1.2.1 原電池的工作原理同步練習(xí) 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修一

本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGE答案第=2頁(yè)總=sectionpages22頁(yè)P(yáng)AGE2課時(shí)作業(yè)4：1.2.1原電池的工作原理學(xué)校：__________姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________一、單選題（共12小題）1.(1分)下列有關(guān)圖甲和圖乙的敘述不正確的是()A.均發(fā)生了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程B.Zn和Cu既是電極材料又是反應(yīng)物C.工作過(guò)程中，電子均由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向CuD.相同條件下，圖乙比圖甲的能量利用效率高2.(1分)下列關(guān)于如圖所示的原電池的說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)a為Cu，b為含有碳雜質(zhì)的Al，c為稀硫酸時(shí)，b極上觀察不到氣泡產(chǎn)生B.當(dāng)a為石墨，b為Fe，c為濃硫酸時(shí)，不能產(chǎn)生連續(xù)的穩(wěn)定電流C.當(dāng)a為Mg，b為Al，c為NaOH溶液時(shí)，根據(jù)現(xiàn)象可推知Al的活動(dòng)性強(qiáng)于MgD.當(dāng)a為石墨，b為Cu，c為FeCl3溶液時(shí)，a、b之間沒(méi)有電流通過(guò)3.(1分)依據(jù)Cd(Hg)＋Hg2SO4===3Hg＋Cd2＋＋SO反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)出韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池，其簡(jiǎn)易裝置如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()A.電池工作時(shí)Cd2＋向電極B移動(dòng)B.反應(yīng)中每生成amolHg轉(zhuǎn)移2amol電子C.電極B上發(fā)生的反應(yīng)：Cd(Hg)－4e－===Hg2＋＋Cd2＋D.電極A上發(fā)生的反應(yīng)：Hg2SO4＋2e－===2Hg＋SO4.(1分)銅鋅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(SO)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5.(1分)某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，鹽橋中裝有K2SO4飽和溶液。下列敘述正確的是()A.甲燒杯中溶液的pH逐漸減小 B.乙燒杯中發(fā)生還原反應(yīng)C.外電路的電流方向是從a到b D.電池工作時(shí)，鹽橋中的SO移向甲燒杯6.(1分)對(duì)于原電池的電極名稱，敘述錯(cuò)誤的是()A.發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極 B.正極為電子流入的一極C.比較不活潑的金屬為負(fù)極 D.電流流出的一極為正極7.(1分)鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)方程式為L(zhǎng)i＋MnO2===LiMnO2，下列說(shuō)法正確的是()A.Li是正極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－===Li＋B.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－===Li＋C.MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－===MnOD.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－2e－===Li2＋8.(1分)(2023·河南鄭州中學(xué)高二期中)如圖是某?；瘜W(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的一套原電池裝置，下列有關(guān)描述正確的是()A.此裝置能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.石墨電極的反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－C.電子由石墨電極經(jīng)電流計(jì)流向Cu電極D.電池的總反應(yīng)式為2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O9.(1分)(2023·湖北黃岡高二期中)兩電極用導(dǎo)線連接插入電解質(zhì)溶液中(不考慮溶液中溶解的氧氣的影響)，下列不能組成原電池的是()A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D10.(1分)有A、B、C、D四塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，據(jù)此判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()①A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4中，A極為負(fù)極②C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4中，電流由D→導(dǎo)線→C③A、C用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4中，C極產(chǎn)生大量氣泡④B、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)A.A＞C＞D＞B B.A＞B＞C＞DC.C＞A＞B＞D D.B＞D＞C＞A11.(1分)a、b兩個(gè)燒杯中均盛有100mL等濃度的稀H2SO4，將足量的兩份鋅粉分別加入兩個(gè)燒杯中，同時(shí)向a中加入少量CuSO4溶液，下列產(chǎn)生氫氣的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系正確的是()A. B.C. D.12.(1分)控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋被還原C.