高中化学《原电池》练习题(附答案解析)

高中化学《原电池》练习题(附答案解析)
学校:___________姓名___________班级___________
一、单选题
1．下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是 （ ） A ．铜片、石墨棒，稀硫酸 B ．铜片、石墨棒，硝酸银溶液 C ．锌片、铜片，稀盐酸
D ．铜片、银片，FeCl 3溶液
2．食品保鲜所用的“双吸剂”，是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉等按照一定比例组成的混合物，可同时吸收氧气和水，起到抗氧化和干燥的作用。

下列说法不正确的是（ ） A ．“双吸剂”中的生石灰有吸水作用 B ．“双吸剂”吸收氧气时，发生了原电池反应 C ．氯化钠的作用是作电解质，传导离子构成回路
D ．炭粉上发生的电极反应为22O 4e 4H =2H O -+
++
3．下列关于原电池的叙述中正确的是（ ） A ．正极和负极必须是金属
B ．原电池是把化学能转化成电能的装置
C ．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应
D ．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5 g 锌溶解，正极上就有0.1 g 氢气生成 4．下列装置中，能构成原电池的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
5．下列关于原电池的叙述中错误的是（ ） A ．原电池内部的阳离子向正极移动 B ．原电池是将化学能转变为电能的装置
C ．在原电池中，电子流入的一极是正极，发生还原反应
D ．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 6．下列说法正确的是（ ） A ．石油是可再生能源 B ．化学反应必然伴随着能量变化 C ．原电池的正极发生氧化反应
D ．加入催化剂一定能加快化学反应速率
7．用铜片、铁片和硝酸银组成的原电池，负极上发生的是（ ）
A ．+－Ag e +=Ag
B ．-2＋Cu-2e =Cu
C ．＋-3Fe-3e =Fe
D ．＋-2Fe-2e =Fe
8．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A ．用图1装置用电流计检验电流的方向
B ．用图2装置制备Fe （OH ）2并能较长时间观察其颜色
C ．用图3装置可分离CH 3COOC 2H 5和饱和碳酸钠溶液
D ．用图4装置除去C 2H 4中少量SO 2
9．化学课外活动小组设计的用化学电源使LED 灯发光的装置示意图如图。

下列有关该装置的说法不正确的是（ ）
A ．铜片为正极，其附近的溶液变蓝，溶液中有Cu 2＋产生
B ．电路中电子的移动方向由锌片经导线流向铜片
C ．其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
D ．如果将稀硫酸换成乙醇溶液，LED 灯将不会发光
10．甲、乙丙三烧杯中均盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，下列说法正确的是（ ）
A．甲烧杯中负极反应式为Fe-2e-=Fe2+
B．乙烧杯外电路中电子从Cu极流向Fe极
向Fe片移动
C．乙烧杯中SO2
4
D．乙、丙两烧杯中Cu片表面均有气泡产生
11．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。

下列说法中不正确的是（）
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．①Al作正极，2H+＋2e-=H2↑
C．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e-=6OH-＋3H2↑
D．④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-
12．一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。

下列说法正确的是（）
A．镀铂导电玻璃的作用是传递I-
B．电池工作时，光能转变为电能，X为电池的正极
C．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度均不断减小
D．电解质溶液中发生反应2Ru3++3I-═2Ru2++I3-
13．关于下列装置的说法中正确的是
A．装置①中，盐桥中的Cl
- 移向H
2
SO4溶液
B．装置②工作一段时间后，可加适量的Cu(OH)2恢复原溶液（原CuSO4溶液足量）
C．装置①②中的溶液内的H+都在铜电极上被还原，有气泡产生
D．装置②工作一段时间后，b极附近溶液的pH降低
二、填空题
14．如图是一个原电池装置，请按要求填空。

