2021-2022学年高中化学 第四章 电化学基础 第1节 原电池作业（含解析）新人教版选修4.docx

1、第一节原电池课后篇巩固提升基础巩固1.下列说法正确的是()A.原电池中,负极上发生的反应是还原反应B.原电池中,电流的方向是负极导线正极C.双液原电池中的盐桥是为了联通电路,所以也可以用金属导线代替D.在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极解析A项,原电池负极上发生氧化反应;B项,电流的方向应是正极导线负极;C项,盐桥不能用导线代替。答案D2.将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,并经过一段时间后,下列叙述中正确的是()A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出B.负极附近Cl-的浓度减小C.正极附近Cl-的浓度逐渐增大D.溶液中Cl-的浓度基本不变解析在该原电池中,Fe为负极,电极反应式为F

2、e-2e-Fe2+;Ag为正极,电极反应式为2H+2e-H2,Cl-移向负极,但整个溶液中Cl-的浓度基本保持不变,D项正确。答案D3.将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.两烧杯中溶液的pH均增大D.产生气泡的速率甲比乙慢解析图甲是一个原电池装置,负极(Zn):Zn-2e-Zn2+,正极(Cu):2H+2e-H2,形成原电池能加快产生氢气的速率;图乙中,Zn直接与稀硫酸反应生成H2:Zn+2H+Zn2+H2,甲、乙两烧杯中H2SO4均被消耗,溶液的pH均增大。答案C4.有a、b、c

3、、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减少;b极质量增加b极有气体产生;c极无变化d极溶解;c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()A abcdB.bcdaC.dabcD.abdc解析把四个实验从左到右分别编号为、,则由实验可知,a为原电池负极,b为原电池正极,金属活动性:ab;由实验可知,b极有气体产生,c极无变化,则活动性:bc;由实验可知,d极溶解,则d为原电池负极,c为原电池正极,活动性:dc;由实验可知,电流从a极流向d极,则d极为原电池负极,a极为原电池正极,活动性:da。综上所述可知活动性:dabc。答案C5

4、.一种光化学电池的结构如图所示,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,发生反应:AgCl(s)Ag(s)+Cl(AgCl)Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面,Cl(AgCl)+e-Cl-(aq)。下列说法正确的是()A.光照时,外电路电流由Y流向XB.光照时,Pt电极上发生的反应为2Cl-2e-Cl2C.光照时,Cl-向Ag电极移动D.光照时,电池总反应为AgCl(s)+Cu+(aq)Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)解析由题意可知Ag电极上的反应为AgCl+e-Ag+Cl-,故Ag电极为正极,Pt电极为负极。A项,在原电池外电路中,电流由正极流向负极,错误。B项,Pt电极

5、上Cu+失电子发生氧化反应Cu+-e-Cu2+,错误。C项,在原电池内电路中,阴离子向负极移动,错误。D项,正、负极反应相加即得电池总反应:AgCl(s)+Cu+(aq)Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq),正确。答案D6.关于锌、铜和稀硫酸构成的原电池的下列说法中正确的是()A.锌是正极,铜是负极B.电子从铜片经导线流向锌片C.负极的反应式为2H+2e-H2D.反应一段时间后,溶液的pH升高解析锌比铜活泼,应为原电池的负极,铜为正极,则A项错误;电子从负极流向正极,即电子从锌片经导线流向铜片,故B项错误;锌为负极,发生氧化反应,负极的反应式为Zn-2e-Zn2+,故C项错误;正极上氢

6、离子得电子发生还原反应,则氢离子浓度减小,所以反应一段时间后,溶液的pH升高,D项正确。答案D7.右图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是()A.电极上发生还原反应,作原电池的负极B.电极的电极反应为Cu2+2e-CuC.该原电池的总反应为2Fe3+CuCu2+2Fe2+D.盐桥中装有含琼胶的氯化钾饱和溶液,其作用是传递电子解析A项,该原电池中,电极为负极,负极发生氧化反应,电极反应为Cu-2e-Cu2+,A、B两项均错误;C项,正极反应为2Fe3+2e-2Fe2+,电池总反应为2Fe3+CuCu2+2Fe2+,C项正确;D项,盐桥的作用是形成闭合回路,通过阴、阳离子的移动平衡两溶液中

7、的电荷,故传递的是阴、阳离子,而不是电子,D项错误。答案C8.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2+2e-CuC.无论a和b是否连接,铁片均会溶解D.a和b用导线连接后,Fe片上发生还原反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动解析a和b不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金属铜从其盐溶液中置换出来,所以铁片上会有金属铜析出,故A正确;a和b用导线连接时,形成了原电池,铜为正极,发生的反应为Cu2+2e-Cu,故B正确;a和b不连接时,铁片和硫酸铜溶液之间发生化学反应,铁能将金

