（人教版選修4）第四章第一節(jié)《原電池》過關訓練試題 （時間：40分鐘滿分：100分） 一、單項選擇題(每小題5分，共50分)1．下列說法正確的是(C)A．構成原電池正極和負極的材料必須是金屬B．在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被還原C．實驗室欲快速制取氫氣，可利用粗鋅與稀硫酸反應D．原電池可以把物質內(nèi)部的能量全部轉化為電能解析：原電池也可以用石墨作電極，A錯誤。電子流出的一極是負極，負極發(fā)生氧化反應，B錯誤。粗鋅中的雜質與鋅及稀硫酸構成原電池，加快鋅與稀硫酸的反應，C正確。原電池將化學能轉化為電能，轉化效率較高，但不能全部轉化為電能，原電池工作時發(fā)熱就是一部分能量轉化為熱能，D錯誤。2．有A、B、C、D四種金屬，做如下實驗：①將A與B用導線連接起來，浸入電解質溶液中，B不易腐蝕；②將A、D分別投入等物質的量濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈；③將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化，如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動性由強到弱的順序是(C)A．A>B>C>DB．C>D>A>BC．D>A>B>CD．A>B>D>C3．某原電池總反應為Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，下列能實現(xiàn)該反應的原電池是(D)選項ABCD電極材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag電解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)34．在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關于該裝置的下列說法正確的是(D)A．外電路的電流方向為X→○A→YB．若兩極分別為鐵和碳棒，則X為碳棒，Y為鐵C．X極上發(fā)生的是還原反應，Y極上發(fā)生的是氧化反應D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X＞Y解析：外電路電子流向為X→○A→Y，電流方向與其相反；X極失電子發(fā)生氧化反應，作負極，Y極發(fā)生的是還原反應；若兩極分別為鐵和碳棒，則Y為碳棒，X為鐵。5.如圖所示，燒杯內(nèi)盛有濃HNO3，在燒杯中放入用銅線相連的鐵、鉛兩個電極，已知原電池停止工作時，F(xiàn)e、Pb都有剩余。下列有關說法正確的是(D)A．Fe比Pb活潑，始終作負極B．Fe在濃HNO3中鈍化，始終不會溶解C．電池停止工作時，燒杯中生成了Fe(NO3)3D．利用濃HNO3作電解質溶液不符合“綠色化學”思想解析：開始時，電解質溶液是濃HNO3，F(xiàn)e在濃HNO3中鈍化，所以開始時Pb是負極：Pb－2e－=Pb2＋，A項錯誤；隨著反應的進行，濃HNO3變成稀HNO3，F(xiàn)e變?yōu)樵姵氐呢摌O：Fe－2e－=Fe2＋，B項錯誤；由于最終Fe有剩余，所以不會生成Fe(NO3)3，C項錯誤；根據(jù)Pb與濃HNO3反應：Pb＋4HNO3(濃)=Pb(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，過量的Fe與稀HNO3發(fā)生反應：3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，可知反應產(chǎn)生了有害氣體NO2、NO，會污染環(huán)境，不符合“綠色化學”思想，D項正確。6．下列敘述正確的是(B)A．反應AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以設計成原電池B．Zn和稀硫酸反應時，加入少量CuSO4溶液能加快產(chǎn)生H2的速率C．把鐵片和銅片放入稀硫酸中，并用導線把二者相連，觀察到銅片上產(chǎn)生大量氣泡，說明Cu與H2SO4能發(fā)生反應而Fe被鈍化D．Zn－Cu原電池工作過程中，溶液中H＋向負極做定向移動解析：A項，該反應不屬于氧化還原反應，不能用于設計原電池；B項，鋅與置換出來的銅在電解質溶液中構成原電池，加快產(chǎn)生H2的速率；C項，Cu與稀硫酸不反應，F(xiàn)e在稀硫酸中不發(fā)生鈍化；D項，H＋應向原電池的正極做定向移動。7．將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入相同濃度的稀硫酸中，一段時間后，下列敘述正確的是(C)A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極C．兩燒杯中溶液的pH均增大D．甲中產(chǎn)生氣泡的反應速率比乙中的慢解析：甲中形成了原電池，氫氣在銅極放出，而乙不能形成閉合回路，不能產(chǎn)生電流，銅片不是負極，A、B項錯誤；甲中產(chǎn)生氣泡的反應速率比乙中的快，因為甲中鋅失去的電子流向銅，銅周圍生成氫氣，乙中只是鋅參加反應，反應過程中會使鋅片周圍產(chǎn)生大量的ZnSO4，H＋濃度下降，從而使反應速率減小，D項錯誤。MNPAZnCu稀H2SO4溶液BCuFe稀HCl溶液CAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液8.如圖所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉；M棒變粗；N棒變細，由此判斷表中所列M、N、P物質，其中可以成立的是(C)9．將鋅片、銅片、鹽橋、導線、電流計和ZnSO4溶液、CuSO4溶液連接成右圖裝置，下列各敘述中正確的是(C)A．構成原電池，鋅片作正極B．鋅片上有銅析出，銅片上沒有C．銅片附近Cu2＋離子濃度減小D．導線中電流的方向是由鋅片流向銅片10.如右圖所示，X為單質硅，Y為金屬鐵，a為NaOH溶液，組裝成一個原電池，下列說法正確的是(C)A．X為負極，電極反應為：Si－4e－=Si4＋B．X為正極，電極反應為：4H2O＋4e－=4OH－＋2H2↑C．X為負極，電極反應為：Si＋6OH－－4e－=SiOeq\o\al(2－,3)＋3H2OD．Y為負極，電極反應為：Fe－2e－=Fe2＋解析：硅、鐵、NaOH溶液組成原電池時，Si為負極：Si－4e－＋6OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋3H2O；鐵為正極：4H2O＋4e－=4OH－＋2H2↑，總反應式：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。