高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ)

03課后測評提實(shí)能1.在如圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的是()A．①④ B．③④⑤C．④⑧ D．②④⑥⑦答案D解析根據(jù)原電池的構(gòu)成條件可知：①中一個(gè)電極，③中兩電極材料相同，⑤中酒精為非電解質(zhì)，⑧中兩電極材料相同且未形成閉合回路，故①③⑤⑧均不能構(gòu)成原電池。2．下圖是鋅、銅和稀硫酸形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)興趣小組同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書卡片上記錄如下：eq\x(\a\al(卡片：'時(shí)間：實(shí)驗(yàn)后的記錄：,①Zn為正極，Cu為負(fù)極,②H＋向負(fù)極移動,③電子流動方向?yàn)閆n→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mol,⑥正極反應(yīng)式：Zn－2e－=Zn2＋))卡片上的描述合理的是()A．①②③ B．③④⑤C．①⑤⑥ D．②③④答案B解析構(gòu)成原電池的正極是Cu，負(fù)極是Zn，故①錯(cuò)誤；電子從負(fù)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(cuò)誤，③、④正確；此原電池負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)是Zn－2e－=Zn2＋，⑥錯(cuò)誤；總反應(yīng)方程式：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，當(dāng)有1mol電子通過時(shí)，產(chǎn)生H2為mol，故⑤正確。3．下面是四位同學(xué)在學(xué)習(xí)了原電池的知識后所產(chǎn)生的相關(guān)認(rèn)識，其中一定正確的是()答案C解析原電池工作時(shí)，負(fù)極本身可能失去電子變成離子進(jìn)入電解質(zhì)溶液中，導(dǎo)致負(fù)極質(zhì)量減輕，A錯(cuò)誤；若電解質(zhì)溶液中金屬陽離子在正極上得到電子析出，則正極質(zhì)量增大，但燃料電池工作時(shí)，正極質(zhì)量不變，B錯(cuò)誤、C正確；電解質(zhì)可能不參與電極反應(yīng)，D錯(cuò)誤。4．下列反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池的是()①CaO＋H2O=Ca(OH)2②Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑③2H2O=2H2↑＋O2↑④NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3⑤Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2⑥Fe＋2FeCl3=3FeCl2A．①②④⑤⑥ B．②③⑤⑥C．②⑤⑥ D．全部答案C解析能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)要滿足兩點(diǎn)：反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。①④是非氧化還原反應(yīng)，③不能自發(fā)進(jìn)行，②⑤⑥滿足以上兩點(diǎn)要求。故正確答案為C。5．[2023·唐山期中]下列關(guān)于原電池說法正確的是()A．由Al、Mg、稀硫酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋B．由Al、Mg、NaOH組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－＋3OH－=Al(OH)3↓C．由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋D．由Fe、Cu、FeCl3組成的原電池，其正極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋答案C解析A項(xiàng)中應(yīng)為Mg－2e－=Mg2＋，B項(xiàng)中應(yīng)為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，D項(xiàng)應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋。6．按下圖裝置實(shí)驗(yàn)，若x軸表示負(fù)極流出的電子的物質(zhì)的量，則y軸應(yīng)表示()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的質(zhì)量A．①③ B．③④C．①②④ D．②答案D解析在這個(gè)原電池中，負(fù)極：Fe－2e－=Fe2＋，使a棒質(zhì)量減少；正極：Ag＋＋e－=Ag，使b棒增重，溶液中c(NOeq\o\al(－,3))不變。7．[2023·東北三校聯(lián)考]有關(guān)下圖裝置的說法中正確的是()A．氧化劑與還原劑必須直接接觸，才能發(fā)生反應(yīng)B．乙池中電極反應(yīng)式為NOeq\o\al(－,3)＋4H＋＋e－=NO2↑＋2H2OC．當(dāng)銅棒質(zhì)量減少g時(shí)，甲池溶液質(zhì)量增加gD．當(dāng)銅棒質(zhì)量減少g時(shí)，向乙池密封管中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下LO2，將使氣體全部溶于水答案D解析氧化劑為濃HNO3，在乙池，還原劑為Cu，在甲池，無須直接接觸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；乙池中NOeq\o\al(－,3)發(fā)生還原反應(yīng)：NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅棒質(zhì)量減少g，則有g(shù)Cu2＋進(jìn)入甲池，同時(shí)鹽橋中有Cl－進(jìn)行入甲池，因此甲池溶液增加的質(zhì)量大于g，C項(xiàng)錯(cuò)誤；銅棒質(zhì)量減少g，失去mol電子，則乙池中產(chǎn)生molNO2，根據(jù)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3知，氣體全部溶于水所需標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為mol×eq\f(1,4)×L·mol－1＝L，D項(xiàng)正確。8．[2023·西工大附中檢測]獲得“863”計(jì)劃和中科院“百人計(jì)劃”支持的環(huán)境友好型鋁碘電池已研制成功，電解液為AlI3溶液，已知電池總反應(yīng)為2Al＋3I2=2AlI3。下列說法不正確的是()A．該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為Al－3e－=Al3＋B．該電池的正極材料不能是鎂C．消耗相同質(zhì)量金屬時(shí)，用鋰作負(fù)極時(shí)，產(chǎn)生電子的物質(zhì)的量比鋁多D．該電池的正極材料是碘答案D解析由總反應(yīng)式知A正確；由鎂比鋁活潑及鎂也能與I2反應(yīng)知B正確；轉(zhuǎn)移1mole－消耗鋰、鋁的質(zhì)量分別為7g、9g，故C正確；碘不是導(dǎo)體，故不能作電極材料，D錯(cuò)誤。9.依據(jù)氧化還原反應(yīng)2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請回答下列問題：(1)電極X的材料是________，電解質(zhì)溶液Y是________。(2)銀電極為電池的________極，發(fā)生的電極反應(yīng)為________。X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為________。(3)外電路中的電子是從________電極流向________電極。