1、高中化学 4-1 原电池 45 分钟作业 新人教版选修 4 一、选择题(每小题 4 分，每小题有 12 个正确选项) 1某原电池，将两金属 X、 Y 用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现 Y 电极质量增加，则可能是下列情况中的( ) AX 是负极，电解质溶液为 CuSO4 溶液 BX 是负极，电解质溶液为稀 H2SO4 溶液 CX 是正极，电解质溶液为稀 CuSO4 溶液 DX 是正极，电解质溶液为稀 H2SO4 溶液 解析：Y 电极质量增加，可能是溶液中的阳离子得电子而在 Y 极(正极)上析出金属形 成的。故只有 A 符合题意。 答案：A 2根据下列事实：(1)A B 2 =A2 B
2、；(2)D 2H 2O=D(OH)2H 2；(3) 以 B、E 为电极与 E 的盐溶液组成原电池，电极反应为 E2 2e =E，B 2e =B2 ，由 此可知 A2 、B 2 、D 2 、E 2 的氧化性强弱关系是( ) AD 2 A2 B2 E2 BA 2 B2 D2 E2 CD 2 E2 A2 B2 DE 2 B2 A2 D2 解析：由题意可判断金属的活泼性顺序是 DABE，而金属单质的还原性越弱，其 阳离子的氧化性越强，故 D 正确。 答案：D 3下图所示装置中，属于原电池的是( ) 解析：根据原电池的构成条件：两个活泼性不同的电极； 电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应 )
3、； 形成闭合回路(或在溶液中接触 )。对装置逐一判断，不能仅凭装置的外形下结论。 答案：A、D 4有 A、B、C、D 四种金属，做如下实验：将 A 与 B 用导线连接起来，浸入电解 质溶液中，B 不易腐蚀；将 A、D 分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D 比 A 反应剧烈； 将铜浸入 B 的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。 据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( ) AABCD BCDAB CDABC DABDC 解析：A 与 B 用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B 不易腐蚀，说明 B 为原电池的正极，金属活动性 AB；A 、D 与盐酸反应， D
4、比 A 反应剧烈，可判断金属 活动性 DA； 根据置换反应规律可判断，Cu 不能置换出 B，说明活动性 BCu；Cu 能 置换出 C，说明活动性 CuC。综合可知四种金属活动性的排列顺序是 DABC。 答案：C 5对于锌铜稀 H2SO4 组成的原电池装置中，当导线中有 1mol 电子通过时，理论 上的两极变化是( ) 锌片溶解了 32.5g 锌片增重 32.5g 铜片上析出 1g H2 铜片上析出 1mol H2 A和 B和 C和 D和 解析：负极：Zn2e =Zn2 ，正极：2H 2e =H2，当有 1mol 电子通过时负 极 Zn 溶解 65g32.5g，正极放出 1g H2。 12 答案
5、：A 6将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质 量减轻的是( ) A氯化铝 B硫酸铜 C硝酸银 D稀硫酸 解析：当 Zn、Ag 和电解质溶液构成原电池时，Zn 为负极： Zn2e =Zn2 ，溶液 中的阳离子在正极 Ag 上得电子。根据电子守恒原理，则： A 项：1mol65g Zn 2 2mol2g H 溶液质量63g 变化 m B 项：1mol65g Zn 2 1mol64g Cu2 溶液质量1g 变化 m C 项：1mol65g Zn 2 2mol216g Ag 溶液质量151g 变化 m D 项：1mol65g Zn 2 2mol2g H 溶液质量变化
6、 m 63g 答案：C 7. 如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M 棒变粗；N 棒变细，由此判断表中所列 M、N、P 物质，其中可以成立的是( ) M N P A Zn Cu 稀 H2SO4 溶液 B Cu Fe 稀 HCl 溶液 C Ag Zn AgNO3 溶液 D Zn Fe Fe(NO3)3 溶液 答案：C 8镁条和铝片为电极，并用导线连接同时插入 NaOH 溶液中，下列说法正确的是( ) A镁条作负极，电极反应： Mg2e =Mg2 B铝片作负极，电极反应： Al4OH 3e =AlO 2H2O 2 C电子从 Mg 电极沿导线流向 Al 电极 D镁条上有气泡产生 解析：Mg、Al
