2015版高中化学(人教版 选修4)练习：第4章 第1节

第四章第一节一、选择题1．某同学根据离子反应方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋来设计原电池。

下列设计方案中可行的是()A．电极材料为Fe和Zn，电解质溶液为FeCl3溶液B．电极材料为Fe和Cu，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C．电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为FeCl2溶液D．电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液解析：据反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，负极发生氧化反应的是Fe－2e－===Fe2＋，因此Fe 作负极，正极应是活泼性比Fe弱的金属或碳棒，电解质溶液应是可溶性铁盐酸，B合适。

答案：B2．下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：卡片：No.28时间：2014.03.20实验后的记录：①Zn为正极，Cu为负极②H＋向负极移动③电子流动方向为Zn―→Cu④Cu极有H2产生⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol⑥正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋卡片上的描述合理的是()A．①②③B．③④⑤C．①⑤⑥D．②③④解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故①错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子：2H＋＋2e－===H2↑，故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－===Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，当有1 mol电子通过时，产生H2为0.5 mol。

故⑤正确。

答案：B3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：A ．a>b>c>dB ．b>c>d>aC ．d>a>b>cD ．a>b>d>c解析：由第一个装置可知a 极溶解，故a 极是负极，可知金属活动性a>b ；第二个装置依据氧化性，还原性的规律可知金属活动性b>c ；由第三个装置得金属活动性d>c ；第四个装置电子从d →a ；故金属活动性d>a 。

答案：C4．理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A ．CH 4(g)＋2O 2(g)=====点燃CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH <0 B ．HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(aq) ΔH <0 C ．2H 2(g)＋O 2(g)=====点燃2H 2O(l) ΔH <0 D ．2FeCl 3(l)＋Fe(s)===3FeCl 2(l) ΔH <0解析：原电池反应均是氧化还原反应，A 、C 、D 均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而B 是非氧化还原反应，不能设计成原电池。

答案：B5．下列叙述正确的是( )A ．反应AlCl 3＋4NaOH===NaAlO 2＋3NaCl ＋2H 2O ，可以设计成原电池B ．Zn 和稀硫酸反应时，加入少量CuSO 4溶液能加快产生H 2的速率C ．把Fe 片和Cu 片放人稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到Cu 片上产生大量气泡，说明Cu 与H 2SO 4能发生反应而Fe 被钝化D ．Zn —Cu 原电池工作过程中，溶液中H ＋向负极作定向移动解析：A 项，属于非氧化还原反应，不能用于设计原电池；B 项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中构成原电池，加快产生H 2的速率；C 项，Cu 与稀H 2SO 4不反应，Fe 在稀H 2SO 4中不发生钝化；D 项，H ＋应向原电池的正极作定向移动。

答案：B6．按下图装置实验，若x 轴表示负极流出的电子的物质的量，则y 轴应表示( )①c(Ag＋)②c(NO－3)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A．①③B．③④C．①②④D．②解析：在这个原电池中，负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：Ag＋＋e－===Ag，使b棒增重，溶液中c(NO－3)不变。

答案：D7．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是()A．加入适量的6 mol/L的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液解析：A项，加入6 mol·L－1的盐酸，会使产生的H2总量增加；B项，加入CuCl2溶液后，Zn置换出Cu，Cu附着在Zn上，形成原电池，加快反应速率；C、D两项，蒸馏水和NaCl溶液都会稀释原盐酸溶液，使反应速率减慢。

答案：B8．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，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()解析：N棒变细，说明被腐蚀，N极活泼性大于M极，A、D均不合题意。

M棒变粗，说明有金属单质析出，B不合题意。

答案：C9．(2014·广州高中毕业班测试二)(双选)某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是()A．装置Ⅰ，铜片上有O2逸出B．装置Ⅰ，锌片溶解，发生还原反应C．装置Ⅱ，电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuD．装置Ⅱ，外电路中，电子从锌电极流向铜电极解析：本题考查原电池装置分析，意在考查考生对原电池工作原理的理解能力。

装置Ⅰ，铜片为正极，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，逸出H2，A项错误；装置Ⅰ，锌片为负极，发生氧化反应，B项错误；装置Ⅱ的电池反应实质为Zn和CuSO4的置换反应，C项正确；装置Ⅱ，Zn为负极，Cu为正极，电子从锌电极流出经导线流向铜电极，D项正确。

答案：CD10．(2014·福建省高中毕业班质量检查)如图所示原电池工作时，右池中Y2O2－7转化为Y3＋。

下列叙述正确的是()A．左池中电极反应式：X4＋＋2e－===X2＋B．每消耗1 mol Y2O2－7转移3 mol电子C．左池中阴离子数目增加D．改变右池溶液的c(H＋)，电流强度不变解析：本题考查原电池知识，意在考查考生对化学理论的应用能力。

原电池工作时，右池中Y2O2－7转化为Y3＋，故右池中Y2O2－7得电子，右池为正极区，左池为负极区。

A项，左池中电极反应式应为X2＋－2e－===X4＋，错误；B项，每消耗1 mol Y2O2－7，应转移6 mol电子，错误；C项，阴离子向负极区(左池)移动，左池阴离子数目增加，正确；D项，改变右池溶液的c(H＋)，电流强度会发生变化，错误。

答案：C二、非选择题11．某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果：(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。

(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。

(3)实验5表明________(填字母序号，下同)。

A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀B．铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。

A．相对活泼的金属一定作负极B．失去电子的电极是负极C．烧杯中的液体必须是电解质溶液D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)答案：(1)B A(2)铝(3)B(4)A12．将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀硫酸中，一组插入FeCl3的溶液中，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：当电解质溶液为稀硫酸时，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＋13．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。

(1)装置甲中负极的电极反应式是________。

(2)装置乙中正极的电极反应式是________。

(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极增重，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，pH变大。

答案：(1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－=====Cu(3)变大(4)D>A>B>C14．(2014·合肥调研)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。

请你帮助他们完成有关实验项目：方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。

该原理的离子方程式为________。

方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。

试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。

正极反应式：_______________________________________________________________；负极反应式：_______________________________________________________________。

方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案I、Ⅱ不能雷同)：________________________________________________________，用离子方程式表示其反应原理：_______________________________________________。

答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－===Fe2＋方案Ⅲ：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋15．(2014·开封高二调考)有甲、乙两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如下图所示的原电池，请完成下列问题：(1)甲池中正极上的实验现象是________。