8、属铜从其盐溶液中置换出来,a和b用导线连接时,形成了原电池,加快了铁将金属铜从其盐溶液中置换出来的速度,无论a和b是否连接,铁片均会溶解,故C正确;a和b用导线连接后,是原电池,Fe片为负极,发生氧化反应,溶液中的Cu2+向铜电极移动,故D错误。答案D9.银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝制容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转

9、化为白色AgCl解析根据电化学原理可知,Al为负极,电极反应为2Al-6e-2Al3+;银器为正极,电极反应为3Ag2S+6e-6Ag+3S2-;溶液中反应为2Al3+3S2-+6H2O2Al(OH)3+3H2S,三反应相加可知该过程的总反应为2Al+3Ag2S+6H2O2Al(OH)3+6Ag+3H2S,故B项正确,C、D两项错误;银器表面黑色的Ag2S变成了Ag,质量必然减小,A项错误。答案B10.用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。装置甲乙丙现象A不断溶解形成二价金属离子C的质量增大A上有气泡产生根据实验现象回答下列问题:(1)装置甲中负极的电极反应式是。(2)装置乙中正极的电

10、极反应式是。(3)装置丙中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属的活动性由强到弱的顺序是。解析装置甲、乙、丙均为原电池。甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活动性AB;乙中C的质量增大,即C电极上析出Cu,则B为负极,活动性BC;丙中A上有气泡产生,则A为正极,活动性DA,随着溶液中H+的消耗,溶液的pH变大。答案(1)A-2e-A2+(2)Cu2+2e-Cu(3)变大(4)DABC能力提升11.锂(Li)空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.金属锂作负极,发生氧化反应B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动C.正极的电极反应:O2+4e-2O2-D.电池总

11、反应:4Li+O2+2H2O4LiOH解析A选项,锂失电子,化合价升高发生氧化反应,所以正确,不符合题意;B选项,阳离子向正极移动,正极在水溶液中,因此锂离子向水溶液处移动,所以正确,不符合题意;C选项,氧离子在水溶液中不能存在,而是与水分子结合生成氢氧根离子,因此正极反应为O2+4e-+2H2O4OH-,所以错误,符合题意;D选项,该电池反应为锂与氧气、水反应生成氢氧化锂,所以正确,不符合题意。答案C12.控制适合的条件,将反应2Fe3+2I-2Fe2+I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.

12、电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极解析由总反应方程式知,I-失去电子(氧化反应),Fe3+得电子(被还原),故A、B项正确。当电流计读数为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反应达平衡,C项正确。加入Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,甲中石墨作负极,D项错误。答案D13.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)()A

13、.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高解析若杠杆为导体则构成原电池,铁作负极失电子而溶解:Fe-2e-Fe2+,溶液中Cu2+在正极(铜极)得电子生成铜,质量增大而下降,A端低,B端高;若杠杆为绝缘体,则铁球和CuSO4溶液发生置换反应生成Cu覆于表面,质量增加,下降,A端高,B端低。答案D14.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性强弱,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 molL-1稀硫酸中

14、,乙同学将电极放入6 molL-1 NaOH溶液中,如图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应式:负极,正极。(2)乙池中负极为。正极发生反应,总反应离子方程式为。(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出活动性更强,而乙会判断出活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验,可得到如下哪些结论?。A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变,应具体问题具体分析(5)上述实验

15、也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正负极”,这种做法(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,则请你提出另一个判断原电池正负极可行的实验方案。解析(1)甲池中电池总反应方程式为Mg+H2SO4MgSO4+H2,Mg作负极,电极反应式为Mg-2e-Mg2+,Al作正极,电极反应式为2H+2e-H2。(2)乙池中电池总反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,所以负极为Al,正极为Mg,正极上发生还原反应。(3)甲池中Mg为负极,Al为正极;乙池中Al为负极,Mg为正极,若根据负极材料金属比正极活泼,则甲判断Mg活动性强,乙判断Al活动性强。(4)Mg的金属活动性一定比Al强,金属活动性顺序是正确的,应用广泛。(5)判断正负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断,直接利用金属活动性顺序判断原电池的正负极是不可靠的。答案(1)Mg-2e-Mg2+2H+2e-H2(2)Al还原2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(3)MgAl(4)AD(5)不可靠根据电路中电流的方向或电子转移的方向