7、在 NaOH 溶液中的自发氧化还原反应是 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2，所以 Al 作负极，Mg 作正极。 答案：B、D 9. 如上图所示，把 A、B 插入 C 的溶液中，闭合电键 K 后电流仪 G 的指针会发生偏转， 且 B 上有气泡产生，则 A、B 、C 可能是以下的( ) AA Ag；B Fe；C HCl BA Cu；B Zn ；C CuSO 4 CA Zn ；B 石墨； C H 2SO4 DA 石墨；B Zn；C H 2SO4 答案：C 10将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和 ZnSO4 溶液、CuSO 4 溶液连接成右图装置， 下列各叙述中正确的是( ) A构成
8、原电池，锌片作正极 B锌片上有铜析出，铜片上没有 C铜片附近 Cu2 离子浓度减小 D导线中电流的方向是由锌片流向铜片 答案：C 11(2010全国高考卷)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由 有机光敏染料(S)涂覆在 TiO2 纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中 发生的反应为： TiO2/S TiO2/S*(激发态) h TiO2/S* TiO 2/S e I 2e 3I 3 2TiO2/S 3I 2TiO 2/SI 3 下列关于该电池叙述错误的是( ) A电池工作时，I 离子在镀铂导电玻璃电极上放电 B电池工作时，是将太阳能转化为电能 C电池的电解质溶液
9、中 I 和 I 的浓度不会减少 3 D电池中镀铂导电玻璃为正极 答案：A 二、非选择题(共 56 分) 12利用反应 2FeCl3Cu =2FeCl2CuCl 2，设计一个原电池装置。 (1)在下面左边方框中画出简易装置图，标明电极材料和电解质溶液。 (2)上述简易装置的效率不高，电流在短时间内就会衰减。为解决以上问题，常将原电 池设计成带盐桥的装置，请在下面右边方框中画出该原电池装置，标明电极材料和电解质 溶液。 简易装置图 带盐桥的装置图 (3)在下面横线上写出电极反应式。 负极：_。 正极：_。 答案：(1) (2) 说 明 ：正 极 除 石 墨 外 还 可 以 用 银 、金 、铂 等
10、，一 般 用 石 墨 。 (3)Cu2e =Cu2 2Fe 3 2e =2Fe2 13. 上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_； (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)该原电池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)Fe2e =Fe2 Cu 2 2e =Cu (5)FeCu 2 =Fe2 Cu 14. 如图是 CuZn 原电池的示意图，试在图中标出电流的方向，并回答有关问题。锌极 是_极，电极反应式是_
11、，发生_反应；铜极是_极，电极反 应式是_，发生_反应，电池的总反应式是_。若锌电极质 量变化了 3.25g，则铜电极_( 填“增加”或“减少” ) _g，电路中转移的电子数为_mol。 答案：负 Zn2e =Zn2 氧化 正 Cu 2 2e =Cu 还原 ZnCu 2 =CuZn 2 增加 3.2 0.1 15如上图所示，烧杯内盛有浓 HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极， 甲、乙两同学为确定电池的正负极发生了争执。甲认为 Fe 比 Pb 活泼应为负极；乙认为 Fe 在浓硝酸中钝化，Pb 为负极；丙同学认为只要将浓 HNO3 换成另一种溶液，根据电流计指 针的情况可判断甲与乙谁的
12、观点对，则换成的另一种溶液可以是_，若 指针_，则甲的观点对，若 Pb 都有剩余，观察到后来电流计指针反方向 偏转，该现象也支持了_( 填“甲”或“乙”) 的观点，电流计指针反方向偏转的原因是 _。 解析：此题需进行对比实验证明原电池的正、负极，先根据确定的正、负极原电池， 判断出电流计指针的偏转方向，再将本装置与其对照。 答案：稀硫酸或稀盐酸 与浓 HNO3 时偏转方向相同 乙 开始时，Pb 是负极： Pb2e Pb 2 (氧化反应)；后来，浓 HNO3 变成稀硝酸 Pb 是正极： 2NO 8H 6e =2NO 4H 2O(还原反应) 3 16由铜片、锌片和 100mL 硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后，铜片质量增加 了 12.8g，且溶液恰好变为无色。假设锌片上没有铜析出，试计算： (1)锌片质量减轻了多少克？ (2)共有多少个电子流过外电路？ (3)原硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少？ 答案：(1)13g (2)2.408 1023 (3)2molL 1
