（人教版選修4）第四章第一節(jié)《原電池》過關(guān)訓(xùn)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．下列有關(guān)原電池的說法錯誤的是(A)A．原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置B．原電池的其中一個電極可以是能導(dǎo)電的非金屬C．原電池反應(yīng)是能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)D．電子由負極經(jīng)外電路流向正極解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置是電解池。2．在理論上可設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)是(D)A．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH>0B．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)=BaCl2(aq)＋2NH3·H2O(l)＋8H2O(l)ΔH＞0C．CaC2(s)＋2H2O(l)=Ca(OH)2(s)＋C2H2(g)ΔH＜0D．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＜0解析：能設(shè)計成原電池的化學(xué)反應(yīng)屬于能自發(fā)進行的放出能量的氧化還原反應(yīng)。A為吸熱的非自發(fā)氧化還原反應(yīng)，B、C不屬于氧化還原反應(yīng)，D為能自發(fā)進行的放出能量的氧化還原反應(yīng)。3．下圖所示裝置中，屬于原電池的是(A)4．某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag，該原電池的組成正確的是(C)ABCD正極FePtAgAg負極AgCuFeFe電解質(zhì)溶液AgNO3H2SO4AgNO3FeCl2解析：對該反應(yīng)進行分析知負極為Fe，則正極的活潑性比Fe差，溶液中陽離子為Ag＋，對照各選項只有選項C符合。5．實驗發(fā)現(xiàn)，298K時，在FeCl3酸性溶液中加入少量鋅粒后，F(xiàn)e3＋立即被還原成Fe2＋。某化學(xué)興趣小組根據(jù)該實驗事實設(shè)計了如圖所示的原電池裝置。下列有關(guān)說法中正確的是(B)A．該原電池的正極反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋B．左邊燒杯中溶液的紅色逐漸褪去C．該電池鉑電極上有氣泡生成D．該電池總反應(yīng)：3Zn＋2Fe3＋=2Fe＋3Zn2＋解析：Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn為負極，A項錯誤；Fe3＋被還原為Fe2＋，溶液紅色逐漸褪去，B項正確，鉑電極作正極，無氣泡生成，C項錯誤；該電池總反應(yīng)：Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，D項錯誤。6．如圖是鋅、銅和稀硫酸形成的原電池，某實驗興趣小組同學(xué)做完實驗后，在讀書卡片上記錄如下：eq\x(\a\al(卡片：No.28時間：2011.03.20,實驗后的記錄：,①Zn為正極，Cu為負極,②H＋向負極移動,③電子流動方向為Zn→Cu,④Cu極有H2產(chǎn)生,⑤若有1mol電子流過導(dǎo)線，則產(chǎn)生的H2為0.5mol,⑥正極反應(yīng)式：Zn－2e－=Zn2＋))卡片上的描述合理的是(B)A．①②③ B．③④⑤C．①⑤⑥ D．②③④解析：構(gòu)成原電池的正極是Cu，負極是Zn，故①錯誤；電子從負極Zn流出，流向正極Cu，H＋向正極移動，在Cu上得電子：2H＋＋2e－=H2↑，故②錯誤，③、④正確；此原電池負極上發(fā)生的反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋，⑥錯誤；總反應(yīng)方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，當有1mol電子通過時，產(chǎn)生H2為0.5mol，故⑤正確。7．下圖中甲和乙均是鹽橋原電池裝置。判斷下列說法不正確的是(B)A．甲中電池總反應(yīng)的離子方程式為Cd(s)＋Co2＋(aq)=Co(s)＋Cd2＋(aq)B．反應(yīng)2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=Cd(s)＋2Ag＋(aq)能夠發(fā)生C．鹽橋的作用是形成閉合回路，并使兩燒杯中溶液保持電中性D．乙電池中有1mol電子通過外電路時，正極有108gAg析出解析：根據(jù)甲、乙裝置分析可知A項正確，且可推知Cd的活潑性強于Ag，故Ag不能置換出Cd，B項錯誤。8．下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機光敏染料(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反應(yīng)為：TiO2/Seq\o(→,\s\up15(hν))TiO2/S*(激發(fā)態(tài))TiO2/S*→TiO2/S＋＋e－Ieq\o\al(－,3)＋2e－→3I－2TiO2/S＋＋3I－→2TiO2/S＋Ieq\o\al(－,3)下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是(A)電池工作時，I－離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電B．電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C．電池的電解質(zhì)溶液中I－和Ieq\o\al(－,3)的濃度不會減少D．電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極9．根據(jù)下圖，可判斷出下列離子方程式中錯誤的是(A)A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)＝2Ag＋(aq)＋Cd(s)B．Co2＋(aq)＋Cd(s)＝Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)＝2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋Co(s)＝2Ag(s)＋Co2＋(aq)解析：根據(jù)原電池知識，金屬活動性負極>正極，可得三種金屬的活動性順序應(yīng)為：Cd>Co>Ag，則選項中符合此關(guān)系的置換反應(yīng)成立。10．如下圖所示的八個裝置中，屬于原電池的是(B)A．全部 B．④⑥⑦C．③④⑤⑥⑦⑧ D．除①②③外解析：構(gòu)成原電池的基本條件：電解質(zhì)溶液；兩個電極，其中一個相對較活潑，另一個相對較不活潑，兩個電極直接或間接地連接在一起，并插入電解質(zhì)溶液中；能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)；形成閉合回路。構(gòu)成原電池的基本條件是相互聯(lián)系的。在這幾個基本條件中，氧化還原反應(yīng)是核心。構(gòu)成原電池的基本條件不僅是判斷原電池的依據(jù)，也是進行原電池設(shè)計的基本依據(jù)。故選B。二、非選擇題(本題包括4小題。共50分)11.（12分）下圖是一個原電池裝置，請按要求填空。