试题君之课时同步君2016-2017学年高二化学人教版选修4 （第4 11页

绝密★启用前 人教版《选修四》第四章第一节 原电池 一、 选择题 ‎1．有关原电池的下列说法中正确的是(　　)‎ A．在外电路中电子由正极流向负极 B．在原电池中负极发生还原反应 C．阳离子向正极方向移动 D．原电池中正极一定是不活泼金属 ‎2．理论上不能设计为原电池的化学反应是(　　)‎ A．CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)　ΔH<0‎ B．HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)　ΔH<0‎ C．2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH<0‎ D．2FeCl3(aq)+Fe(s)3FeCl2(aq)　ΔH<0‎ ‎3．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是(　　)‎ ‎4．下列关于实验现象的描述不正确的是(　　)‎ A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B．用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出的速率加快 ‎5．某同学制作一个原电池，电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+Zn2++Cu，它的组成是(　　)‎ A．Cu为正极，Zn为负极，CuCl2为电解质溶液 B．Cu为正极，Zn为负极，ZnCl2为电解质溶液 C．Zn为正极，Cu为负极，CuCl2为电解质溶液 D．Zn为正极，Cu为负极，CuSO4为电解质溶液 ‎6．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是(　　)‎ A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 ‎7．在盛有稀硫酸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．溶液中的SO42－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 ‎8．在铜—锌—硫酸构成的原电池中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是 (　　)‎ ‎①锌片溶解32.5 g　②锌片增重32.5 g　③铜片上析出1 g H2　④铜片上析出1 mol H2‎ A．①③ B．①④ C．②③ D．②④‎ ‎9．如图所示装置，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变粗、B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的(　　)‎ A．A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸 B．A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸 C．A是Fe，B是Ag，C为AgNO3溶液 D．A是Ag，B是Fe，C为AgNO3溶液 ‎10．如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法正确的是(　　)‎ A．Fe是阴极，石墨是阳极 B．负极反应式为Fe-3e-Fe3+‎ C．盐桥中阴离子移向FeCl3溶液 D．导线中的电流由石墨电极流向Fe电极 ‎11．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．Co2+(aq)+Cd(s)Co(s)+Cd2+(aq)‎ C．2Ag+(aq)+Cd(s)2Ag(s)+Cd2+(aq)‎ D．2Ag+(aq)+Co(s)2Ag(s)+Co2+(aq)‎ ‎12．某原电池反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，则下列说法中正确的是 (　　)‎ A．用HNO3作电解质溶液 B．用锌作原电池正极 C．用铁作负极，铁的质量不变 D．用铜作原电池正极 一、 非选择题 ‎13．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3‎ 溶液、硫酸。按要求回答下列问题：‎ ‎(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？________。若能，请写出电极反应式，负极：____________________，正极：‎ ‎________________________。(若不能，后两空不填)‎ ‎(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。‎ ‎14．现有如下两个反应：‎ ‎(A)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O ‎(B)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋‎ ‎(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池 ‎__________________________________________________________。‎ ‎(2)如果不能，说明其原因________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式和反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)：‎ 负极：________，________________，___________________；‎ 正极：________，________________，_____________________；‎ 若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加________g，电解质溶液：________。‎ ‎15．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===2Ag(s)＋Cu2＋(aq)设计的原电池如下图所示。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)电极X的材料是______；电解质溶液Y是 ‎__________________________________________________________。‎ ‎(2)银电极为原电池的________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。‎ ‎16．某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种 方案。请你帮助他们完成有关实验项目：‎ 方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观 察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为 ‎__________________。‎ 方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。‎ 正极反应式：___________________________________________________；‎ 负极反应式：___________________________________________________。‎ 方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案I、Ⅱ不能雷同)：________________________________________________，‎ 用离子方程式表示其反应原理：_____________________________。‎ 人教版《选修四》第四章 第一节 原电池 参考答案及解析 ‎1. 