2023學(xué)年完整版《原電池》沖刺

《原電池》試卷一、選擇題1．某同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋來(lái)設(shè)計(jì)原電池。下列設(shè)計(jì)方案中可行的是()A．電極材料為Fe和Zn，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B．電極材料為Fe和石墨，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C．電極材料為Fe和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液D．電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液解析：據(jù)反應(yīng)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋知，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的是Fe－2e－=Fe2＋，因此Fe作負(fù)極，正極應(yīng)是活潑性比Fe弱的金屬或碳棒，電解質(zhì)溶液應(yīng)是可溶性鐵鹽，B合適。答案：B2．下圖是鋅、銅和稀硫酸形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)興趣小組同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書卡片上記錄如下：eq\x(\a\al(卡片：時(shí)間：實(shí)驗(yàn)后的記錄：,①Zn為正極，Cu為負(fù)極,②H＋向負(fù)極移動(dòng),③電子流動(dòng)方向?yàn)閆n→Cu,④Cu極有H2產(chǎn)生,⑤若有1mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生的H2為mol,⑥正極反應(yīng)式：Zn－2e－=Zn2＋))卡片上的描述合理的是()A．①②③ B．③④⑤C．①⑤⑥ D．②③④解析：構(gòu)成原電池的正極是Cu，負(fù)極是Zn，故①錯(cuò)誤；電子從負(fù)極Zn流出，流向正極Cu，H＋向正極移動(dòng)，在Cu上得電子：2H＋＋2e－=H2↑，故②錯(cuò)誤，③、④正確；此原電池負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋，⑥錯(cuò)誤；總反應(yīng)方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，當(dāng)有1mol電子通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生H2為mol。故⑤正確。答案：B3．有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生，c極無(wú)變化d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()A．a(chǎn)>b>c>d B．b>c>d>aC．d>a>b>c D．a(chǎn)>b>d>c解析：由第一個(gè)裝置可知a極溶解，故a極是負(fù)極，可知金屬活動(dòng)性a>b；第二個(gè)裝置依據(jù)氧化性，還原性的規(guī)律可知金屬活動(dòng)性b>c；由第三個(gè)裝置得金屬活動(dòng)性d>c；第四個(gè)裝置電子從d→a；故金屬活動(dòng)性d>a。答案：C4．理論上不能設(shè)計(jì)為原電池的化學(xué)反應(yīng)是()A．CH4(g)＋2O2(g)eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2(g)＋2H2O(l)ΔH<0B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)=NaNO3(aq)＋H2O(aq)ΔH<0C．2H2(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O(l)ΔH<0D．2FeCl3(l)＋Fe(s)=3FeCl2(l)ΔH<0解析：原電池反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)，A、C、D均屬氧化還原反應(yīng)，理論上可以設(shè)計(jì)成原電池，而B是非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。答案：B5．下列敘述正確的是()A．反應(yīng)AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以設(shè)計(jì)成原電池B．Zn和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，加入少量CuSO4溶液能加快產(chǎn)生H2的速率C．把Fe片和Cu片放人稀硫酸中，并用導(dǎo)線把二者相連，觀察到Cu片上產(chǎn)生大量氣泡，說(shuō)明Cu與H2SO4能發(fā)生反應(yīng)而Fe被鈍化D．Zn—Cu原電池工作過(guò)程中，溶液中H＋向負(fù)極作定向移動(dòng)解析：A項(xiàng)，屬于非氧化還原反應(yīng)，不能用于設(shè)計(jì)原電池；B項(xiàng)，鋅與置換出來(lái)的銅在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，加快產(chǎn)生H2的速率；C項(xiàng)，Cu與稀H2SO4不反應(yīng)，F(xiàn)e在稀H2SO4中不發(fā)生鈍化；D項(xiàng)，H＋應(yīng)向原電池的正極作定向移動(dòng)。答案：B6．按下圖裝置實(shí)驗(yàn)，若x軸表示負(fù)極流出的電子的物質(zhì)的量，則y軸應(yīng)表示()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的質(zhì)量A．①③ B．③④C．①②④ D．②解析：在這個(gè)原電池中，負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，正極：Ag＋＋e－=Ag，使b棒增重，溶液中c(NOeq\o\al(－,3))不變。答案：D7．100mL2mol·L－1的鹽酸跟過(guò)量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是()A．加入適量的6mol/L的鹽酸 B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水 D．加入適量的氯化鈉溶液解析：A項(xiàng)，加入6mol·L－1的鹽酸，會(huì)使產(chǎn)生的H2總量增加；B項(xiàng)，加入CuCl2溶液后，Zn置換出Cu，Cu附著在Zn上，形成原電池，加快反應(yīng)速率；C、D兩項(xiàng)，蒸餾水和NaCl溶液都會(huì)稀釋原鹽酸溶液，使反應(yīng)速率減慢。答案：B8．如圖所示裝置中觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()MNPA鋅銅稀硫酸溶液B銅鐵稀鹽酸溶液C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液解析：N棒變細(xì)，說(shuō)明被腐蝕，N極活潑性大于M極，A、D均不合題意。M棒變粗，說(shuō)明有金屬單質(zhì)析出，B不合題意。答案：C9．(雙選)某小組為研究原電池原理，設(shè)計(jì)如圖裝置，下列敘述正確的是()A．裝置Ⅰ，銅片上有O2逸出B．裝置Ⅰ，鋅片溶解，發(fā)生還原反應(yīng)C．裝置Ⅱ，電池反應(yīng)為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuD．裝置Ⅱ，外電路中，電子從鋅電極流向銅電極解析：本題考查原電池裝置分析，意在考查考生對(duì)原電池工作原理的理解能力。裝置Ⅰ，銅片為正極，發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，逸出H2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置Ⅰ，鋅片為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置Ⅱ的電池反應(yīng)實(shí)質(zhì)為Zn和CuSO4的置換反應(yīng)，C項(xiàng)正確；裝置Ⅱ，Zn為負(fù)極，Cu為正極，電子從鋅電極流出經(jīng)導(dǎo)線流向銅電極，D項(xiàng)正確。答案：CD10．