学年高二鲁科版化学选修4练习册131原电池的工作原理.docx
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学年高二鲁科版化学选修4练习册131原电池的工作原理
第3节 化学能转化为电能——电池
第1课时 原电池的工作原理
1.原电池产生电流的本质原因是( )
A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子
B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接
C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子
D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移
2.关于如图1-3-1所示装置的叙述,正确的是( )
图1-3-1
A.铜是阳极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
3.在盛有稀H2SO4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.正极附近的SO
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,电解质溶液的pH增大
4.图1-3-2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:
卡号:
No.28 时间:
2014.1.18
实验后的记录:
①Zn为正极;Cu为负极
②H+向负极移动
③电子流动方向为Zn→Cu
④Cu极有H2产生
⑤若有0.2mol电子流过导线,锌片
溶解了6.5g
⑥电解质溶液pH不变
图1-3-2
卡片上的描述合理的是( )
A.①②③B.③④⑤C.①⑤⑥D.②③④
5.实验室中欲快速制取氢气,最好的方法应该是( )
A.纯锌与稀H2SO4
B.纯锌与浓H2SO4
C.粗锌与稀HNO3
D.粗锌与稀H2SO4
6.某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该原电池正确的组成是( )
正极
负极
电解质溶液
A
Cu
Zn
HCl
B
Zn
Cu
CuSO4
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Cu
Zn
ZnCl2
7.盛NaOH溶液的烧杯中,用导线和电流表连接成原电池,装置如图1-3-3所示。
此电池工作时,下列叙述正确的是( )
图1-3-3
A.Mg比Al活泼,Mg失去电子被氧化成Mg2+
B.铝条表面虽有氧化膜,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
8.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e-===Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
9.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
10.下列叙述是小明做完铜、锌原电池后的实验后得出的结论和认识,你认为正确的是( )
图1-3-4
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极
C.电子沿外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过
11.原电池的电极名称不仅与电极材料性质有关,也与电解质溶液有关。
下列不正确的是( )
A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,负极反应式为:
Al-3e-===Al3+
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,负极反应式为:
Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,负极反应式为:
Cu-2e-===Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,负极反应式为:
Cu-2e-===Cu2+
12.在如图1-3-5所示的装置中,a的金属活泼性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的各种叙述不正确的是( )
图1-3-5
A.碳棒上有气体放出,溶液pH变大
B.a是正极,b是负极
C.导线中有电子流动,电子从a极流向b极
D.a极上发生了氧化反应
13.将图1-3-6所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是( )
图1-3-6
A.Cu电极上发生氧化反应
B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
C.片刻后甲池中c(K+)增大
D.片刻后可观察到滤纸a点变红色
14.如图1-3-7所示,下列叙述正确的是( )
图1-3-7
A.Y为阴极,发生还原反应
B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成
D.X与滤纸接触处变红
15.根据下列氧化还原反应设计一个原电池:
2FeCl3+Fe===3FeCl2。
要求:
(1)画出此原电池的装置图,装置可采用烧杯。
(2)注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。
(3)写出两个电极上发生的电极反应。
16.
