学年度第一学期人教版高中化学选修4第四章第1节练习题.docx
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学年度第一学期人教版高中化学选修4第四章第1节练习题
2019---2020学年度第一学期人教版高中化学选修4第四章第1节练习题
一、单选题
1.下列各装置能构成原电池的是
A.
B.
C.
D.
2.根据如图,下列判断中正确的是:
A.烧杯b中发生还原反应
B.烧杯a中的溶液pH增大
C.烧杯a中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑
D.电流由锌流向铁
3.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。
该电池工作时,下列说法正确的是()
A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生还原反应
C.石墨电极附近溶液的pH减小D.溶液中Cl-向石墨电极移动
4.用铜片、银片设计成如图所示的原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是()
A.电流沿导线由Cu片流向Ag片
B.正极的电极反应是:
Ag++e-=Ag
C.Cu片上发生还原反应,Ag片上发生氧化反应
D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
5.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:
2Ag+Zn(OH)2
Ag2O+Zn+H2O在此电池工作时,正极上发生反应的物质是
A.AgB.Zn(OH)2C.ZnD.Ag2O
6.实验要快速制取H2,最好的方法是()
A.纯锌和稀H2SO4反应B.纯锌和浓硫酸反应
C.粗锌和浓H2SO4反应D.粗锌和稀硫酸反应
7.下列说法中正确的是
A.原电池放电过程中,负极的质量一定减轻,正极的质量一定增加
B.Fe、Cu组成原电池,Fe一定是负极
C.充电电池可以使放电时的氧化还原反应逆向进行,能无限制的反复放电、充电
D.某海水电池总反应表示为:
5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,则负极反应式为:
Ag-e-+Cl-=AgCl
8.2019年诺贝尔化学奖授予美国和日本的3位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域的研发工作,市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。
它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li
的高分子材料。
这种锂离子电池的电池反应为:
Li+2Li0.35NiO2
2Li0.85NiO2下列说法不正确的是
A.放电时,负极的电极反应式:
Li-e
=Li
B.充电时,Li
既发生氧化反应又发生还原反应
C.该电池不能用水溶液作为电解质
D.放电过程中Li
向负极移动
9.如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是()
A.AB.BC.CD.D
10.某电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,能实现该反应的原电池是()
A.AB.BC.CD.D
11.“重油—氧气—熔融碳酸钠”燃料电池装置如图所示。
下列说法错误的是
A.O2在b极得电子,最终被还原为CO32-
B.放电过程中,电子由电极a经导线流向电极b
C.该电池工作时,CO32-经“交换膜2”移向b极
D.H2参与的电极反应为:
H2-2e-+CO32-=H2O+CO2
12.已知:
电流效率=电路中通过的电子数÷消耗负极材料失去电子总数。
现有三个电池装置如图所示:
下列说法正确的是
A.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的电池反应均为:
Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B.Ⅲ中烧杯里的Cl-从右池经过盐桥移向左池
C.5min后,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中都只含两种溶质
D.Ⅱ、Ⅲ的电流效率均高于Ⅰ的电流效率
13.液氨-液氧燃料电池曾用于驱动潜艇,其示意图如图所示,下列有关说法不正确的是()
A.电极2是正极,发生还原反应B.工作一段时间后,溶液的pH变大
C.电流由电极2经外电路流向1D.电极2发生的电极反应为:
O2+2H2O+4e-=4OH-
14.在铁粉和过量2mol/L的稀H2SO4反应中,下列各措施能加快的速率,但又不影响H2的总量的是()
A.加入少量的CuSO4溶液B.将2mol/L的稀硫酸改成98%的浓硫酸
C.将铁粉改为铁片D.加热
15.如图所示原电池装置中,电解质溶液为稀硫酸,下列有关叙述错误的是
A.每产生2.24LH2,消耗锌的质量65g
B.供电时的总反应为:
Zn+2H+=Zn2++H2↑
C.该装置不可实现化学能全部转化为电能
D.铜做正极,正极发生还原反应
16.银锌电池是一种常见化学电源,其原理反应:
Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,其工作示意图如图。
下列说法不正确的是
A.Zn电极是正极
B.Ag2O电极上发生还原反应
C.Zn电极的电极反应式:
Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
D.放电前后电解质溶液的pH增大
17.图是通过人工光合作用,以
和
为原料制备
和
的原理示意图,下列说法不正确的是()
A.该装置将太阳能转化为化学能B.电子从电极a转移到电极b
C.电极a上发生还原反应D.正极的电极反应:
18.用吸附了氢气的碳纳米管等材料制作的电池的工作原理如图所示.下列说法正确的是()
A.负极反应式为
B.溶液中
移向镍电极
C.电池反应式为
D.工作时,电子移动方向为:
碳电极→用电器→镍电极→
溶液→碳电极
二、填空题
19.原电池是化学对人类的一项重大贡献。
Ⅰ
(1).某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图装置。
a和b不连接时,烧杯中发生反应的现象是___________________________。
反应的离子方程式为__________________。
(2).a和b用导线连接,Cu极为原电池_____(填“正”或“负”)极,电极反应式是__________,发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。
Ⅱ(3).有同学想把Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池,你认为是否可行?
