高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池习题

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池习题，共8页。

【答案】C
【解析】A中两电极都是Fe，活动性相同，不能形成原电池，错误；B中Zn电极没有深入到电解质溶液中，断路，不能形成原电池，错误；C中具备原电池形成的条件，可形成Zn、Fe原电池，正确；D中烧杯中盛放的是酒精，不是电解质溶液，不能形成原电池，错误。
2．对于原电池的电极名称，下列叙述有错误的是( )
A．发生氧化反应的为负极B．正极为电子流入的一极
C．比较不活泼的金属为负极D．电流的方向由正极到负极
【答案】C
【解析】在原电池中，相对活泼的金属为负极，不活泼的金属或导电非金属为正极；发生氧化反应的电极为负极，发生还原反应的电极为正极；原电池工作时，其外电路中电子流出的一极为负极，电子流入的一极为正极，电流的方向与电子流动的方向相反。
3．根据Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑的反应原理设计一个原电池，当锌为负极时，正极可以选用的金属材料是( )
A．镁B．石墨C．铝D．铅
【答案】D
【解析】选用金属活泼性比锌弱的金属或能导电的非金属材料作正极，D项符合题意。
4．如图所示，电流计指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是( )
A．B极为原电池的正极
B．A、B、C可能分别为锌、铜、稀盐酸
C．C中阳离子向A极移动
D．A极发生氧化反应
【答案】C
【解析】电流计指针发生偏转，该装置为原电池；质量减少的A极为负极，有气泡产生的B极为正极；电解质溶液中含有氢离子；原电池工作时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
5．下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是( )
A．锌片逐渐溶解B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色
C．电子由铜片通过导线流向锌片D．锌为正极，铜为负极
【答案】A
【解析】在铜锌原电池中，锌的活动性大于铜，锌为负极、铜为正极。负极锌失去电子不断溶解，在外电路中电子由锌电极流向铜电极；溶液中的氢离子，在正极铜表面得到电子被还原，有氢气产生，铜电极保持不变，溶液中不存在铜离子，不能使溶液成蓝色。
6．如图所示是锌和铜形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是( )
实验后的记录：
①铜为负极，锌为正极
②铜极上有气泡产生，发生还原反应
③硫酸根离子向铜极移动
④若有0.5ml电子流经导线，则可产生0.25ml气体
⑤电子的流向是：铜→锌
⑥正极反应式：Cu＋2e－==Cu2＋，发生氧化反应
A．①②③B．②④C．②④⑥D．③④⑤
【答案】B
【解析】在铜锌原电池中，溶液中阴离子(硫酸根离子)移向负极(电极锌)，阳离子(氢离子)移向正极(电极铜)；负极锌失去电子，Zn－2e－==Zn2＋，发生氧化反应；溶液中氢离子在正极铜上得到电子，2H＋＋2e－==H2↑，发生还原反应，当有0.5ml电子流经导线时，则有0.25ml氢气生成。
7．有关如下图所示原电池的叙述，正确的是(盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂)( )
A．反应中，盐桥中的K＋会移向CuSO4溶液
B．取出盐桥后，电流计依然发生偏转
C．铜片上有气泡逸出
D．反应前后铜片质量不改变
【答案】A
【解析】原电池负极Zn－2e－==Zn2＋，正极Cu2＋＋2e－==Cu，正极周围阳离子减少，盐桥中阳离子补充移向正极，A正确。取出盐桥不能形成闭合回路，构不成原电池，电流计指针不偏转，B错误。Cu片为正极，有Cu析出，C、D错误。
8．铜锌原电池工作时，下列叙述不正确的是( )
A．负极反应为Zn－2e－==Zn2＋
B．电池反应为Zn＋Cu2＋==Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从铜电极流向锌电极
D．盐桥中的K＋移向CuSO4溶液
【答案】C
【解析】金属活动性Zn>Cu，Zn作为负极，失去电子，Zn－2e－==Zn2＋，电子经外电路流向铜电极，C错误。因Zn失电子生成Zn2＋，为使ZnSO4溶液保持电中性，盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液；正极反应为Cu2＋＋2e－==Cu，溶液中铜离子减小，为使CuSO4溶液保持电中性，盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，A、B、D正确。