(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应:
________________;
银片上发生的电极反应:
________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47g,试计算产生氢气的体积(标准状况)。
第3节 化学能转化为电能——电池
第1课时 原电池的工作原理
1.D [解析]电荷的定向移动产生电流,D项正确。
2.D [解析]在原电池中,活泼性较强的金属作负极,活泼性相对较弱的金属或非金属作正极。
在题给装置中,Zn作负极,负极反应:
Zn-2e-===Zn2+,Cu作正极,正极反应:
2H++2e-===H2↑,故A、B项错误;电子由锌片经导线流向铜片,电流方向与之相反,C项错误,D项正确。
3.D [解析]A项SO
向负极移动,SO
浓度并不增大;B项电子应从锌片(负极)经导线流向铜片(正极);C项正极上有H2逸出。
4.B [解析]构成原电池的正极是Cu,负极是Zn,故①错误;电子从负极流出,流向正极Cu,H+向正极移动,在Cu上得电子:
2H++2e-===H2↑,故②错误,③、④正确;此原电池负极上发生的反应是Zn-2e-===Zn2+,当有0.2mole-通过时,锌片溶解6.5g,故⑤正确;总反应方程式:
Zn+2H+===Zn2++H2↑,反应中消耗H+,溶液中H+浓度减小,溶液的pH增大,⑥错误。
5.D
6.C [解析]根据方程式来看,Zn失去电子,化合价升高,发生氧化反应,作负极,排除B。
正极为Cu2+得电子,所以电解质溶液含Cu2+,答案C。
7.B [解析]电解质溶液为NaOH溶液,应为Al失电子,Al为负极,故A项错;铝条表面的氧化膜为Al2O3,Al2O3能与NaOH反应,故不必处理,B项正确;在内电路中是阴、阳离子定向移动,C项错;开始工作时,无沉淀,D项错。
8.C [解析]Cu作负极,Ag作正极。
负极:
Cu-2e-===Cu2+;正极:
Ag++e-===Ag。
在外电路中,电子由Cu电极流向Ag电极,而电流方向与电子流向相反,所以①错。
没有盐桥,原电池不能继续工作,③错。
无论是否为原电池,反应实质相同,均为氧化还原反应,④对。
9.C [解析]从原电池的电池反应知,铁应做原电池的负极,电解质溶液含有Fe3+,故C项不符合。
10.D [解析]两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极构成的干电池;在原电池中,较活泼金属中的电子流向较不活泼的金属,因此活泼金属是负极;但电子不能通过电解质溶液,应该是氢离子在铜极上得到由锌沿外导线转移过来的电子;铜锌原电池工作时,锌为负极失电子,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,1molZn失去2mol电子,0.2mol锌(质量为13g)被溶解,电路中有0.4mol电子通过,故选D。
11.C [解析]Al比Cu活泼,在由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池中,Al作负极,其电极反应为Al-3e-===Al3+,A正确;虽然Mg比Al活泼,但由于Mg不与NaOH溶液反应,而Al能与NaOH溶液反应,所以由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池,Al为负极,其电极反应为Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-,B正确;Fe比Cu活泼,由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,Fe为负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,C错;Al在浓硝酸中被钝化,因此Al、Cu、浓硝酸组成的原电池中,Cu为负极,D项正确。
12.B [解析]电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。
因活泼性a>b(碳棒),所以a为电池的负极,b为正极。
电极反应式:
a(负)极:
a-ne-===an+(氧化反应)、b(正)极:
nH++ne-===
H2(还原反应),由于正极放电消耗H+,溶液中c(H+)减小,pH增大,在外电路中,电子由a极流出经电流计A流向b极。
13.D [解析]Zn为负极,Cu为正极,发生还原反应,A项错误;电子由负极经导线到正极,电子不能经过电解质溶液,B项错误;K+移向原电池的正极,C项错误;a做电解池的阴极,发生的电极反应为H++2e-===H2↑,a点显碱性,遇酚酞变红,D项正确。
14.A [解析]左图为原电池,Zn为负极,Cu为正极。
右图为电解池。
X接原电池的正极,为电解池的阳极,发生氧化反应:
4OH--4e-=O2↑+2H2O;Y接原电池的负极,为电解池的阴极,发生还原反应:
2H++2e-=H2↑。
15.
(1)装置图如下:
(2)电池的正、负极及外电路中电子的流向如图所示。
(3)负极(Fe):
Fe===Fe2++2e-;正极(C):
2Fe3++2e-===2Fe2+。
16.
(1)Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑
(2)锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量,设产生的氢气体积为x。
Zn +2H+=== Zn2++H2↑
65g 22.4L
60g-47g=13g x
x=13g×22.4L/65g=4.48L。
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- 学年 高二鲁科版 化学 选修 练习 131 原电池 工作 原理