• 413.00 KB
  • 2021-08-06 发布

高中化学第4章电化学基础第1节原电池课后提能层级练新人教版选修4 2

  • 7页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
第一节 原电池 课后提能 层级练 ‎1.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(  )‎ 解析:选A B、C选项均无化学反应;D选项Zn与稀H2SO4反应,Zn棒上产生气泡,但装置不能形成闭合回路,只有A符合要求。‎ ‎2.在如图所示的水果电池中,外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁,则Y可能是(  )‎ A.锌          B.石墨 C.银 D.铜 解析:选A 电流的方向与电子的移动方向相反,由已知条件知电子由Y电极流向X电极,因此Y电极的金属活动性强于铁,故Y电极只能为选项中的锌。‎ ‎3.如图,两电极上发生的电极反应a极:Cu2++2e-===Cu ;b极:Fe-2e-===Fe2+。下列说法中不正确的是(  )‎ A.该装置为原电池 B.a极上发生还原反应 C.电子由b→a D.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能 解析:选D 该装置为原电池,a极发生还原反应,b极发生氧化反应,电子由负极(b)流出经导线流向正极(a),该过程中能量由化学能转换为电能、热能、甚至是光能。‎ ‎4.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的电池反应是:Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2,则负极上发生反应的物质是(  )‎ A.Ag B.Zn(OH)2‎ 7‎ C.Ag2O D.Zn 解析:选D 判断原电池的正、负极,要根据总反应式确定失电子物质和得电子物质,然后根据在原电池中失去电子的物质作负极作出判断。由题给总方程式得:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,故Zn为负极。‎ ‎5.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 解析:选C 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。‎ ‎6.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验:‎ ‎①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,A为负极;‎ ‎②C、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,电流由D―→导线―→C;‎ ‎③A、C相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,C极产生大量气泡;‎ ‎④B、D用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,D极发生氧化反应。‎ 据此,判断四种金属的活动性顺序是(  )‎ A.A>B>C>D B.A>C>D>B C.C>A>B>D D.B>D>C>A 解析:选B 金属与稀硫酸溶液组成原电池,活泼金属为负极,失去电子发生氧化反应,较不活泼的金属为正极,H+在正极表面得到电子生成氢气,电子运动方向由负极到正极。题中由①知A>B;由②知C>D;由③知A>C;由④知D>B。综合以上信息可知金属活动性A>C>D>B。‎ ‎7.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________。‎ 7‎ ‎(2)电流的方向是:由________经外电路流向________。‎ ‎(3)反应过程中,铁片质量________,铜片质量________。‎ ‎(4)写出电极反应式:‎ 负极:________________,正极________________。‎ ‎(5)该电流中发生的总反应方程式为__________________。‎ 答案:(1)Cu Fe(2)Cu Fe(3)减小 增大 ‎(4)Fe-2e-===Fe2+ Cu2++2e-===Cu ‎(5)Fe+Cu2+===Fe2++Cu ‎8.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(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)银电极为电池的_____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________极流向________极。‎ 解析:原电池中负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极X的材料是铜,发生氧化反应,电解质溶液Y是可溶性银盐溶液,常用硝酸银溶液。电极反应式表示为负极:Cu-2e-===Cu2+,正极:Ag++e-===Ag,电子由负极(或Cu)出发,经外电路流向正极(或Ag)。‎ 答案:(1)铜(或Cu) AgNO3溶液 ‎(2)正 Ag++e-===Ag Cu-2e-===Cu2+‎ ‎(3)负(或Cu) 正(或Ag)‎ ‎1.根据图示,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)‎ 7‎ 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)‎ 解析:选A 根据题图中“+”或“-”,可确定正极和负极,且金属作电极,故负极金属活动性强于正极金属,结合原电池装置可判断金属活泼性;Cd>Co和Co>Ag,即Cd>Co>Ag。由于金属性Cd强于Ag,则A项反应不可能发生;根据金属活动性,可知后三个离子反应均能自发进行。‎ ‎2.如图所示,电流计的指针发生偏转,正极变粗,负极变细,符合这种情况的是(  )‎ A.正极Cu,负极Zn,S为稀H2SO4‎ B.正极Zn,负极Cu,S为CuSO4溶液 C.正极Ag,负极Zn,S为AgNO3溶液 D.正极Fe,负极Cu,S为AgNO3溶液 解析:选C 原电池中,负极失去电子发生氧化反应,根据题意负极变细,即金属单质失去电子,负极应是活泼金属,B、D错误;又因为正极变粗,即该电池的总反应应是置换金属的置换反应,A错误。‎ ‎3.某小组为研究电化学原理,设计了如图所示装置。