________(填“是”或“否”)。
(4).将a与直流电源的正极相连并把Cu换成石墨电极,b与直流电源的负极相连,则石墨电极为_________极(填“阳”或“阴”)发生__________(填“氧化”或“还原”)反应,溶液中H+移向_____(填“C”或“Zn”)极。
该过程的总反应方程式为_____。
20.如图,将锌、铜通过导线相连置于稀硫酸中。
(1)锌片上的现象___,电极反应___。
(2)若反应过程中有0.2mol电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为___。
(3)若电解质溶液换成硫酸铜溶液,铜电极发生的反应为___。
21.根据组成原电池的条件,试以反应:
Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计一个原电池,画出示意图并标出原电池的正、负极和电子的流向(画在方框中)。
_________________
供选用的电解质溶液有:
稀硫酸、硫酸铜溶液
供选用的电极材料有:
锌片、铜片、铁片
电极材料及电极反应式:
负极材料:
______________,电极反应式:
___________________,
正极材料:
______________,电极反应式:
___________________,
电解质溶液:
__________________。
22.原电池反应的本质是____________,直接把_____能转变为_____能,电子由____极(填“正”或“负”)经导线流向____极(填“正”或“负”);在铜锌原电池中,以稀硫酸为电解质溶液,铜片上观察到的现象是_________________,锌为____极,电极上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为__________________,溶液中的SO42-和H+的移动方向是________________________。
23.依据氧化还原反应:
Fe(s)+Cu2+(aq)=Fe2+(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。
24.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,两人均使用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/L的硫酸溶液,乙同学将电极放入6mol/L的氢氧化钠溶液中,如图所示:
(1)写出甲电池中正极的电极反应式___________________;
(2)写出乙池中负极的电极反应式:
负极:
_____总反应的离子方程式:
_________
(3)如果甲与乙同学均认为“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(填名称)
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论(_____)
a.利用原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强
c.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有利用价值
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表判断原电池中的正负极”这种做法__填“可靠”或“不可靠”)。
如不可靠,请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案_______________(如可靠,可不填)
三、计算题
25.由铜片、锌片和300mL稀硫酸组成的原电池中,当铜片上放出3.36L气体(标准状况)时,硫酸恰好用完,产生这些气体消耗锌________g,有________个电子通过导线,原硫酸的物质的量浓度为________mol·L-1。
四、综合题
26.科学家一直致力于“人工固氮”的新方法研究。
Ⅰ.目前合成氨技术原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1。
(1)在一定体积的容器中发生上述反应,下列描述中能说明该反应已达平衡的是______
A.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B.2v(NH3)正=v(N2)逆
C.容器中气体的压强保持不变
D.N2、H2、NH3的物质的量之比为1:
2:
3
(2)673K、30MPa下,向容积为2.0L的恒容密闭容器中充入0.80molN2和1.60molH2,反应3分钟达到平衡时,NH3的体积分数为20%。
①该条件下反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的平衡常数K=_____(精确到小数点后一位);K值越大,表明反应达到平衡时______
A.H2的转化率一定越高B.NH3的浓度一定越大
C.正反应进行得越完全D.化学反应速率越大
②若达平衡后再向该容器中充入0.40molN2和0.40molNH3,该平衡将______(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
Ⅱ.根据“人工固氮”的最新研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应:
2N2(g)+6H2O
(1)
4NH3(g)+3O2(g)△H=akJ·mol-1。
进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如表:
T/K
303
313
323
NH3的生成量/(10-6mol)
4.8
5.9
6.0
(1)此合成反应的a_____0;ΔS______0,(填“>”、“<”或“=”)。
(2)已知(K为平衡常数):
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)K1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)K2,则N2(g)+3H2O
(1)=2NH3(g)+O2(g)的K=______(用K1、K2表示)。
Ⅲ.已知:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O
(1)ΔH=-1316kJ·mol-1,氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料,该燃料电池的负极反应式是_______。
五、实验题
27.某高二化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
根据表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)是否相同____(填“是”或“否”)。
(2)根据实验3完成下列填空:
①铝为____极,电极反应式:
______。
②石墨为_____极,电极反应式:
_____。
③电池总反应方程式:
_____。
(3)实验4中铝作负极还是正极____,理由是___。
写出铝电极的电极反应式____。
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:
_____。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素:
_____。
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.B
5.D
6.D
7.D
8.D
9.C
10.A
11.C
12.D
13.B
14.D
15.A
16.A
17.C
18.C
19.锌片逐渐溶解并有气泡产生Zn+2H+=Zn2++H2↑正2H++2e-=H2↑还原否阳氧化Zn2H2O
2H2↑+O2↑
20.锌片不断溶解Zn-2e-=Zn2+2.24LCu2++2e-=Cu
21.
铁片Fe-2e-=Fe2+铜片Cu2++2e-=Cu硫酸铜溶液
22.氧化还原反应化学电负正有气泡产生负氧化Zn-2e-=Zn2+硫酸根向负极移动,氢离子向正极移动。
23.FeCuSO4正Cu2++2e-=CuFe-2e-=Fe2+FeCu
24.2H++2e-=H2↑Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑镁铝ad不可靠通过电流方向判断
25.9.751.806×10230.5
26.AC1.1C向逆反应方向移动>>
2NH3-6e-+6OH-==N2+6H2O
27.否负Al-3e-=Al3+正2H++2e-=H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑负极Mg不与NaOH溶液发生反应,而Al与NaOH溶液反应Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OAl遇浓硝酸发生钝化,Zn能与浓硝酸的氧化还原反应自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应,金属铝参加反应做负极,反之作正极
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- 学年度 第一 学期 人教版 高中化学 选修 第四 练习题
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