(1)正極材料是____________，負極材料是____________；(2)電流的方向是：由____________經(jīng)外電路流向__________；(3)反應(yīng)過程中，鐵片質(zhì)量________，銅片質(zhì)量____________；(4)寫出電極反應(yīng)式：負極：____________，正極________________________；(5)該原電池中發(fā)生的總反應(yīng)方程式為____________________________________________。答案：(1)CuFe(2)CuFe(3)減小增大(4)Fe－2e－=Fe2＋Cu2＋＋2e－=Cu(5)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu12．(每空2分，共12分)有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)驗證金屬的活動性順序，并探究產(chǎn)物的有關(guān)性質(zhì)，分別設(shè)計了如圖所示的原電池，請完成下列問題：(1)甲池中正極上的實驗現(xiàn)象是_______________________。(2)乙池中總反應(yīng)的離子方程式為__________________________。(3)上述實驗證明了“利用金屬活動性順序表可直接判斷原電池正負極”，這種作法________(“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，請你提出另一種判斷原電池正負極的可行的方案__________________(若你認為可靠，此空可不作答)。(4)一段時間后，乙學(xué)生將乙池兩極取出，然后取少許乙池溶液逐滴滴加6mol·L－1稀硫酸直至過量，可能觀察到的現(xiàn)象是__________，各階段對應(yīng)的離子方程式分別是________________。解析：當稀硫酸是電解質(zhì)溶液時，Mg作負極(活潑性Mg>Al)，Al作正極，電極上產(chǎn)生氣泡；當NaOH是電解質(zhì)溶液時，Al作負極(Mg不與NaOH溶液反應(yīng))，總反應(yīng)為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。通過本題可知原電池的兩極與電解質(zhì)溶液有關(guān)，電解質(zhì)溶液不同，導(dǎo)致兩極發(fā)生改變(正、負極變化)；將乙池兩極取出，電解液中含有AlOeq\o\al(－,2)，是NaOH和NaAlO2的混合溶液，所以逐滴滴加H2SO4，應(yīng)該先中和掉NaOH，再與NaAlO2反應(yīng)生成沉淀，當硫酸過量時，Al(OH)3沉淀逐漸消失。答案：(1)產(chǎn)生氣泡(2)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)不可靠將兩種金屬電極連上電流表而構(gòu)成原電池，利用電流表檢測電流的方向，從而判斷電子流動方向，由此確定原電池正負極(4)開始無明顯現(xiàn)象，過一段時間產(chǎn)生白色沉淀，沉淀逐漸溶解最后消失H＋＋OH－=H2O，AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O13．（每空2分，共12分）由鋅片、銅片和200mL稀H2SO4組成的原電池如下圖所示：(1)原電池的負極反應(yīng)是__________________，正極反應(yīng)是________________。(2)電流的方向是________________。(3)一段時間后，當在銅片上放出1.68L(標準狀況)氣體時，H2SO4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時，共消耗__________g鋅，有__________個電子通過了導(dǎo)線，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是__________。解析：(3)產(chǎn)生0.075molH2，通過0.075mol×2＝0.15mol電子，消耗0.075molZn和0.075molH2SO4。所以m(Zn)＝0.075mol×65g·mol－1＝4.875g，N(e－)＝0.15mol×6.02×1023mol－1＝9.03×1022，c(H2SO4)＝eq\f(0.075mol×2,0.2L)＝0.75mol·L－1。答案：(1)Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)由Cu極流向Zn極(3)4.8759.03×10220.75mol·L－114．（16分）某實驗小組同學(xué)對電化學(xué)原理進行了一系列探究活動。(1)如圖為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應(yīng)：(用離子方程式表示)______________________設(shè)計的原電池裝置，反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時間后，兩電極質(zhì)量相差12g，導(dǎo)線中通過________mol電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，石墨電極反應(yīng)式為________________________，這是由于NH4Cl溶液顯________(填“酸性”、“堿性”或“中性”)，用離子方程式表示溶液顯此性的原因________________，用吸管吸出鐵片附近溶液少許置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，繼續(xù)滴加過量新制飽和氯水，顏色退去，同學(xué)們對此做了多種假設(shè)，某同學(xué)的假設(shè)是：“溶液中的＋3價鐵被氧化為更高的價態(tài)?！比绻?價鐵被氧化為FeOeq\o\al(2－,4)，試寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如圖其他條件不變，若將鹽橋換成彎銅導(dǎo)線與石墨相連成n型，如圖所示。一段時間后，在甲裝置銅絲附近滴加酚酞試液，現(xiàn)象是________________，電極反應(yīng)為__________________；乙裝置中石墨(1)為____________極(填“正”、“負”、“陰”或“陽”)，乙裝置中與銅絲相連石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)式為___________________________，產(chǎn)物常用__________________檢驗，反應(yīng)的離子方程式為_______________________。解析：(1)設(shè)導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量為x，則負極減少28g·mol－1·x，正極增重32g·mol－1·x，28x＋32x＝12，x＝0.2mol。(2)NH4Cl水解溶液顯酸性，正極上H＋得電子，負極上Fe失電子生成Fe2＋。Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，Cl2過量時，發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O=2FeOeq\o\al(2－,4)＋6Cl－＋16H＋。(3)將鹽橋改為銅絲和石墨后甲裝置成為原電池，乙裝置成為電解池。甲中Fe為負極，Cu為正極，正極電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，