1、2019-2020学年高中化学苏教版选修4同步测训卷1.2.1原电池的工作原理1、下列关于原电池的叙述正确的是( )A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转化为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极2、在如图所示的装置中,a的活动性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是( )A.碳棒上有气体放出,溶液的pH增大B.a是正极,b是负极C.导线中有电子流动,电子从a极流到b极D.a极上发生了氧化反应3、如图所示是Zn和Cu构成的原电池装置,某实验兴趣小组做完实验后,作出如下记录,其中正确的是(
2、)Zn为负极,Cu为正极H+向负极移动电子的流动方向为Zn极导线Cu极稀硫酸Zn极Cu极上有H2产生若有1mol电子通过导线,则产生的H2为0.5mol正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+A.B.C.D.4、如图是Zn和Cu组成的原电池示意图,某小组做完该实验后,在读书卡片上作了如下记录,其中合理的是( )卡片:No.10Date:2019-3-11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。A.B.C.D.5、下列说法正确的是( )A.反应CaO+H2O=Ca(OH)2放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,放
3、电过程中化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,其装置中的盐桥可以是含KCl饱和溶液的琼脂C.铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,则铁作负极,铜作正极D.从理论上来说,任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池6、某原电池的电池反应为Fe+2Fe3+=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7、如表所示,将两电极用导线连接插人
4、电解质溶液中(不考虑溶液中溶解的氧气的影响),你认为不能构成原电池的是( )选项ABCD电极材料ZnFeCuAl电极材料CuZnAgC电解质溶液CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4溶液NaOH溶液A.AB.BC.CD.D8、分析如图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A.中作负极,中作负极B.中作正极,电极反应式为C.中作负极,电极反应式为D.中作正极,电极反应式为9、依据氧化还原反应Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)设计的原电池装置如图所示.请回答下列问题:1.X电极的电极材料是_;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电极上发生的电
5、极反应为_.3.外电路中的电子是从_(填写电极材料,下同)极流向_极.4.盐桥中的Cl-向_极移动;若将盐桥撤掉,则电流计的指针将_偏转.10、根据光合作用原理,设计如图所示原电池装置。下列说法正确的是( )A.a电极为原电池的正极B.外电路电流方向是abC.b电极的电极反应为O2+2e-+2H+=H2O2D.a电极上每生成1mol O2,通过质子交换膜的H+为2mol11、根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是( )A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)B.Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq)C.2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+
6、Cd2+(aq)D.2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq)12、我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是()A.放电时，a电极反应为B.放电时，溶液中离子的数目增大C.充电时，b电极每增重0.65g,溶液中有0.02mol被氧化D.充电时，a电极接外电源负极13、如图为一原电池装置,下列叙述中正确的是( )A.该装置中电子由Zn极流向Cu极,CuSO4溶液中的通过盐桥移向Zn极B.若装置中的两烧杯中均为CuSO4溶液,则电流计的指针偏转幅度变小,且很快减弱C.将装置中烧杯内的溶液
7、对换,电流计的指针也能发生偏转D.将盐桥改为铜导线连接两种溶液,电流方向为由Cu极到Zn极14、某校化学兴趣小组进行探究性活动,将氧化还原反应2Fe3+2I-=2Fe2+I2设计成盐桥原电池.提供的试剂如下:FeCl3溶液、KI溶液,其他用品任选.请回答下列问题.1.请画出设计的原电池装置图,并标出电极材料、电极名称及电解质溶液.2.发生氧化反应的电极为_(填正极或负极),其电极反应式为_.15、为了探究原电池的工作原理,某化学学习小组设计了一组实验,其装置如图所示:回答下列问题:1.根据原电池原理填写下表:装置序号正极负极反应式阳离子移动方向甲乙丙丁戊2.电极类型除与电极材料的性质有关外,还
8、与_有关.3.根据上述电池分析,负极材料是否一定参加电极反应?_(填是否或不一定),用上述电池说明:_.4.上述电池放电过程中,电解质溶液酸碱性的变化:甲_,丙_,戊_(填酸性减弱或碱性减弱). 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析：构成原电池的正、负极可以用金属电极与非金属电极,如碳作电极;原电池中电子流出的一极发生氧化反应;电流的方向是从正极经外电路流向负极,与电子流动的方向是相反的. 2答案及解析：答案：B解析：碳棒上氢离子得电子生成氢气,所以有气体放出,同时溶液中氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故A说法正确;根据a的活动性比氢要强,b为碳棒可知,a为负极,b为正极,故B说法错误;该装