(2015·天津理綜)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)。下列有關(guān)敘述正確的是()A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡解析：題中所述鋅銅原電池中，Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋；Cu為正極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e=Cu，發(fā)生還原反應(yīng)。Zn2＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜向正極移動(dòng)；乙池溶液中消耗的Cu2＋與由甲池遷移過(guò)來(lái)的Zn2＋的物質(zhì)的量相同，則乙池溶液質(zhì)量增加。溶液中的陰離子無(wú)法通過(guò)陽(yáng)離子交換膜。故選C。答案：C二、非選擇題11．某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究原電池的形成條件，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得到下表實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)序號(hào)AB燒杯中的液體靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)1ZnZn乙醇無(wú)2ZnCu稀硫酸有3ZnCu稀硫酸無(wú)4ZnCu苯無(wú)5CuC氯化鈉溶液有6MgAl氫氧化鈉溶液有分析上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)2中電流由________極流向________極(填“A”或“B”)。(2)實(shí)驗(yàn)6中電子由B極流向A極，表明負(fù)極是________(填“鎂”或“鋁”)電極。(3)實(shí)驗(yàn)5表明________(填字母序號(hào)，下同)。A．銅在潮濕空氣中不會(huì)被腐蝕B．銅的腐蝕是自發(fā)進(jìn)行的(4)分析上表有關(guān)信息，下列說(shuō)法不正確的是________。A．相對(duì)活潑的金屬一定作負(fù)極B．失去電子的電極是負(fù)極C．燒杯中的液體必須是電解質(zhì)溶液D．原電池中，浸入同一電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)電極，是活潑性不同的兩種金屬(或其中一種非金屬)答案：(1)BA(2)鋁(3)B(4)A12．將Fe片和石墨用導(dǎo)線相連，一組插入稀硫酸中，一組插入FeCl3的溶液中，分別形成了原電池。(1)這兩個(gè)原電池中，正極分別是________。A．石墨、石墨 B．石墨、Fe片C．Fe片、Fe片 D．Fe片、石墨(2)寫出插入稀H2SO4中形成原電池的正極反應(yīng)式(用離子方程式表示)______________________________________________________________________。(3)寫出插入FeCl3溶液中形成原電池的電池總反應(yīng)式(用離子方程式表示)____________________________________________________________________。解析：當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，總反應(yīng)為Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，則負(fù)極為Fe，正極為石墨，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑；當(dāng)電解質(zhì)溶液為FeCl3時(shí)，總反應(yīng)為Fe＋2FeCl3=3FeCl2，離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，負(fù)極為Fe，正極為石墨。答案：(1)A(2)2H＋＋2e－=H2↑(3)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋13．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣體產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是________。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是________。(3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是________。解析：甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極、B為正極，活動(dòng)性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負(fù)極，活動(dòng)性B>C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活動(dòng)性D>A，隨著H＋的消耗，pH變大。答案：(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)變大(4)D>A>B>C14．某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動(dòng)性，他們提出了以下兩種方案。請(qǐng)你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：方案Ⅰ：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時(shí)放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動(dòng)性。該原理的離子方程式為__________________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計(jì)成原電池，以確定它們的活動(dòng)性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：___________________________________________________；負(fù)極反應(yīng)式：___________________________________________________。方案Ⅲ：結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，幫助他們?cè)僭O(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證Fe、Cu活動(dòng)性的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案(與方案I、Ⅱ不能雷同)：________________________________________________，用離子方程式表示其反應(yīng)原理：_____________________________。答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：2H＋＋2e－=H2↑Fe－2e－=Fe2＋方案Ⅲ：把鐵片插入CuSO4溶液中，一段時(shí)間后，觀察鐵片表面是否生成紅色物質(zhì)(合理即可)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋15．(2015·內(nèi)蒙古赤峰中學(xué)測(cè)試)有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性順序，并探究產(chǎn)物的有關(guān)性質(zhì)，分別設(shè)計(jì)了如下圖所示的原電池，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)甲池中正極上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。(2)乙池中總反應(yīng)的離子方程式為：________。(3)上述實(shí)驗(yàn)證明了“利用金屬活動(dòng)性順序表直接判斷原電池的正負(fù)極”，這種做法________(填“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，請(qǐng)你提出另一種判斷原電池正負(fù)極的可行的方案_______________________