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第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

人教版选修4第四章第一节《原电池》

一、选择题(每小题有一个

...选项符合题意)

..或两个

1.有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为()A.D>C>A>B B.D>A>B>C

C.D>B>A>C D.B>A>D>C

2.下列叙述是小明做完铜、锌原电池的实验后得出的结论和认识,你认为正确的是( )

A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属

B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极

C.电子沿外导线由锌流向铜,通过硫酸溶液被氢离子得到而放出氢气

D.铜锌原电池工作时,若有13 g锌被溶解,电路中就有0.4 mol电子通过

3.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是:

(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2

根据此反应式判断下列叙述中正确的是()

A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大

B.电池放电时,镍元素被氧化

C.电池充电时,氢元素被还原

D.电池放电时,H2是负极

4.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应()

A.2H++2e-=H2B.2H2O+O2+4e-= 4OH-

C.Fe-2e-=Fe2+D.4OH-+4e-=2H2O+O2

5.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

由此可知,该电池放电时的负极材料是()

A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.Cd D.NiO(OH)

6.铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是()

A.阴极 B.正极 C.阳极 D.负极

7.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是 ( )

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

A .a 电极是负极

B .b 电极的电极反应为:4OH --4e -

== 2H 2O+O 2↑ C .氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D .氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 8.锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:

Zn(s)+2MnO 2(s)+H 2O(l) == Zn(OH)2(s)+Mn 2O 3(s) 下列说法错误的是( ) A .电池工作时,锌失去电子

B .电池正极的电极反应式为:2MnO 2(s)+H 2O(1)+2e - == Mn 2O 3(s)+2OH -(aq)

C .电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极

D .外电路中每通过O.2mol 电子,锌的质量理论上减小6.5g

9.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是( )

A.4Fe(OH)2+2H 2O +O 2=4Fe(OH)3↓

B.2Fe +2H 2O +O 2=2Fe(OH)2↓

C.2H 2O +O 2+4e -

=4OH

D.Fe -3e -

=Fe 3

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

10. 固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的.它以固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2-

)在其间通过.该电池的工作原理如下图所示,其

中多孔电极a 、b 均不参与电极反应.下列判断正确的是

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

A .有O 2放电的a 极为电池的负极

B .有H 2放电的b 极为电池的负极

C .a 极对应的电极反应为O 2+2H 2O +4e -

=4OH -

D .b 极对应的电极反应为2H 2-4e -

+4OH -=4H 2O

11.铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 mol ·L -1

的食盐溶液中,可能出现的现象是

A.铁棒附近产生OH -

B.铁棒被腐蚀

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

C.石墨棒上放出Cl 2

D.石墨棒上放出O 2

12.某原电池总反应离子方程式为2Fe 3+

+Fe===3Fe 2+

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

,不能实现该反应的原电池组成是 A.正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl 3溶液

B.正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO 3)3溶液

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C.正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe 2(SO 4)3溶液

D.正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO 4溶液

13.生物体中细胞膜内的葡萄糖,细胞膜外的富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池,下列有关

判断正确的是( )

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

A.负极发生的电极反应可能是:

O 2-4e -

+2H 2O===4OH

B.正极发生的电极反应可能是:O 2-4e -

===2O 2

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

C.负极反应主要是C 6H 12O 6生成CO 2或HCO -3

D.正极反应主要是C 6H 12O 6生成CO 2或CO -23

14. 一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率.现用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物作电解质,一极通CO 气体,另一极通O 2和CO 2混合气体,其总反应为:2CO +O 2===2CO 2.则下列说法中正确的是 ( )

A .通CO 的一极是电池的正极

B .负极发生的电极反应是:O 2+2CO 2+4e -

===2CO 2-

3

C .负极发生的电极反应是:CO +CO 2-

3-2e -

===2CO 2

D .正极发生氧化反应

15.锂电池是新一代的高能电池,它以质轻、能高而受到普遍重视,目前已经研制成功了多种锂电池。某种锂电池的总反应可表示为:Li +MnO 2===LiMnO 2。若该电池提供5库仑(C )电量(其他损耗忽略不计),则消耗的正极材料的质量约为

(相对原子质量Li:7;MnO 2:87,电子电量取1.60×10-19

C )( )

A.3.2×103 g

B.7×10-

4 g

C.4.52×10-

3 g

D.4.52×10-

2 g

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

16.美国正在研究的新电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,它具有容量大等优点,其电池反应为2Zn +O 2===2ZnO ,原料为锌粒、电解液和空气,则下列叙述正确的是 ( )

A.锌为正极,空气进入负极反应

B.负极反应为Zn -2e -

===Zn 2

C.正极发生氧化反应

D.电解液肯定不是强酸

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

17.将两个铂电极插入KOH 溶液中,向两极分别通入CH 4和O 2,即构成CH 4燃料电池。已知通入

CH 4的一极,其电极反应式是:CH 4+10OH -

-8e -

===CO -23+7H 2O ;通入O 2的另一极,其电极反应

是:O 2+2H 2O +4e -===4OH -

,下列叙述不正确的是( )

A.通入CH 4的电极为负极

B.正极发生氧化反应

C.燃料电池工作时溶液中的阴离子向负极移动

D.该电池使用一段时间后应补充KOH

18.日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH 4Cl 和ZnCl 2作电解质(其中加入MnO 2氧化吸收H 2), 电极反应可简化为:Zn -2e -