電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中加入FeCl2固體，則乙中的石墨電極為負(fù)極二、填空題（共2小題）13.(1分)(2023·石家莊行唐縣校級(jí)月考)某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，在常溫下，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下。試根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)是否相同：____________(填“是”或“否”)。(2)由實(shí)驗(yàn)3完成下列填空：①鋁為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式：____________________________________；②石墨為_(kāi)_______極，電極反應(yīng)式：__________________________________________；③電池總反應(yīng)式：________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作負(fù)極還是正極：________(填“正”或“負(fù)”)極，理由是_________________________________________________。(4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因：_________________________________________。(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素：_________________________________________________________。14.(1分)已知可逆反應(yīng)：AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I(xiàn)2＋H2O。Ⅰ.如圖所示，若向B中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。Ⅱ.若改為向B中滴加40%的NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針與Ⅰ中偏轉(zhuǎn)的方向相反。回答以下問(wèn)題：(1)兩次操作中電流計(jì)指針為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？________________________________________________________________________。(2)兩次操作過(guò)程中電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾?？________________________________________________________________________。(3)操作Ⅰ中，C1棒上的反應(yīng)為_(kāi)___________________________________。(4)操作Ⅱ中，C2棒上的反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________。1.【答案】B【解析】甲、乙均為原電池，A項(xiàng)正確；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，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子均由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu，C項(xiàng)正確；圖乙中Zn沒(méi)有直接與CuSO4溶液接觸，能最大限度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D項(xiàng)正確。2.【答案】B【解析】b為含有碳雜質(zhì)的Al，C、Al、稀硫酸可構(gòu)成原電池，溶液中的H＋可以在該電極上獲得電子產(chǎn)生H2，所以在b極上可觀察到有氣泡產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；當(dāng)a為石墨，b為Fe，c為濃硫酸時(shí)，常溫下，F(xiàn)e遇濃硫酸鈍化，不能形成連續(xù)的穩(wěn)定電流，B正確；Mg不能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，而Al可與NaOH溶液反應(yīng)，所以Al作原電池的負(fù)極，質(zhì)量減小，Mg作原電池的正極，表面有氣泡產(chǎn)生，但實(shí)際上Mg的活動(dòng)性強(qiáng)于Al，不能根據(jù)現(xiàn)象判斷，C錯(cuò)誤；Cu能與FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能夠形成原電池從而產(chǎn)生電流，D錯(cuò)誤。3.【答案】D【解析】根據(jù)反應(yīng)原理分析，Cd(Hg)為合金材料，金屬的化合價(jià)均為0，其中的Cd失去電子，作負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Cd(Hg)－2e－===Cd2＋＋Hg；而Hg2SO4得到電子，作正極，電極反應(yīng)為Hg2SO4＋2e－===2Hg＋SO。原電池中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，電極A為正極，則Cd2＋向電極A移動(dòng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)原理：Cd(Hg)＋Hg2SO4===3Hg＋Cd2＋＋SO，每生成3molHg轉(zhuǎn)移2mol電子，則每生成amolHg轉(zhuǎn)移amol電子，B錯(cuò)誤；Cd(Hg)中的Hg的化合價(jià)沒(méi)有變化仍為0，則電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為Cd(Hg)－2e－===Cd2＋＋Hg，C錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)原理，在電極A上Hg2SO4得到電子生成Hg單質(zhì)，電極反應(yīng)為Hg2SO4＋2e－===2Hg＋SO，D正確。4.