9、置形成了原电池,电子由负极沿导线流向正极,电子从a极(负极)流到b极(正极),故C说法正确;a为负极,负极上失电子发生氧化反应,故D说法正确。 3答案及解析：答案：B解析：在该原电池中,Zn比Cu活泼,故Zn作负极,Cu作正极,电子由Zn极流出,经导线流向Cu极,电解质溶液中并没有电子的移动,而是离子定向移动,在稀硫酸中H+向正扱移动, 向负极移动,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极反应式为2H+2e-=H2,故每转移1mol电子产生0.5mol H2。综上所述,错误,正确. 4答案及解析：答案：D解析：导线中电流方向:铜锌,故错误;铜极上氢离子得电子生成氢气,有气泡生成,故正确;锌片失
10、电子生成锌离子进入溶液,导致锌片变薄,故正确;反应中失电子的锌作负极,得电子的铜作正极,故错误;锌比铜活泼,故错误;原电池放电时,氢离子向正极铜片移动,硫酸根离子向锌片移动,故正确。 5答案及解析：答案：D解析：CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应,不能设计成原电池,A项错误;由KCl+AgNO3=AgCl+KNO3可知,生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱,所以该装置中的盐桥不能是含KCl饱和溶液的琼脂,B项错误;铁遇到浓硝酸会发生钝化,而铜可与浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,Cu失去电子被氧化,作原电池的负极,C项错误. 6答案及解析：
11、答案：C解析：由总反应可知,负极应为铁,被氧化,电解质溶液应为含有Fe3+的溶液,A、B、D中铁都为负极,C中铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液构成的原电池中锌片为负极,铁片为正极,原电池反应为Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn2+。 7答案及解析：答案：C解析：选项能否构成原电池理由A能Zn为负极,Cu为正极,自发的氧化还原反应:Zn+Cu2+=Cu+Zn2+B能Zn为负极,Fe为正极,自发的氧化还原反应:Zn+2H+=Zn2+H2C否没有氧化还原反应D能Al为负极,C为正极,自发的氧化还原反应: 8答案及解析：答案：B解析：中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故A
12、l是负极;中Fe在浓硝酸中钝化,Cu和浓硝酸反应失去电子作负极,A、C错误;中电池总反应为,负极反应式为,两者相减得到正极反应式为6H2O+6e-6OH-+3H2,B正确;中Cu是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-,D错误. 9答案及解析：答案：1.Zn;CuCl2溶液2.正;Cu2+2e-=Cu;Zn-2e-=Zn2+3.Zn; Cu; 4.Zn; 不解析：在该原电池装置中Zn作负极,Cu作正极.盐桥中的Cl-向Zn极移动,阳离子(K+)向正极移动. 10答案及解析：答案：C解析：根据题图信息,可知a电极的反应为2H2O-4e-=4H+O2,发生了氧化反应,a电极为原电池的负极
13、,A项错误。外电路电流由正极流向负极,即ba,B项错误。根据题图信息,b电极的反应为O2+2e-+2H+=H2O2,C项正确。由a极的电极反应式可知,a电极上每生成1mol O2,通过质子交换膜的H+为4mol,D项错误。 11答案及解析：答案：A解析：第一个原电池装置中,Cd作负极,Co作正极,自发进行的氧化还原反应是Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq);第二个原电池装置中,Co作负极,Ag作正极,自发进行的氧化还原反应是2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq).金属活动性:CdCoAg,因此B、C、D项都正确.由于Cd2+不能氧化Ag,所以A项不正
14、确. 12答案及解析：答案：D解析：根据题图,左侧a极发生I2Br-+2e-=2I-+Br-时,发生的是还原反应,右侧b极发生Zn-2e-=Zn2+,可以得出总反应为I2Br-+Zn=Zn2+Br-+2I-,故b为原电池负极,a为原电池正极A对,放电时,a极反应为I2Br-+2e-=2I-+Br-。B对,放电时,由总反应可知离子数目增大。C对,充电时,b极每增重0.65g,被还原的Zn的物质的量为0.01mol,则消耗0.02mol I-。D错,充电时,a极发生氧化反应,做阳极,接电源正极。 13答案及解析：答案：B解析：A项,锌比铜活泼,锌作负极,盐桥中的阴离子向负极移动,A项错误;B项,若
15、将左边烧杯中的硫酸锌溶液更换成硫酸铜溶液,氧化还原反应在左侧烧杯中更容易发生,因此电流计的偏转幅度变小,且很快减弱,B项正确;烧杯内的溶液对换后,在左侧烧杯中锌失去的电子被铜离子直接得到,该装置将不能形成原电池,C项错误。将盐桥改为铜导线连接两种溶液后,由于没有离子的定向移动调节两种溶液中的电荷平衡,故无法形成原电池,D项错误. 14答案及解析：答案：1.2.负极;2I-2e-=I2解析：1.先分析氧化还原反应,找出正、负极反应,即可确定正、负极区的电解质溶液.2.发生氧化反应的电极是负极,负极的电极反应式为2I-2e-=I2. 15答案及解析：答案：1.装置序号正极负极反应式阳离子移动方向甲
16、AlMg-2e-=Mg2+移向铝极乙PtFe-2e-=Fe2+移向铂极丙Mg移向镁极丁AlCu-2e-=Cu2+移向铝极戊石墨移向石墨电极2.电解质溶液的性质; 3.不一定; 在题述五个原电池中,戊装置的负极材料没有参与反应,其他电池的负极材料发生了氧化反应4.酸性减弱; 碱性减弱; 碱性减弱解析：1.甲电池:在稀硫酸中,镁比铝活泼,镁为负极,发生氧化反应,铝为正极,H+在铝极上发生还原反应;乙电池:铁比铂活泼,铁为负极,发生氧化反应,铂为正极,Cu2+在铂极上被还原;丙电池:在氢氧化钠溶液中,铝与NaOH溶液反应,铝为负极,铝失去电子,发生氧化反应,与OH-反应生成偏铝酸根离子和水,镁为正极,正极上产生H2;丁电池:常温下,铝遇浓硝酸钝化,铜溶解,故铜为负极,犮生氧化反应,Al为正极;戊电池:该电池是燃料电池,甲烷发生氧化反应,在碱溶液中生成碳酸盐和水,氧气发生还原反应,即在负极区通入甲烷,在正极区通入空气.2.通过比较甲、丙电池可知,电极材料都是铝、镁,由于电解质溶液不同,故电极反应不同,即电极类型与电解质溶液的性质也有关.3.大多数电池的负极材料发生氧化反应,但燃料电池的负极材料不参与反应,氢气、一氧化碳、甲烷、乙醇等可燃物在负极区发生氧化反应。4.根据电解质溶液中的反应情况判断溶液酸碱性的变化.