(1)正极材料是_______。

(2)写出负极反应式_______。

(3)该原电池中发生的总反应离子方程式为_______。

15．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题
（1）请画出元素⑥的离子结构示意图。

（2）元素⑦中质子数和中子数相等的同位素符号是。

（3）④、⑤、⑦的离子半径由大到小的顺序为。

（4）②的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为。

（5）④、⑤两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的电子式为。

（6）由表中两种元素形成的5核10电子分子常做燃料电池的燃料，该电池在碱性条件下的负极反应式为。

（7）由表中两种元素形成的氢化物A和B都含有18个电子，A是一种6原子分子，可做火箭发动机燃料B 是一种常见强氧化剂。

已知16g液态A与液态B充分反应生成一种液态10电子分子和一种气态单质，并放
出838kJ热量，写出A与B反应的热化学方程式。

16．如图所示，A、 B、C、D均为石墨电极，E、F分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E能与NaOH溶液反应。

按图示接通电路，反应一段时间。

(1)C极为_______ (填“阴极”或“阳极”)，电极反应式为_______。

(2)烧杯中溶液会变蓝的是_______ (填“a”或“b”)
(3)甲池中总反应的离子方程式为 _______。

(4)乙池中总反应的化学方程式为_______。

参考答案与解析
1．A
【分析】构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属和非金属，导线连接，并且插入电解质溶液中，且属于自发的氧化还原反应。

【详解】A. 铜和石墨均不与稀硫酸反应，所以不能构成原电池，故A 正确 B. 铜和硝酸银反应，作负极，故B 错误 C. 锌和盐酸反应，作负极，故C 错误 D. 铜和氯化铁反应，作负极，故D 错误 答案选A 。

2．D
【详解】A ．生石灰可以吸收水份生成熟石灰，故有吸水作用，A 正确
B ．“双吸剂”吸收氧气时，发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，发生了原电池反应，B 正确
C ．氯化钠溶于水形成电解质溶液，传导离子构成回路，C 正确
D ．这是一个中性环境，故炭粉上发生的电极反应应该是22O 4e 2H O 4OH -
-
++=，D 错误 故选D 。

3．B
【详解】试题分析A ．一般普通原电池中负极必须是金属，正极可以是金属或非金属导体，故A 错误B ．原电池是把化学能转化成电能的装置，故B 正确C ．原电池工作时，正极发生还原反应、负极上发生的氧化反应，故C 错误D ．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5 g 锌溶解，正极上就有0.2 g 氢气生成，故D 错误。

故选B 。

考点考查原电池工作原理及有关计算 4．C
【详解】A 项，两电极之间没有形成闭合回路，不能形成原电池，故A 错误 B 项，两个电极材料相同，不能形成原电池，故B 错误
C 项，铁、碳两个电极的活泼性不同，都置于硝酸银溶液中，两个电极之间用导线连接，存在自发进行的氧化还原反应Fe+2AgNO 3=Fe(NO 3)2+2Ag ，因此可以形成原电池，故C 正确
D 项，酒精属于非电解质，铜、锌电极放入酒精中不发生氧化还原反应，故D 错误 故答案选C 。

【点睛】原电池的形成条件①有活泼性不同的两个金属（或金属与非金属）电极②导线连接两个电极构成闭合回路（或电极直接接触）③电极插入电解质溶液④一个自发进行的氧化还原反应。

5．D
【详解】A．原电池正极上有从负极流出的电子，吸引溶液中的阳离子，故A正确
B．当氧化还原反应发生时，电路中有电子通过形成电流，故原电池为将化学能转变为电能的装置，故B正确
C．原电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，正极发生还原反应，故C正确
D．原电池的电极材料可以为金属单质、非金属单质（石墨）、金属氧化物等，但构成原电池时，两极材料活性必须不同，故D错误
故答案选D。

6．B
【详解】A．所有的矿产资源都属于非再生资源，石油属于化石能源，属于不可再生资源，A错误
B．化学反应的特征存在物质的变化和能量的变化，B正确
C．原电池中的负极材料失电子，发生氧化反应，C错误
D．催化剂能加快化学反应速率，而负催化剂也能减慢反应速率，D错误
答案选B。

7．D
【详解】根据两极金属相对活动性可确定铁为负极，铜为正极负极金属本身失去电子，发生氧化反应
Fe-2e-=Fe2+溶液中的阳离子在正极上得电子，发生还原反应Ag++e-=Ag，故D正确
故选D。