【答案】C【解析】鋅電極是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅電極是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)離子交換膜不允許陰離子通過(guò)，所以電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO)不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙池發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，溶液中Cu2＋逐漸減少，為維持溶液中的電荷平衡，Zn2＋會(huì)不斷移向乙池，使溶液質(zhì)量增加，C項(xiàng)正確；陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.【答案】C【解析】甲燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為MnO＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O，氫離子濃度減小，導(dǎo)致溶液的pH增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；甲燒杯中發(fā)生還原反應(yīng)，Mn元素的化合價(jià)降低，乙燒杯中亞鐵離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由上述分析可知，a為正極，b為負(fù)極，則電流方向?yàn)閺腶到b，C項(xiàng)正確；陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則鹽橋中的SO移向乙燒杯，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.【答案】C【解析】原電池中相對(duì)活潑的金屬為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；相對(duì)不活潑的金屬(或非金屬導(dǎo)體)為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。7.【答案】B【解析】由總反應(yīng)方程式為L(zhǎng)i＋MnO2===LiMnO2可知，Li元素化合價(jià)升高(0→＋1)，Mn元素化合價(jià)降低(＋4→＋3)。Li被氧化，在電池中作負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e－===Li＋，MnO2在正極上得電子，電極反應(yīng)為MnO2＋e－===MnO。8.【答案】D【解析】該裝置為原電池，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置中銅失電子被氧化，所以銅電極作負(fù)極，石墨電極作正極，酸性條件下石墨電極的反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由上述分析可知，銅電極為負(fù)極，石墨電極為正極，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，即由銅電極經(jīng)電流計(jì)流向石墨電極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該裝置中自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)是銅在酸溶液中被氧氣氧化生成Cu2＋，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O，D項(xiàng)正確。9.【答案】C【解析】原電池的組成條件：①有兩個(gè)活潑性不同的電極，②將電極插入電解質(zhì)溶液中，③兩電極間構(gòu)成閉合回路，④有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。鋅為活潑金屬，可與氯化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可組成原電池，選項(xiàng)A不符合題意；鋅比鐵活潑，可與H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可組成原電池，選項(xiàng)B不符合題意；Ag與Cu均不能與CuSO4發(fā)生反應(yīng)，不能組成原電池，選項(xiàng)C符合題意；鋁可與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可組成原電池，選項(xiàng)D不符合題意。10.【答案】A11.【答案】B【解析】因?yàn)镠2SO4的物質(zhì)的量相等、Zn粉過(guò)量，故生成H2的量由H2SO4的物質(zhì)的量決定。a中部分Zn與CuSO4發(fā)生反應(yīng)置換出Cu，并形成銅鋅原電池，反應(yīng)速率加快，但最終產(chǎn)生H2的體積相等。12.【答案】D【解析】由反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2可知，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)甲中Fe3＋被還原，乙中I－被氧化，A、B項(xiàng)正確；當(dāng)電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)在甲中加入FeCl2固體，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，乙中I2被還原，則乙中的石墨電極為正極，甲中的石墨電極為負(fù)極，故C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.【答案】(1)否(2)①負(fù)2Al－6e－===2Al3＋②正6H＋＋6e－===3H2↑③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑(3)負(fù)在NaOH溶液中，活動(dòng)性：Al>Mg(4)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)，被氧化，即在濃硝酸中，活動(dòng)性：Zn>Al，Al是原電池的正極(5)①另一個(gè)電極材料的活動(dòng)性；②電解質(zhì)溶液【解析】在稀鹽酸中金屬的活動(dòng)性：Mg>Al>Cu。由實(shí)驗(yàn)1和2可知，原電池中電流計(jì)指針是偏向正極。在實(shí)驗(yàn)3中電流計(jì)指針偏向石墨，由上述規(guī)律可知，在實(shí)驗(yàn)3中Al是負(fù)極，石墨是正極，化學(xué)反應(yīng)是Al失去電子被氧化為Al3＋，鹽酸中的H＋得到電子被還原為H2。在NaOH溶液中活動(dòng)性：Al>Mg，則Al是負(fù)極，Mg是正極。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中被氧化，即在濃硝酸中活動(dòng)性：Zn>Al，Zn是負(fù)極，Al是正極，所以在實(shí)驗(yàn)5中