9．硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如图的实验装置，结果电流计指针发生了偏转，下列分析正确的是( )
A．如图装置的电流方向是从C1到C2
B．C1是负极，发生的反应是2I－－2e－==I2
C．K＋向C1电极流动
D．装置发生的总反应是Hg2＋＋2I－==HgI2↓
【答案】B
【解析】电流计指针发生偏转，有电流形成，形成原电池反应，碘离子具有还原性，C1作负极，电极反应为2I－－2e－==I2，B正确；C2作正极，溶液中汞离子得电子，Hg2＋＋2e－==Hg，发生还原反应，电流方向是从正极(C2)流向负极(C1)，A错误；为保持硝酸汞溶液电荷守恒，盐桥中阳离子移向硝酸汞溶液(C2电极)，C错误；原电池反应为氧化还原反应，D中反应是非氧化还原反应，D错误。
10．如图所示，X为单质硅，Y为金属铁，a为NaOH溶液，组装成一个原电池，下列说法正确的是( )
A．X为负极，电极反应式为Si－4e－==Si4＋
B．X为正极，电极反应式为4H2O＋4e－==4OH－＋2H2↑
C．X为负极，电极反应式为Si＋6OH－－4e－==SiO32-＋3H2O
D．Y为负极，电极反应式为Fe－2e－==Fe2＋
【答案】C
【解析】由硅、铁、NaOH溶液组成原电池时，存在反应为Si＋2NaOH＋H2O==Na2SiO3＋2H2↑，所以Si为负极：Si－4e－＋6OH－==SiO32-＋3H2O；铁为正极：4H2O＋4e－==4OH－＋2H2↑，C正确。
11．银器的保护主要是维持它的原貌。对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间后污迹消失，取出后用水洗干净，再用软布或棉团擦光。下列有关叙述中不正确的是( )
A．溶液中的OH－向负极移动
B．在银表面上的反应为Ag2S＋2e－==2Ag＋S2－
C．在铝表面上的反应为Al－3e－==Al3＋
D．在铝表面的反应为Al＋4OH－－3e－==AlO2－＋2H2O
【答案】C
【解析】金属铝、硫化银和NaOH溶液构成了原电池，金属铝、硫化银分别充当了负极和正极，电极反应分别是在银表面上：Ag2S＋2e－==2Ag＋S2－，在铝表面：Al－3e－==Al3＋，在碱性条件下，Al3＋又会与过量的OH－反应生成AlO，所以在铝表面的实际反应为Al＋4OH－－3e－==AlO2－＋2H2O，溶液中的OH－向负极移动，A、B、D均正确。
12．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．C2＋(aq)＋Cd(s)==C(s)＋Cd2＋(aq)
C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)==2Ag(s)＋Cd2＋(aq)
D．2Ag＋(aq)＋C(s)==2Ag(s)＋C2＋(aq)
【答案】A
【解析】由图中“＋”“－”标志可知，左侧原电池的负极反应：Cd－2e－==Cd2＋，正极反应C2＋＋2e－==C，金属性Cd>C；右侧原电池负极反应：C－2e－==C2＋，正极反应：Ag＋＋e－==Ag，金属性C>Ag；综合可得金属性强弱顺序为Cd>C>Ag，氧化还原反应中金属性强的金属能置换出金属性弱的金属，A不能发生，错误。
13．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③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．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④
【答案】B
【解析】①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极；①③相连时，①为负极；②④相连时，②上有气泡，说明④为负极；③④相连时，③的质量减少，说明③为负极。原电池中，负极金属的活动性一般强于正极金属的活动性，综上可知金属活动性顺序是①③④②，B正确。
14．下列四种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快的是( )
A．镀铝塑扣B．食品罐头盒(镀锡)
C．白铁水桶(镀锌)D．镀银铜质奖章
【答案】B
【解析】这些金属腐蚀本质都是发生原电池反应，金属活泼性：Al>Zn>Fe>Sn>Cu>Ag，活泼性强的作为负极，在反应中失电子被氧化，A中塑料不被腐蚀；B中铁为负极，加速腐蚀；C中Fe为正极，被保护；D中Cu虽然为负极，但铜活泼性不如铁，腐蚀速率比铁慢。
15．根据原电池的有关知识，下列反应不能用于设计成原电池的是( )
A．2H2＋O2==2H2O
B．2CH3OH＋3O2==2CO2＋4H2O
C．Zn＋2HCl==ZnCl2＋H2↑
D．NaOH＋HCl==NaCl＋H2O
【答案】D
【解析】原电池实现了化学能向电能的转化，因而反应必须是自发的氧化还原反应，D是非氧化还原反应，不可以用于原电池反应。
