化学选择性必修1第2节 化学能转化为电能——电池同步练习题

这是一份化学选择性必修1第2节 化学能转化为电能——电池同步练习题，共8页。试卷主要包含了有关电化学知识的描述正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．有关电化学知识的描述正确的是( )
A.CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B.某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D.从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
解析：选D CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀，易阻止原电池反应的发生；做电极的不一定是金属，如石墨棒也可做电极。
2．将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入到同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速率甲比乙慢
解析：选C 图甲是一个原电池装置，负极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋，正极(Cu)：2H＋＋2e－===H2↑，形成原电池能加快产生氢气的速率；图乙中，Zn直接与稀硫酸反应生成H2：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，甲、乙两烧杯中硫酸均被消耗，溶液的pH均增大。
3.如图所示是Zn和Cu组成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上的记录如下，则卡片上的描述合理的是( )
①Cu为负极，Zn为正极 ②Cu极上有气泡产生，发生还原反应 ③SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向Cu极移动 ④若有0.5 ml电子流经导线，则可产生0.25 ml气体 ⑤正极反应：Cu＋2e－===Cu2＋，发生氧化反应 ⑥电子的流向：Cu→Zn
A.①②③ B．②④⑥
C.③④⑤ D．②④
解析：选D 锌和铜组成的原电池，锌为负极，铜为正极，①错误；铜为正极，溶液中的H＋得到电子生成氢气，发生还原反应，②正确；SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向锌极移动，③错误；当有2 ml电子转移时，生成1 ml氢气，所以当有0.5 ml电子转移时，生成0.25 ml氢气，④正确；铜为正极，H＋在正极发生还原反应，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，⑤错误；电子从锌电极经过导线流向铜电极，⑥错误。
4．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(如图1)，测得原电池的电流强度I随时间t的变化如图2所示，已知O～t1时，原电池的负极是Al片，反应过程中有红棕色气体产生。下列说法不正确的是( )
A.O～t1时，正极的电极反应为2H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) －e－===NO2↑＋H2O
B.O～t1时，溶液中的H＋向Cu电极移动
C.t1时，负极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
D.t1时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应
解析：选A 正极得电子发生还原反应，电极反应为2H＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋e－===NO2↑＋H2O，A项错误；在O～t1时，铝做负极，溶液中的H＋向Cu电极移动，B项正确；由题图可知，t1时刻电流方向发生改变，说明电池的负极发生变化，所以t1时，负极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，C项正确；t1时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应，D项正确。
5．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
A.电流沿导线由Cu片流向Ag片
B.正极的电极反应为Ag＋＋e－===Ag
C.Cu片上发生还原反应，Ag片上发生氧化反应
D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
解析：选B 电流从正极沿导线流向负极。Cu做负极、Ag做正极，所以电流从Ag片流向Cu片，A错误；正极上银离子得电子生成Ag，电极反应为Ag＋＋e－===Ag，B正确；Cu片上失电子发生氧化反应，Ag片上得电子发生还原反应，C错误；盐桥中的阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以反应时盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液，D错误。
6．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的合理组成为( )
解析：选C 原电池中，相对活泼的金属做负极，发生氧化反应；不活泼金属做正极，发生还原反应。所以根据原电池的总反应的离子方程式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu知，该原电池中，锌为负极，铜为正极，硫酸铜溶液作电解质溶液，即选项C正确。
7．依据Cd＋Hg2SO4===2Hg＋Cd2＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 反应原理，设计出一种标准电池，其简易装置如图所示。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.电池工作时Cd2＋向电极B移动
B.电极A上发生反应：Hg2SO4＋2e－===2Hg＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
C.电极B上发生还原反应
D.反应中每生成a ml Hg转移3a ml电子
解析：选B 根据电池总反应可知，电池工作时Cd失电子发生氧化反应，故B为负极，电极反应为Cd－2e－===Cd2＋，生成的Cd2＋移向A极，A、C项错误；Hg2SO4在正极上得电子生成Hg，电极反应为Hg2SO4＋2e－===2Hg＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，当生成a ml Hg时，转移a ml电子，B项正确，D项错误。
8．298 K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋被还原成Fe2＋。据此某学习小组设计如图所示的原电池装置。下列有关说法正确的是( )
A.正极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B.该电池总反应为3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋
C.Pt电极上有气泡出现
D.左烧杯中溶液的红色变浅
解析：选D 锌是活泼的金属，在该原电池中，锌是负极，负极反应是Zn－2e－===Zn2＋，Pt是正极，正极反应是Fe3＋＋e－===Fe2＋，A错误；该电池总反应为Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，B错误；铂电极上的反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，电极上没有气泡出现，C错误；左烧杯中反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，因此溶液的红色变浅，D正确。
9．结合下图判断，下列叙述不正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ的反应原理均是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
B.Ⅰ、Ⅱ中均有电子转移，均是把化学能转化为电能
C.随着反应的进行，Ⅰ、Ⅱ中CuSO4溶液颜色均逐渐变浅
D.取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，有沉淀产生