【答案】C ‎【解析】在外电路中，电子从负极流向正极，A错误；原电池中负极发生氧化反应，B错误；随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动，C正确；原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差，但不一定是不活泼金属，如可以是碳棒，D错误。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎2. 【答案】B ‎【解析】原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应，选项A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而选项B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎3. 【答案】A ‎【解析】B、C选项均无化学反应；D选项Zn与稀H2SO4反应，但装置不能形成闭合回路，只有A符合要求。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎4. 【答案】C ‎【解析】铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4中，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子：‎ ‎2H＋＋2e－===H2↑，所以可观察到铜片表面出现气泡，A项正确；锌片作负极，铜片作正极，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的Cu在铜片上析出使其质量增加，B项正确；铜片插入FeCl3溶液中，发生的反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，并没有单质铁的析出，C错误，；向盛有锌粒和盐酸的试管中滴入几滴CuCl2溶液，发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，置换出的Cu与剩余的Zn接触，置于盐酸中，构成了原电池，加速2H＋＋2e－===H2↑反应，可观察到气泡放出的速率加快，D正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎5. 【答案】A ‎【解析】根据原电池中正负极的判断方法，可以分析在将反应Zn+Cu2+Zn2++Cu设计为原电池时，由于锌发生了氧化反应，因而负极材料应选择锌；正极材料选择比锌不活泼的金属或者非金属；而电解质溶液中要含有Cu2+，答案选A。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎6. 【答案】C ‎【解析】由图可知，电子的流动方向是X→外电路→Y，则电流的方向就为Y→外电路→X，A项错误；X为原电池的负极，Y为正极，X的活动性比Y的强，B项错误，C正确；X极应发生氧化反应，Y极应发生还原反应，D错误。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎7. 【答案】D ‎【解析】题干所述装置属于原电池装置，负极反应式：Zn-2e-Zn2+，正极反应式：2H++2e-H2↑，电子由负极流出经过外电路流向正，B错误；为形成闭合回路，溶液中的SO42－的浓度不变，A错误；阳离子向正极移动，铜片上逸出的气体为H2，C错误，D正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎8. 【答案】A ‎【解析】负极：Zn－ 2e-Zn2+。‎ ‎ 0.5 mol 1 mol 正极：2H++2e-H2↑‎ ‎ 1 mol 0.5 mol 所以Zn溶解32.5 g，铜片上放出1 g H2，①③正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】一般 ‎9. 【答案】D ‎【解析】B极逐渐变细，说明B极是负极；A极逐渐变粗，说明A极是正极，电解质溶液必须含有金属阳离子，答案D正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎10. 【答案】D ‎【解析】由于Fe+2FeCl33FeCl2，所以Fe为负极，石墨为正极。负极：Fe－2e-Fe2+，正极：2Fe3++2e-2Fe2+。盐桥中的阴离子移向负极区域，答案D正确。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎11. 【答案】A ‎【解析】根据原电池知识，金属活动性：负极>正极，可得三种金属的活动性顺序应为：Cd>Co>Ag，则选项中符合此关系的置换反应成立，故A项符合题意。‎ ‎【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎12. 【答案】D ‎【解析】HNO3与铁不能产生氢气，A错误；由电池反应的离子方程式知，电池的负极为铁，则正极应是比铁不活泼的金属，B错误，D项正确；在反应中负极不断被消耗，C错误；【题型】选择题 ‎【难度】容易 ‎13. 【答案】(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀 ‎(2)能　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋‎ ‎(3)‎ ‎【解析】(1)当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池从而使铝被腐蚀。‎ ‎(2)因为FeCl3能与Cu发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，因此根据给出的条件可以设计成原电池，其负极为Cu，反应为Cu－2e－===Cu2＋，正极为石墨，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。‎ ‎(3)因为总反应式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2‎ ‎↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或 石墨，电解质为稀硫酸，即可画出装置图。‎ ‎【题型】填空题 ‎【难度】容易 ‎14. 【答案】(1)(A)不能，(B)可以 ‎(2)(A)为非氧化还原反应，没有电子转移 ‎(3)Cu　Cu－2e－===Cu2＋　氧化反应　碳棒、Ag、Pt、Au(任选一)　2Ag＋＋2e－===2Ag　还原反应　108 AgNO3溶液 ‎【解析】(1)只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，(B)是氧化还原反应且能自发进行。‎ ‎(3)根据电池反应式Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋可知，Cu失电子作负极，负极材料是Cu，正极材料应是比铜还不活泼的金属或导电的非金属；Ag＋得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液。‎ ‎【题型】填空题 ‎【难度】容易 ‎15. 【答案】(1)Cu　AgNO3溶液 ‎(2)正　2Ag＋＋2e－===2Ag(或Ag＋＋e－===Ag)‎ Cu－2e－===Cu2＋‎ ‎(3)Cu(负)　Ag(正)‎ ‎【解析】该原电池的电池总反应式为2Ag＋(aq)＋Cu(s)===2Ag(s)＋Cu2＋(aq)，由此可知X极是铜，作负极，银作正极，Y应是AgNO3溶液。电子从原电池的负极经导线流向正极，即从铜电极流向银电极。 ‎ ‎【题型】填空题 ‎【难度】容易 ‎16. 【答案】方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑‎ 方案Ⅱ：‎ ‎2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋‎ 方案Ⅲ：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可) Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋‎ ‎【解析】方案Ⅰ：根据金属活动顺序表，铁在氢之前，铜在氢之后，故铁与酸发生反应；‎ 方案Ⅱ：两种活泼性不同的金属作电极，再选择酸作电解质溶液，形成闭合回路即可。‎ 方案Ⅲ：利用置换反应可以验证金属的活动性。‎ ‎【题型】填空题 ‎【难度】容易