8．C
【详解】A选项，用图1装置不能形成原电池，因此无法用电流计检验电流的方向，故A错误
B选项，用图2装置不能制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色，应将两个电极调换就能制备氢氧化亚铁，故B错误
C选项，用图3装置可分离CH3COOC2H5和饱和碳酸钠溶液，碳酸钠溶液再下面，分离后再从上口倒出乙酸乙酯，故C正确
D选项，用图4装置除去C2H4中少量SO2，二氧化硫和乙烯都要和酸性高锰酸钾反应，不能除掉乙烯中的二氧化硫，只能用氢氧化钠，故D错误
综上所述，答案为C。

【点睛】原电池装置的几个要点
1、一般是两个活泼性不同的两个金属电极或一个金属电极一个能导电的非金属电极
2、有电解质溶液
3、两个电极直接或间接接触而形成闭合回路
4、要自发进行的放热的氧化还原反应
9．A
【分析】锌比铜活泼，稀硫酸作电解质溶液时，Cu-Zn形成原电池，锌为负极，发生氧化反应铜为正极，发生还原反应，据此分析判断。

【详解】A．Cu-Zn稀硫酸原电池中，Zn为负极，Cu片为正极，铜片上2H++2e-=H2↑，铜片附近的溶液不会变蓝，故A错误
B．Zn、Cu和稀硫酸构成原电池，锌为负极，铜为正极，电子从负极锌沿导线流向正极铜，故B正确C．原电池的能量变化为化学能→电能，LED灯工作时能量变化为电能→光能，所以电路中能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”，故C正确
D．乙醇是非电解质，不导电，不能构成原电池，不能使LED灯发光，故D正确
故选A。

10．C
【详解】A. 金属性Zn＞Fe，甲烧杯中锌是负极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，A错误
B. 金属性Fe＞Cu，乙烧杯中铁是负极，铜是正极，因此外电路中电子从Fe极流向Cu极，B错误
向Fe片移动，C正确
C. 原电池中阴离子向负极移动，所以乙烧杯中SO2
4
D. 乙中构成原电池，铜是正极，氢离子放电，表面有气泡产生，丙烧杯不能构成原电池，铜和稀硫酸不反应，所以Cu片表面没有气泡产生，D错误答案选C。

11．A
【详解】A．②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负极，③中金属铁在常温下遇浓硝酸钝化，不能形成原电池，故A错误
B．Mg比Al活泼，①Al作正极，正极上得到电子发生还原反应，2H+＋2e-=H2↑，故B正确
C．②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负极，镁作正极，发生还原反应，电极反应式为6H2O＋6e-=6OH-＋3H2↑，故C正确
D．铁、铜、氯化钠构成的原电池中，金属铁为负极，金属铜为正极，铁发生的是吸氧腐蚀，正极上是氧气得电子的过程，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，故D正确
答案选A。

【点睛】判断原电池的正负极不能只根据金属的活泼性，原电池发生的是自发进行的氧化还原反应，失电子的一极作负极，得电子的一极作正极。

12．D
【详解】A. 镀铂导电玻璃的作用是做电极，起到导电作用，故A项错误
B. 电极X失去电子，为电池的负极，故B项错误
C. 由电池中发生的反应可知，I3-在正极上得电子被还原为3I-，后又被氧化为I3-，I3-和I-相互转化，反应的实质是光敏有机物在激发态与基态的相互转化，所有化学物质都没有被损耗，故C项错误
D.在阳极，I-失电子被氧化，在阴极，Ru3+得电子被还原，所以发生的反应为2Ru3++3I-=2 u2++I3-，故D项正确
综上所述，本题选D。

13．D
【详解】A．锌比铜活泼，为原电池的负极，铜为正极，盐桥中的K+移向原电池的正极，Cl- 移向原电池的负极，即移向硫酸锌溶液，故A错误B. 装置②中铜作阴极，石墨作阳极，电解硫酸铜溶液，生成铜、氧气和硫酸，工作一段时间后，可加适量氧化铜恢复原溶液，如果加入Cu(OH)2，多加了氢和氧，相当于多加了水，不能恢复原溶液，故B错误C. 装置②中溶液内的H+没有在铜电极上被还原，是铜离子被还原，故C错误D. 装置②b极为阳极，b极上，溶液中的水放电生成氧气，工作一段时间后，b极附近溶液的酸性增强，pH降低，故D正确故选D。