解析：选B Ⅰ中发生的是化学反应，没有电能产生，Ⅱ中发生的是电化学反应，化学能转化为电能，但二者的反应原理都是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，A项正确，B项错误；随着反应的进行，Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2＋)逐渐减小，溶液颜色均逐渐变浅，C项正确；在原电池工作过程中，盐桥中的Cl－移向负极，即a中溶液含有Cl－，故取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，有AgCl沉淀产生，D项正确。
10．下列关于图中装置的说法，正确的是( )
A.装置①中，盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
B.装置①中，Zn为负极，发生还原反应
C.装置②中，Fe失去电子
D.装置②中，电子由Fe流向石墨，然后再经溶液流向Fe
解析：选C 装置①为原电池，锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，故A错误；装置①中，Zn为负极，发生氧化反应，故B错误；装置②中的电解质为氯化钠，其溶液呈中性，铁为负极，失去电子，故C正确；电子只能在外电路中定向移动，不能在溶液中定向移动，故D错误。
11．某兴趣小组设计了如图所示原电池装置(盐桥中吸附有饱和K2SO4溶液)。下列说法正确的是( )
A.该原电池的正极反应是Cu2＋＋2e－===Cu
B.甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅
C.盐桥中的SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 流向甲烧杯
D.若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，电流表指针反向偏转
解析：选B 该原电池反应为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，正极发生还原反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，A错误；甲烧杯中发生反应：Fe3＋＋e－===Fe2＋，则甲烧杯中溶液的红色逐渐变浅，B正确；阴离子向负极移动，C错误；若将甲烧杯中的溶液换成稀硝酸，Cu仍为负极，Pt仍为正极，电流表指针偏转方向不变，D错误。
12．下列有关如图装置的说法中正确的是( )
A.氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
B.乙池中电极反应为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O
C.当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 g
D.当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入1.12 L O2，将使气体全部溶于水
解析：选B 该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的，因此氧化剂与还原剂没有直接接触，A项错误；乙池是正极，溶液中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 得电子，电极反应为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O，B项正确；当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 ml)时，甲池溶液中Cu2＋增加0.1 ml，但由于盐桥中的Cl－向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4 g，C项错误；当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 ml)时，转移电子的物质的量是0.2 ml，所以根据电极反应NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物质的量是0.2 ml，则根据化学方程式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05 ml，但不知状况无法计算体积，D项错误。
13．原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( )
A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应为Cu－2e－===Cu2＋
B.由金属Al、Cu和稀硫酸组成的原电池，负极反应为Al－3e－===Al3＋
C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应为Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－
D.由金属Al、Cu和浓硝酸组成的原电池，负极反应为Cu－2e－===Cu2＋
解析：选A 铁比铜活泼，铁做负极，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，故A错误；铝比铜活泼，铝做负极，负极反应为Al－3e－===Al3＋，故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁与氢氧化钠溶液不反应，因此铝做负极，负极反应为Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－，故C正确；Al与浓硝酸发生钝化，则铜做负极，负极反应为Cu－2e－===Cu2＋，故D正确。
14．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应是________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应是____________________________________________。
(3)装置丙中溶液的c(H＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属的活动性由强到弱的顺序是____________________(用字母表示)。
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，金属活动性：A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，金属活动性：B>C；丙中A上有气体产生即产生H2，则A为正极，金属活动性：D>A，故四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C；装置丙中溶液随着H＋的消耗，c(H＋)减小。
答案：(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)变小 (4)D>A>B>C
15．某实验室备有如下实验用品：铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl3溶液、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、NaCl溶液以及部分导线。
试回答下列问题：
(1)若选用铜片、碳棒、FeCl3溶液及导线，________(填“能”或“否”)构成原电池。
①若能，请画出其装置图。
eq \x(,,,,)
判断该电池的正极材料是______，负极材料是_______，正极反应为_______________，负极反应为_____________________，电池反应为______________________。
②若不能，请说明原因：_______________________________________________。
(2)若选用铜片、铁片、NaCl溶液及导线并外加电流计，________(填“能”或“否”)组成原电池装置。
解析：在分析原电池的构成条件时，要特别注意三个因素：活泼程度不同的金属作电极(也可以是金属和导电非金属)；要有电解质溶液；要形成闭合电路。(1)、(2)中所涉及的装置均符合条件，能组成原电池。
答案：(1)能
①
碳棒 铜片 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)能
正极
负极
电解质溶液
A
Zn
Cu
CuCl2
B
Cu
Zn
H2SO4
C
Cu
Zn
CuSO4
D
Zn
Fe
CuCl2
装置
现象
二价金属A
不断溶解
C极质量增加
A上有气泡产生