Z活泼。答案:A9.将镁条、铝条平行插入一定浓度的NaOH溶液中,用导线和电流表连接成原电池(如图)。此电池工作时,下列叙述中正确的是( )A.M
8、g比Al活泼,Mg失去电子被氧化成Mg2+B.Al条表面虽有氧化膜,但可不必处理C.该电池的内、外电路中,电流均是由电子定向移动形成的D.Al是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出思路解析:Mg跟NaOH溶液不反应,而Al跟NaOH溶液反应,故原电池的负极反应式为:2Al+8OH-6e-=+4H2O,正极反应式为:6H+6e-=3H2总反应式为:2Al+2H2O+2OH-=+3H2Al表面的氧化物薄膜Al2O3因能与NaOH溶液反应,故不必处理。在该电池的外电路中,电流是由电子的定向移动形成,而在内电路中,电流是由阴、阳离子的定向移动形成。答案:B10.生物体中细胞膜内的葡萄糖与细胞
9、膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池。下列有关电极反应及产物的判断正确的是( )A.负极反应可能是O2+2H2O+4e-=4OH-B.负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的、H2OC.正极反应可能是6C6H12O6-24e-+24OH-=6CO2+18H2OD.正极反应的产物主要是由C6H12O6生成的CO2、H2O思路解析:在生物体内葡萄糖贮存的化学能也是通过与O2的氧化还原反应释放出来的。反应中葡萄糖中的碳元素失电子,首先被氧化为CO2分子,然后再与血液中的OH-反应转化为、。因此,细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成的微型原电池中,在正极上发生的反应是O2得电子
10、被还原:O2+4e-+2H2O=4OH-;负极上发生的反应是C6H12O6失电子被氧化。答案:B二、填空题11.市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。(1)“热敷袋”是利用_放出热量。(2)炭粉的主要作用是_。(3)加入氯化钠的主要作用是_。(4)木屑的作用是_。思路解析:由铁屑能在氧气中燃烧同时迅速放出大量的热,可推知铁在潮湿的情况下生锈时也会放出热量,只是比燃烧缓慢一些。日常生活中铁生锈过于缓慢,热量的释放也非常缓慢,难以觉察到。倘若提供适当的条
11、件(如较浓的电解质溶液、导电且不活泼的固体物质)让铁成为原电池的负极材料,铁的氧化速率就会大大加快。木屑作用是让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递。答案:(1)铁在潮湿的情况下生锈(2)作为导电的固体物质,让铁成为原电池的负极材料,铁的氧化速率就会大大加快(3)作为较浓的电解质溶液,让铁成为原电池的负极材料,铁的氧化速率就会大大加快(4)让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递12.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入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慢
12、思路解析:因乙杯中锌片和铜片没有接触,故不能构成原电池,A、B皆错;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错;又因两杯中的Zn都能与稀H2SO4反应产生H2而消耗H+,故C正确。答案:C13.锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为:负极反应:C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)。正极反应:Li1-xMO2+xLi+xe-=LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)。下列有关说法正确的是( )A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO
13、2=LiMO2+C6Li1-xB.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol电子,金属锂所消耗的质量最小C.锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D.锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi+xe-=C6Li思路解析:锂离子电池充电时应看作电解池,Li+(或C6Lix-1)应得电子A错,同样转移1mol电子,消耗m(Li)=7g,m(Zn)=,m(Ag)=108g,m(Pb)=g,比较可知B正确;放电时电池内部Li+应向正极移动,C错;再根据充电时电解原理可判断D正确。答案:BD14.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2
14、)晶体,在熔融状态下能传导O2-,下列对该燃料电池说法正确的是( )A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极B.电池的总反应是:2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-2=O2-D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O思路解析:此电池应该是:负极通丁烷(C4H10),失去电子被氧化,结合O-2;正极通O2得到电子被还原生成O-2,电子由负极到正极,液体中O-2由正极到负极。答案:BC15.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法不正确的是( )A.正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积D.该电池通常只需要换铝板就可以继续使用思路解析:从电池总反应式可以看出,铝失电子为负极材料,其反应式为Al-3e-=Al3+,而O2参与正极反应,其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;因此该电池工作时电子应由铝沿导线流向铂电极,故A正确,B错误;网状铂可以增大与O2的接触面积,C正确;因Al参与反应被溶解需更换,而O2来自于空气无需考虑,所以D正确。答案:B