答案(1)CuAgNO3溶液(2)正Ag＋＋e－=AgCu－2e－=Cu2＋(3)X(Cu)Ag解析該原電池的電池總反應(yīng)為2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，由此可知X極是銅，作負(fù)極，銀作正極，Y應(yīng)是AgNO3溶液。電子從電池的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即從銅電極流向銀電極。10．日常生活、科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)中有許多問題與原電池的工作原理有關(guān)。(1)電工操作上規(guī)定，不能把銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線連接在一起使用。請說明原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，偶然地發(fā)現(xiàn)了一種“反?！爆F(xiàn)象，向正在反應(yīng)中的Zn與稀硫酸所組成的體系中滴加了幾滴CuSO4溶液后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡的速率明顯加快了，導(dǎo)致“加快”的原因是____________________________。(3)心臟起搏器的使用可以使患有心動過緩或心律失?；颊叩男穆逝c排血量維持在正常范圍之內(nèi)，從而提高他們的生存質(zhì)量。Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器中，電池的總反應(yīng)可表示為4Li＋2SOCl2=4LiCl＋S＋SO2。則該電池的電解質(zhì)溶液中________(填“能”或“不能”)含有水，理由是______________________________。答案(1)二者連接在一起時(shí)，接頭處在潮濕的空氣中便形成了原電池，加速了鋁的腐蝕(2)鋅及其置換出的銅、稀硫酸組成了原電池(3)不能鋰能與水快速反應(yīng)解析(1)從接頭處若是潮濕的會形成原電池的角度進(jìn)行分析。(2)從形成原電池后會導(dǎo)致反應(yīng)速率加快的角度進(jìn)行分析。11．[2023·黃岡中學(xué)月考]某?；瘜W(xué)興趣小組為了探究原電池的工作原理，進(jìn)行如下系列實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)一中鹽橋中的K＋流向________溶液(填“ZnSO4”或“CuSO4”)，如果Zn的消耗速率為1×10－3mol/s，為使電荷守恒，則K＋的遷移速率為________mol/s。實(shí)驗(yàn)表明，若將裝置中兩個(gè)電極位置調(diào)換，則電路中沒有電流通過，原因是______________________________。(2)實(shí)驗(yàn)二中剛將銅、鋅片插入溶液中時(shí)電流計(jì)指針有偏轉(zhuǎn)，但立即就歸零了，為什么鋅失去的電子不能持續(xù)通過導(dǎo)線流向銅電極給Cu2＋？________________________。(3)實(shí)驗(yàn)三中銅片、鋅片表面均有紅色物質(zhì)析出，電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，但在較短時(shí)間內(nèi)電流就明顯減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測得鋅片減少了g，銅片增加了g，則該原電池的工作效率是(指參加原電池反應(yīng)的鋅占反應(yīng)總量的百分率)____________________。(4)與實(shí)驗(yàn)三相比，實(shí)驗(yàn)一中原電池的工作效率較高，原因是__________________________。答案(1)CuSO42×10－3Zn直接與Cu2＋發(fā)生反應(yīng)(2)未形成閉合的回路(3)60%(4)Zn和Cu2＋不直接接觸發(fā)生反應(yīng)，電子只能通過導(dǎo)線發(fā)生轉(zhuǎn)移解析(1)實(shí)驗(yàn)一中右側(cè)燒杯消耗Cu2＋，為保持溶液的電中性，故鹽橋中K＋應(yīng)流向CuSO4溶液且遷移速率應(yīng)該是Zn的消耗速率的2倍。當(dāng)電極調(diào)換位置后，Zn直接與Cu2＋發(fā)生反應(yīng)，電子無法轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)電極上。(3)銅片增加的質(zhì)量是銅片上析出的單質(zhì)銅的質(zhì)量，生成的單質(zhì)銅的物質(zhì)的量為n(Cu)＝mol，需要溶解的鋅也是mol，質(zhì)量為g，多減少了g是因?yàn)樵阡\表面還直接發(fā)生了Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋這一反應(yīng)(由題目中鋅片表面有紅色物質(zhì)析出知)，利用該方程式可求出參與該反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為g，故該原電池的工作效率為g/g＋g)×100%＝60%。12．某探究活動小組想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol·L－1稀H2SO4中，乙同學(xué)將電極放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如圖所示。(1)寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)式：負(fù)極_________________________________________________，正極_____________________________________________。(2)乙池中負(fù)極為________。正極發(fā)生________反應(yīng)，總反應(yīng)離子方程式為____________________________________________。(3)如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出________活動性更強(qiáng)，而乙會判斷出________活動性更強(qiáng)(填寫元素符號)。(4)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論？________。A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)C．該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動性順序表已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜，反應(yīng)條件多變，應(yīng)具體問題具體分析(5)上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“利用金屬活動性順序表直接判斷原電池中正負(fù)極”，這種做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，則請你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極可行的實(shí)驗(yàn)方案________________。答案(1)Mg－2e－=Mg2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)Al還原2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)MgAl(4)AD(5)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，從而判斷電子的流動方向，再來確定原電池的正負(fù)極解析(1)甲池中電池總反應(yīng)方程式為Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑；Mg作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋；Al作正極，電