14． Cu Fe-2e-=Fe2+ Fe+Cu2+=Fe2++Cu
【详解】(1)Fe比Cu活泼，且Fe可以和硫酸铜溶液发生氧化还原反应，所以Fe为负极，则Cu为正极
(2)负极上Fe被氧化为Fe2+，电极反应为Fe-2e-=Fe2+
(3)装置中总反应为Fe置换Cu2+的反应，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu。

15．（1）
S (或32S) …… 1分
（2）32
16
（3）S2->O2-> Na+…… 1分
（4）H2CO3⇋ HCO3- + H+ HCO3- ⇋ CO32- + H+…… 1分（只写一步也给分）
（5）…… 1分
（6）CH4-8e-+10OH-= CO32-+7H2O …… 2分
（7）N 2H 4(l)+2H 2O 2(l) = 4H 2O(l)+N 2(g) ΔH="-1676" kJ/mol …… 2分
【详解】试题分析（1）根据元素在周期表中的位置可知元素⑥是Al.。

其离子结构示意图是
（2）
⑦元素是S ，其质子数和中子数相等的同位素符号是
（3）④是O ⑤是Na;⑦是S 。

Na +、O 2-的核外有2个
电子层，而S 2-
核外有三个电子层。

离子的核外电子层数越多，离子半径就越大，离子的电子层结构相同时，离子的核电荷数越大，离子的半径就越小，离子半径由大到小的顺序为S 2->O 2->Na +
（4）②是C ，C 的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为H 2CO 3
HCO 3-+H + HCO 3-CO 32-+H +。

（5）④号元素O 和⑤号元素Na
两种元素的原子按1:1组成的常见化合物Na 2O 2的电子式为
;（6）由表中两种元素形成
的5核10电子分子CH 4常做燃料电池的燃料，该电池在碱性条件下的负极反应式为是
CH 4-8e-+10OH -=CO 32-+7H 2O; （7）由表中两种元素形成的氢化物A 和B 都含有18个电子，A 是一种6原子分子，可做火箭发动机燃料，则A 是N 2H 4B 是一种常见强氧化剂，则B 是H 2O 2。

已知16g 液态A 与液态B 充分反应生成一种液态10电子分子和一种气态单质，并放出838kJ 热量，则A 与B 反应的热化学方程是N 2H 4(l)+2H 2O 2=4H 2O(l)+N 2(g);ΔH=-1676KJ/L 。

考点考查元素的位置、结构、性质、化学用语、燃料电池反应原理、热化学方程式的书写的知识。

16．(1) 阳极 222e Cl Cl --
-=↑
(2)a
(3)22222H O 2O 4H Cu Cu +++=+↑+通电
(4)222222H O 23H Al NaOH NaAlO ++=+↑
【分析】E 、F 分别为短周期相邻两种活泼金属元素的单质，且E 能与NaOH 溶液反应，则E 为Al ，F 为Mg 【详解】（1）结合上述分析可知乙池是由Al 、Mg 、NaOH 溶液组成的原电池，Al 失去电子被氧化生成偏铝酸根，则E(Al)电极为负极，F(Mg)电极为正极甲池和中间U 形管均为电解池，根据电极的连接方式可知，电极A 为阳极，B 为阴极、C 为阳极、D 为阴极Cl -在C 阳极上发生氧化反应生成Cl 2
故答案为阳极222e Cl Cl --
-=↑
（2）电极C 上Cl -发生氧化反应生成Cl 2，Cl 2通过导管进入淀粉-KI 溶液，发生反应2KI+Cl 2=2KCl+I 2，反应生成的I 2使淀粉溶液变蓝，故a 烧杯中溶液会变蓝 故答案为a
（3）甲池中A 、B 电极材料均为石墨，是惰性电极，电解CuSO 4溶液时，阴极上Cu 2+放电生成Cu ，阳极上
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放电生成O 2
故答案为22222H O 2O 4H Cu Cu +++=+↑+通电 （4）乙池是由Al 、Mg 、NaOH 溶液组成的原电池，E(Al)电极为负极，Al 失去电子被氧化生成偏铝酸根，F(Mg)电极为正极，水在正极发生还原反应生成氢气
故答案为222222H O 23H Al NaOH NaAlO ++=+↑。