学年高二鲁科版化学选修4练习册131原电池的工作原理 Word版含答案.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Word版含答案

2017-2018学年

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。