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-===Cu C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a和b用导线连接后,电流由铁电极经导线流向铜电极 解析:选D a和b不连接时,Fe和Cu2+直接发生氧化还原反应,铁片上会有金属铜析出,A项正确;若a和b用导线连接,则构成原电池,此时铁为负极,铜为正极,电极反应式分别为Fe-2e-===Fe2+、Cu2++2e-===Cu,B项正确;分析选项A、B可知,C项正确;在原电池中,电流应由正极流出,经导线流向负极,D项错。‎ ‎4.(2019·梅县高二检测)如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确的是(  )‎ 7‎ A.电极Ⅰ上发生还原反应,作原电池的负极 B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2++2e-===Cu C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+‎ D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子 解析:选C 该原电池所发生的反应实质是Fe3+与Cu的反应,C正确;电极Ⅰ上发生还原反应,作正极,A错;电极Ⅱ为负极,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,B错;电子在负极上产生后经导线聚集在正极上被吸收掉,不可能通过溶液和盐桥,D错。‎ ‎5.向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系如图所示,正确的是(  )‎ 解析:选A Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,反应速率较快,若向a中加入少量的CuSO4溶液,则有:Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4,消耗一部分Zn,生成的Cu附着于Zn上,又构成无数微小的Cu-Zn原电池,加快了Zn的反应速率,所以Zn与稀硫酸反应时,加入CuSO4则反应速率加快,应先反应完,但因Cu2+消耗了一定量的Zn,生成H2的量要小于b。‎ ‎6.如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法不正确的是(  )‎ A.Fe是负极,C是正极 B.负极反应式为Fe-3e-===Fe3+‎ C.内电路中阴离子移向FeCl2溶液 D.电流由石墨电极流向Fe电极 解析:选B Fe与C作为原电池的电极,则Fe为负极,C是正极。Fe在负极发生氧化反应生成Fe2+,因此B项错误;左边烧杯中正电荷增加,必然使盐桥中的阴离子移向FeCl2溶液,电子由Fe电极流向石墨电极,则电流由石墨电极流向Fe电极。‎ ‎7.图中甲和乙均是双液原电池装置。判断下列说法不正确的是(  )‎ 7‎ A.甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)+Co2+(aq)===Co(s)+Cd2+(aq)‎ B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)===Cd(s)+2Ag+(aq)能够发生 C.盐桥的作用是形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性 D.乙电池中有1 mol电子通过外电路时,正极有‎108 g Ag析出 解析:选B 根据甲、乙装置分析可知A项正确,且可推知Cd的活泼性强于Ag,故Ag不能置换出Cd,B项错误。‎ ‎8.由A、B、C、D四种金属按表中的装置图进行实验。‎ 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 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)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________。‎ 解析:甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理,甲中A不断溶解,则A为负极、B为正极,活泼性A>B;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,活泼性B>C;丙中A上有气体即有H2产生,则A为正极,活泼性D>A,随着H+的消耗,pH变大。‎ 答案:(1)A-2e-===A2+(2)Cu2++2e-===Cu ‎(3)变大(4)D>A>B>C ‎9.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。‎ 回答下列问题:‎ 7‎ ‎(1)反应开始时,乙中石墨电极上发生________(填“氧化”或“还原”)反应,盐桥中的阴离子移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。‎ ‎(2)反应开始时,甲中石墨电极上的电极反应式为________。‎ ‎(3)反应达到化学平衡状态时,电流计指针_____(填“是”或“否”)偏转。‎ ‎(4)反应达到平衡状态后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为________极。‎ 解析:(1)由反应方程式可知,开始时乙中石墨为负极,负极上应发生氧化反应。盐桥中的阴离子移向乙烧杯(负极)。‎ ‎(2)开始时,甲中石墨电极为正极,Fe3+发生还原反应,电极反应式Fe3++e-===Fe2+。‎ ‎(3)平衡状态时,正、逆反应速率相等,则能量转化为0,电流计不再偏转。‎ ‎(4)平衡后,甲中加入FeCl2固体,平衡2Fe3++2I-2Fe2++I2向左移动,则Fe2+失电子,甲中石墨作负极;I2得电子,乙中石墨作正极。‎ 答案:(1)氧化 乙(2)Fe3++e-===Fe2+(3)否(4)正 ‎10.由锌片、铜片和200 mL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‎1.68 L(标准状况)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________。‎ 解析:产生0.075 mol H2,通过0.075 mol×2=0.15 mol电子,消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)=0.075 mol×‎65 g·mol-1=‎4.875 g,N(e-)=0.15 mol×6.02×1023 mol-1=9.03×1022,c(H2SO4)==0.75 mol·L-1。‎ 答案:(1)Zn-2e-===Zn2+ 2H++2e-===H2↑‎ ‎(2)由Cu极流向Zn极 ‎(3)4.875 9.03×1022 0.75 mol·L-1‎ 7‎