2019-2020学年化学人教版选修4同步检测:4.1原电池 Word版含解析 联系客服

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C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ D.4AI+3O2+6H2O===4Al(OH)3

解析:只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。NaOH与HCl的反应为非氧化还原反应。

答案:A

3.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( )

A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极反应式力Cu-2e===Cu2 B.由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池,负极反应式为Al-3e===Al3

C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,负极反应式为Al+4OH-3e===AlO2+2H2O D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,负极反应式为Cu-2e===Cu2

解析:铁比铜活泼,铁作自极,负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,故A错误;铝比铜活泼,铝作负极,负极反应式为Al-3e-===AI3+,故B正确;虽然镬比铝活泼,但镁不与氢氧化钠溶液反应,因此铝作自极,负极反应式为Al+4OH--3e-===AlO-2+2H2O,故C正确;Al遇浓硫酸发生钝化反应,则铜作负极,负极反应式为Cu-2e-===Cu2+,故D正确。

答案:A

4.某化学兴趣小组利用反应Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置,下列说法正确的是( )

A.Zn为负极,发生还原反应

B.b电极反应式为2Fe3+2e===2Fe2 C.电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极

D.电池的正极材料可以选用石墨、铂电极,也可以用铜电极

解析:根据Cl-的移动方向可知,b电极为负极,a电极为正极,根椐电池反应式可知,Zn发生失电子的氧化反应,即b电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,A、B项错误;电子流动方向是b电极→导线→a电极,C错误;正极材料的活泼性应比负极材料弱,D正确。

答案:D

5.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )

A.均发生了化学能转化为电能的过程 B.Zn和Cu既是电极材料义是反应物 C.工作过程中,电子均由Zn经导线流向Cu D.相同条件下,图乙比图甲的能量利用效率高

解析:两个装置都为原电池装置,均发生化学能转化成电能的过程,故A正确;根据原电池的工作原理,锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,铜本身希是反应物,故B错误;锌作负极,电子从负极经外电路流向正极,故C正确;图乙中装置产生的电流在一谩时间内变化不太,但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减,故D正确。

答案:B

6.下图是某校实验小组设计的一套原电池装置,下列有关描述不正确的是( )

A.此装置能将化学能转变为电能

B.石墨电极的反应式:O2+2H2O+4e===4OH C.电子由Cu电极经导线流向石墨电极

D.电池的总反应式:2Cu+O2+4HCl===2CuCl+2H2O

解析:该装置是原电池装置,可以把化学能转化为电能,A正确;石墨电板通入的是氧气,氧气发生还原反应,电解质溶液为盐酸,所以电极反应式是O2+4e-+4H+===2H2O,B错误;因为石墨电极发生还原反应,所以石墨作正极,则Cu作自极,电子由负板(Cu电极)经导线流向正极(石墨电极),C正确;该电池的正极反应是Cu失去电子生成Cu2+,所以电池的总反应式为2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,D正确。

答案:B

7.有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B;当A、D组成原电池时,A为正极;B与E构成原电池时,电极反应式为E2+2e===E,B-2e===B2

。则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为( ) A.A>B>E>D B.A>B>D>E C.D>E>A>B D.D>A>B>E

解析:原电池电子由负极流向正极,负极活泼,故活动性A>B;当A、D组成原电池时,

A为正极,金属活动性为D>A;B与£构成原电池时,B失去电子,即B作负极,金属活动性为B>E,故A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为D>A>B>E。

答案:D

8.有关下图装置的说法中正确的是( )

A.氧化剂与还原剂必须直接接触,才能发生反应 B.乙池中电极反应式为NO3+4H+e===NO2↑+2H2O C.当铜棒质量减少6.4 g时,甲池溶液质量增加6.1 g

D.当铜棒质量减少6.4 g时,向乙池密封管中通入标舷状况下1.12 L O2将使气体全部溶于水

解析:A项,该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的,因此氧化剂与还原剂没有直接接触,A项错误;B项,乙池是正极,溶液中的NO3得到电子,电极反应

-+2H-+e-===NO↑+HO,式为NO3B项错误;C项,当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 moI)时,22

甲池溶液中Cu2+增加0.1 mol,但由于盐桥中Cl向甲池中移动,所以溶液增加的质量大于6.4 g,C项错误;D项,当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时,转移电子的物质的量是0.2 mol,所

-+2H++e-===NO↑+HO可知,生成NO的物质的量是0.2 mol,以根据电极反应式NO3222

则根据反应式4NO2+O2+2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05 mol,其在标准状况下的体积是1.12 L,D项正确。

答案:D

9.原电池的应用极为广泛。利用如图所示原电池可测量空气中Cl2的含量,电解质是Ag可以在其中自由移动的固体物质,下列分析正确的是( )

A.电流从Ag电极经外电路流向Pt电极 B.电池工作时,电解质中Ag数目增多 C.正极反应式:Cl2+2e===2Cl D.空气中c(Cl2)越大,Ag极消耗速率越快

解析:电子从Ag电极(负极)经外电路流向Pt电极(正极),电流则经外电路从Pt电极流向Ag电极,故A错误;电池工作时,负极Ag失去电子变为Ag+,正极上Cl2获得电子变为Cl

-,Cl-与电解质中的Ag+结合形成AgCl沉淀,因在负极生成2 mol Ag+时,正极同时生成2 mol

-+

AgCl,所以电解质中Ag+数目不变,故B错误;氯气在正极发生还原反应生成Cl-,Cl-与Ag+反应生成AgCl沉淀,电极反应式是Cl2+2e-+2Ag+===2AgCl↓,故C错误;反应原理是Ag与氯气反应,空气中c(Cl2)越是,Ag极消耗速率越快,故D正确。

答案:D

10.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(如图甲),测得原电池的电流(I)随时间(t)的变化如图乙所示,已知O~t1 s时,原电池的负极是Al片,反应过裎中有红棕色气体产生。下列说法不正确的是( )

A.O~t2 s时,正极的电极反应式为2H+NO3-e===NO2↑+H2O B.O~t1 s时,溶液中的H向Cu电极移动 C.t1 s时,负极的电极反应式为Cu-2e===Cu2

D.t1 s时,原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化,氧化膜阻碍了Al的进一步反应