==Zn 2+

2NH 4++2e - =NH 3+H 2,根据上述叙述判断下列说法正确的是 ( )

A. 干电池中锌为正极,碳为负极

B. 干电池工作时,电子由锌极经外电路流向碳极

C. 干电池长时间连续工作时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器

D. 干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化

19.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物做电解质,CO 为阳极燃气,空气与CO 2的混合气为阴极燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:

阳极反应式:2CO +2CO -

23

?→?4CO 2+4e -

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

阴极反应式: 总电池反应式:

20.(1)今有反应2H 2+O 2KOH

====2H 2O 构成了燃料电池,则负极应通 ,正极应通 。

电极反应式为:负极 ,正极: 。

(2)如把KOH改为稀H2SO4做电解质,则电极反应式为:负极,正极。

两电极附近溶液的pH各有何变化?。

(3)如把H2改为CH4、KOH做导电物质,则电极反应式为:负极,正极。

21、利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计一个原电池。请填写下列空白:

(1)实验原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

(2)实验用品:电极(________、__________)、稀硫酸、

______________、耳机(或者电流计)(填写所缺的实验用品)。

(3)实验装置如图

(4)原电池设计及注意的问题:

①按如图所示装置连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是

否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一电极上的),这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是:在原电池中,由化学能转化为____________,在耳机中又转化为声音这种能量。

②铁钉的电极反应是__ _ _____,发生了__________反应;

铜钉的电极反应是___ _____,发生了_____ __反应。

22、依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s) = Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是___________;

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

(2)银电极为电池的________极,

发生的电极反应_____ ______;

X电极上发生的电极反应为_____________________;

(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。

1、答案为B 项。

2、解析:向溶液中再加入盐酸,H +

的物质的量增加,生成H 2的总量也增加,A 错。加入氯化铜后,锌置换出的少量铜附在锌片上,形成了原电池反应,反应速率加快,又锌是过量的,生成H 2的总量决定于盐酸的量,故B 正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中H +

浓度的下降,反应速率变慢,故C 、D 都不正确。本题答案为B 项。

3、解析:电池的充、放电互为相反的过程,放电时是原电池反应,充电时是电解池反应。根据氢镍电池放电时的总反应式可知,电解质溶液只能是强碱性溶液,不能是强酸性溶液,因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反应式:H 2+2OH --2e -

== 2H 2O ,H 2为负极,附近的pH 应下降。放电时镍元素由+3价变为+2价,被还原,充电时氢元素由+1价变为0价,被还原。故答案为C 、D 项。

4、C 项。

5、C 项。

6、D 项。

7、解析:分析氢氧燃料电池原理示意图,可知a 极为负极,其电极反应为:2H 2-4e -==4H +

,b 极为正极,其电极反应为:O 2+2H 2O+4e -==4OH -,电池总反应式为:2H 2+O 2==2H 2O 。H 2为还原剂,O 2为氧化剂,H 2、O 2不需全部储藏在电池内。故答案为B 项。

8、解析: 该电池的电解液为KOH 溶液,结合总反应式可写出负极反应式:Zn(s)+2OH -(aq)-2e -

== Zn(OH)2(s),用总反应式减去负极反应式,可得到正极反应式:2MnO 2(s)+H 2O(1)+2e -

== Mn 2O 3(s)+2OH -(aq)。Zn 为负极,失去电子,电子由负极通过外电路流向正极。1molZn 失去2mol 电子,外电路中每通过O.2mol 电子,Zn 的质量理论上减小6.5g 。故答案为C 项。

9.D 10.B

11.B

12. CD

13.C 14.D

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

15.解析:正极反应MnO 2+e -

===MnO -2。则n (MnO 2)=n (e -

)=5 C/(1.60×10

-19

C ×6.02×1023 mol

1

),m (MnO 2)=4.52×10-3

g 。答案:C

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16.BD 17.B

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

二、18.(1)D (2)加CuSO 4溶液后,构成Fe —Ag 原电池,Fe 溶解,质量减小; Cu 2+

在银圈上得电子,沉积在Ag 上,质量增加

19.2CO 2+O 2+4e -

?→?2CO -

23 2CO+O 2==2CO 2

20.(1)H 2 O 2 2H 2+4OH --4e -

===4H 2O

O 2+2H 2O+4e -

===4OH

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

(2)2H 2-4e -

===4H +

O 2+4H +

+4e -

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

===2H 2O

前者的pH 变小,后者的pH 变大。

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

(3)CH 4+10OH -

-8e -

===CO -

23+7H 2O

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

4H 2O+2O 2+8e -===8OH

21.(1)反应速率可以用反应的消耗速率,也可以用产物的生成速率来表示 (2)直线(y =0.05at ) 抛物线(y ′=bt 2

1

) (3)Ni 它的腐蚀速率随时间增长比镁慢

22.(1)化学电离子①②③④

(2)电解质大零

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

(3)①二ⅠA ②镉负

23.(1)Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+

(2)因为Cu2++2e-===Cu,使Cu2+水解平衡向左移动,c(H+)减少,pH上升。

第四章第一节《原电池》测试题附答案解析(经典)分析

(3)pH降低测定溶液pH

(4)同意实验派观点;理由是CuCl2===Cu+Cl2↑

Cl2+H2O===HCl+HClO,使溶液酸性增强,pH降低。