二、非選擇題(本題包括4小題。共50分)11．（10分）利用反應2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，設計一個原電池裝置。(1)在下面左邊方框中畫出簡易裝置圖，標明電極材料和電解質溶液。(2)上述簡易裝置的效率不高，電流在短時間內(nèi)就會衰減。為解決以上問題，常將原電池設計成帶鹽橋的裝置，請在下面右邊方框中畫出該原電池裝置，標明電極材料和電解質溶液。(3)在下面橫線上寫出電極反應式。負極：______________________。正極：______________________。答案：(1)(2)（4分）（4分）eq\a\vs4\al(說明：正極除石墨外還可以用銀、金、鉑等，一般用石墨。)(3)Cu－2e－=Cu2＋（2分）2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋（2分）12．(除標注外，每空2分，共12分)某化學興趣小組的同學設計了如圖所示的裝置，完成下列問題：(1)反應過程中，________棒質量減少。(2)正極的電極反應為____________________。(3)反應過程中，當一電極質量增加2g，另一電極減輕的質量________(填“大于”、“小于”或“等于”)2g。(4)鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供NHeq\o\al(＋,4)和Cl－，使兩燒杯溶液中保持電荷守恒。①反應過程中Cl－將進入________(填“甲”或“乙”)燒杯。②當外電路中轉移0.2mol電子時，乙燒杯中濃度最大的陽離子是________。解析：(3)轉移0.2mol電子時，銅棒質量增加6.4g，鋅棒質量減少6.5g，故反應過程中，當銅電極質量增加2g時，另一電極減少的質量大于2g。(4)反應過程中，溶液為了保持電中性，Cl－將進入甲燒杯，NHeq\o\al(＋,4)進入乙燒杯。當外電路中轉移0.2mol電子時，乙燒杯中有0.1molCu2＋消耗，還剩余0.1molCu2＋，有0.2molNHeq\o\al(＋,4)進入乙燒杯，故乙燒杯中濃度最大的陽離子是NHeq\o\al(＋,4)。答案：(1)鋅(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)大于（3分）(4)①甲②NHeq\o\al(＋,4)（3分）13．(除標注外，每空2分，共12分)控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2設計成如圖所示的原電池?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生__________反應(填“氧化”或“還原”)，鹽橋中的陰離子移向__________(填“甲”或“乙”)燒杯。(2)反應開始時，甲中石墨電極上的電極反應式為______________________。(3)反應達到化學平衡狀態(tài)時，電流計指針是否偏轉？__________(填“是”或“否”)。(4)反應達到平衡狀態(tài)后，在甲中溶入FeCl2固體，則乙中石墨電極為__________極。解析：(1)由反應方程式可知，開始時乙中石墨為負極，負極上應發(fā)生氧化反應。鹽橋中的陰離子移向乙燒杯(負極)。(2)開始時，甲中石墨電極為正極，F(xiàn)e3＋發(fā)生還原反應，電極反應式：Fe3＋＋e－=Fe2＋。(3)平衡狀態(tài)時，正、逆反應速率相等，則能量轉化為0，電流計不再偏轉。(4)平衡后，甲中加入FeCl2固體，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2逆向移動，則Fe2＋失電子，甲中石墨作負極；I2得電子，乙中石墨作正極。答案：(1)氧化乙（3分）(2)Fe3＋＋e－=Fe2＋（3分）(3)否(4)正14.（16分）(1)利用反應Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2設計成如下圖所示的原電池，回答下列問題：①寫出電極反應式：正極_______________________________________________________；負極_______________________________________________________。②圖中X溶液是________，Y溶液是________。③原電池工作時，鹽橋中的________(填“陽”、“陰”)離子向X溶液方向移動。(2)控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2設計成如圖所示的原電池。請回答下列問題：①反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生______(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為_____。甲中石墨電極上發(fā)生_____(填“氧化”或“還原”)反應，電極反應式為_____。②電流表讀數(shù)為0時，反應達到平衡狀態(tài)，此時在甲中加入FeCl2固體，則乙中的石墨作________(填“正”或“負”)極，該電極的電極反應式為________________。(3)利用反應2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應設計為原電池，其正極電極反應式為_______________________________________________。解析(1)該原電池中Cu作負極，電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋；C作正極，電極反應式為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。X應為FeCl3溶液，Y應為CuCl2溶液。原電池工作時，鹽橋中的陽離子向正極(C)移動。(2)根據(jù)反應2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，原電池的電極反應：負極2I－－2e－=I2，發(fā)生氧化反應。正極2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，發(fā)生還原反應。①反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應；②當電流表讀數(shù)為0時反應已平衡，此時，在甲