高中化学1.3.1原电池的工作原理每课一练(含解析)鲁科版选修4

2015年高中化学 1.3.1原电池的工作原理每课一练（含解析）鲁科
版选修4
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．[双选题]下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是( )
解析：电子由左边一极流向右边一极，则左边一极作负极。

答案：CD
2．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 ( ) A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液
B．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
C．X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液
D．X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
3.某同学按如图所示的装置做实验，并把实验情况记录于下面，其中叙述合理的
是 ( )
①锌为正极，铜为负极②电解质溶液中H＋浓度不变③电流表的指针发生偏转
④铜极上有气泡产生⑤锌极上有大量气泡产生⑥溶液中的阳离子向正极移动
A．①②③ B．③④⑤
C．③④⑥ D．②③④
解析：图中装置形成了原电池，Zn为负极，铜为正极，电解质溶液中H＋移向正极，得电子生成H2，H＋浓度减小，有电流产生，电流表指针发生偏转，因此①②⑤不正确，③④⑥正确。

答案：C
4．X、Y、Z、M代表四种金属。

金属X和Z有导线连接放入稀H2SO4中时，X溶解，Z极上有H2放出；若电解Y2＋离子和Z2＋离子共存的溶液时，Y先析出：又知M2＋离子的氧化性强于Y2＋离子。

则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( ) A．X>Z>Y>M B．X>Y>Z>M
C．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y
解析：由原电池的原理可知：金属的活动性X>Z；由电解原理可知：金属的活动性Z>Y；由氧化还原规律可知金属的活动性Y>M。

综上所述，四种金属的活动性顺序为X>Z>Y>M，即答案选A。

答案：A
5．如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中描述合理的是 ( )
NO.：28 Date：2012.2.9
实验后的记录：
①Zn为正极，Cu为负极。

②H＋向负极移动。

③外电路中电子流动方向Zn―→Cu。

④Cu极上有H2产生。

⑤若有1 mol电子流过导线，则产生
H2为0.5 mol。

⑥正极的电极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋。

A．①②③B．③④⑤
C．④⑤⑥ D．②③④
解析：Zn、Cu和稀硫酸组成的原电池中，Zn是负极，Cu是正极，电子由Zn经导线流向Cu，H＋在Cu极得电子生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，若有1 mol e－通过，生成H2 0.5 mol。

答案：B
6.如图所示装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，
C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各项中的 ( ) A．A是Zn，B是Cu，C为稀H2SO4
B．A是Cu，B是Zn，C为稀H2SO4
C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
解析：A极逐渐变粗，说明A为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到电子后在A极上析出；B极变细，说明B为原电池的负极，失去电子后变成离子进入了溶液中。

A和B两项反应为：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，则A选项中A极变细，B极不变，B选项中A极不变，B极变细；C和D两项反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C选项中A极变细，B极变粗；D选项中A极变粗，B极变细。

答案：D
7．[双选题](2010·广东高考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是 ( )
A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
解析：该电池中Zn为负极，电极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，电极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，A项错误；电池总反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B项正确；原电池工作
时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极上由于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2＋的浓度增大，故盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项错误。

答案：BC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀H2SO4中，一组插入FeCl3溶液中，分别形成了原电池。

(1)这两个原电池中，正极分别是________。

A．石墨、石墨B．石墨、Fe片
C．Fe片、Fe片D．Fe片、石墨
(2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表示)
_______________________________________________________________________。

(3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表示)
________________________________________________________________________。

解析：当电解质溶液为H2SO4时，总反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，则负极为Fe，正极为石墨，正极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；当电解质溶液为FeCl3时，总反应为：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，负极为Fe，正极为石墨。

答案：(1)A (2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
9．(9分)为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：
(1)此装置工作时，可以观察到的现象是______________________________________
__________________________________，电池总反应式为
________________________________________________________________________。

(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成____________，铜和铜盐溶液组成____________，中间通过盐桥连接起来。

(3)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。

在工作时，K＋移向__________。

解析：该装置为锌铜原电池，总反应式为：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。

电池工作时，盐桥中，K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路而导电。

答案：(1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
(2)锌半电池铜半电池
(3)离子正极区(CuSO4溶液)
10．(10分)A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。

(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pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是______________。

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，活动性A＞B；乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活动性B＞C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D＞A，随着H＋的消耗，溶液pH逐渐变大。

答案：(1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大(4)D＞A＞B＞C
11．(12分)如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，已知B电极质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为200 mL饱和NaCl溶液。

回答下列问题：
(1)A极为________极(填“正”或“负”)，电极材料为________，发生________反应(填“氧化”或“还原”)。

(2)写出乙池的电极反应式：
阳极反应式为___________________________________________________________；
阴极反应式为____________________________________________________________。

(3)A电极质量减少0.64 g时，此时乙池中电解液中[OH－]＝________ mol·L－1(忽略反应过程中溶液体积的变化)，C电极上产生的气体在标准状况下的体积为________L。

解析：由题知，甲池为原电池，A为负极，电极材料为Cu；乙池为电解池，C为阳极，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，D为阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。

(3)A极有0.64 g Cu溶解时，转移0.02 mol电子，乙池中C极上生成0.01 mol Cl2，溶液中生成0.02 mol OH－。

答案：(1)负铜氧化
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑
(3)0.1 0.224。