16．（双选）某电池的总反应离子方程式为2Fe3＋＋Fe==3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是( )
【答案】CD
【解析】依据反应2Fe3＋＋Fe==3Fe2＋。Fe发生氧化反应，失去电子，作负极，用比Fe活动性弱的金属或非金属导体(如Cu、Ag、C等)作正极，用含Fe3＋的溶液作电解质溶液。A、B可以，C、D不可以实现。
17．如图是一个原电池装置，请按要求填空。
(1)正极材料是________，负极材料是________。
(2)电子的流向是由________(填“Fe”或“Cu”，不同)极经外电路流向________极。
(3)写出电极反应式：负极___________________________________________，
正极______________________________________________________________。
(4)该原电池中发生的总反应离子方程式为______________________________。
【答案】(1)Cu；Fe；(2)Fe；Cu；(3)Fe－2e－==Fe2＋；Cu2＋＋2e－==Cu；
(4)Fe＋Cu2＋==Fe2＋＋Cu
【解析】金属活动性Fe>Cu，装置中存在反应为Fe＋Cu2＋==Fe2＋＋Cu，Fe为负极，失电子，发生反应Fe－2e－==Fe2＋；Cu为正极，发生反应Cu2＋＋2e－==Cu；电子由铁电极流出经外电路流向铜电极。
18．由锌片、铜片和200mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。
(1)原电池的负极反应是_____________________________________________，
正极反应是________________________________________________________。
(2)电流的方向是____________________________________________________。
(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68L(标准状况下)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗________g锌，有________个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是____________(设溶液体积不变)。
【答案】(1)Zn－2e－==Zn2＋；2H＋＋2e－==H2↑；
(2)由Cu极经导线流向Zn极
(3)4.875；9.03×1022；0.75ml·L－1。
【解析】产生0.075mlH2，通过0.075ml×2＝0.15ml电子，消耗0.075mlZn和0.075mlH2SO4。所以m(Zn)＝0.075ml×65g·ml－1＝4.875g，N(e－)＝0.15ml×6.02×1023ml－1＝9.03×1022，c(H2SO4)＝＝0.75ml·L－1。
19．某兴趣小组为了提高电池的效率，设计了如下图所示的原电池。
请回答下列问题：
(1)若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，请你写出电极名称及电极反应：
Al片( )___________________________________________________________，
Cu片( )__________________________________________________________。
(2)若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，请你写出电极名称及电极反应：
Al片( )___________________________________________________________，
Cu片( )__________________________________________________________。
【答案】(1)负极；Al－3e－==Al3＋；正极；2H＋＋2e－==H2↑；
(2)正极；2NO3－＋4H＋＋2e－==2NO2↑＋2H2O；负极；Cu－2e－==Cu2＋。
【解析】(1)由装置可知，形成Al－稀硫酸－Cu原电池，活泼金属Al为负极，Al－3e－==Al3＋；较不活泼金属Cu为正极，2H＋＋2e－==H2↑。
(2)若X为浓硝酸，形成Al－浓硝酸－Cu原电池，由于常温下浓硝酸能使Al钝化，此时Al为正极，2NO3－＋4H＋＋2e－==2NO2↑＋2H2O；Cu为负极，Cu－2e－==Cu2＋。正极
负极
电解质溶液的溶质
A
Cu
Fe
FeCl3
B
C
Fe
Fe(NO3)3
C
Fe
Zn
Fe2(SO4)3
D
Ag
Fe
CuSO4