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《化学能与电能》同步测试（第1课时） 贵州省遵义市第二中学 周厚彬 一、选择题 1．某原电池的总反应离子方程式为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则该原电池的正确组成可以是下列的（ ）  考查目的：考查原电池正负极材料和电解质溶液的选择。 答案：C 解析：该原电池负极为锌，正极是比锌稳定的金属/导电的非金属，电解质溶液中含有Cu2＋。 2．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是（ ）   A．①②③ B．②④ C．②④⑥ D．③④⑤ 考查目的：考查原电池中正负极和电极反应的判断，电子的流向和计算，电极反应式的书写。 答案：B 解析：该电池中Zn作负极，Cu作正极。电极反应式为负极：Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应；正极：2H＋＋2e－===H2↑，发生还原反应；放电时外电路中电子由负极流向正极，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子一般移向负极；由2H＋＋2e－===H2↑知若有0.5 mol 电子流经导线，则可产生0.25 mol 气体。 3．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球，调节杠杆使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化）（ ）  A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低 B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高 C．当杠杆为绝缘体时，A端低B端高；为导体时，A端高B端低 D．当杠杆为绝缘体时，A端高B端低；为导体时，A端低B端高 考查目的：考查原电池原理和形成的条件。 答案：D 解析：根据题意，若杠杆为绝缘体，滴入CuSO4溶液后，Cu在铁球表面析出，铁球质量增大，B端下沉；若杠杆为导体，滴入CuSO4溶液后，形成原电池，Cu在铜球表面析出，A端下沉。 4．将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，下列各图中产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，正确的是（ ）  考查目的：考查原电池原理的应用。 答案：A 解析：a中由于加入少量CuSO4溶液，发生反应：Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，由于部分Zn用于置换Cu，因而产生的H2量减少，但同时形成Cu－Zn原电池，因而反应速率加快。 5．如图所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置的是（ ） 
考查目的：考查原电池正负极的判断。 答案：C 解析：M棒变粗，N棒变细，说明N棒是负极，相对M棒金属活动性更强。M棒变粗说明M棒上有金属析出。 6．（体验高考）控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－  2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 考查目的：考查原电池相关知识的理解，同时也考查考生的读图能力。 答案：D 解析：由反应2Fe3+＋2I- 2Fe2+＋I2可知，反应开始时甲中Fe3+发生还原反应，乙中I-发生氧化反应；当电流计读数为零时，则反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极，故选D。7．下列叙述正确的是（ ） ①原电池是把化学能转化成电能的一种装置 ②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应 ③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置可以实现 ④碳棒不能用来作原电池的正极 ⑤反应Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag可以进行 A．①③⑤ B．①④⑤ C．②③④ D．②⑤ 考查目的：考查原电池相关知识的理解和判断。 答案：A 解析：原电池中正极发生还原反应，负极发生氧化反应，碳棒可以作原电池的正极。 8．对于锌—铜—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是（ ） ①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出1g H2 ④铜片上析出1 mol H2 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 考查目的：考查原电池正负极现象的变化。 答案：A 解析：当导线中有1 mol电子通过时，溶解了0.5 mol锌，质量是32.5g；在铜片上析出0.5 mol氢气，质量是1g。 9．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（ ）  A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速率甲比乙慢 考查目的：考查原电池形成的条件及相关知识。 答案：C 解析：甲烧杯中铜片上有气泡冒出，乙烧杯中铜片上没有气泡产生；电化学反应速率比一般的化学反应速率快，甲装置是原电池装置，乙装置不是，所以化学反应速率甲比乙快。 10．（体验高考）在理论上不能用于设计原电池的化学反应的是（ ） A．Al（OH）3（s）＋NaOH（aq）===NaAlO2（aq）＋2H2O（l） ΔH<0 B．CH3CH2OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l） ΔH<0 C．4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）===4Fe（OH）3 ΔH<0 D．H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH<0 考查目的：考查能设计成原电池的化学反应满足的条件。 答案：A 解析：只有氧化还原反应才能设计成原电池，A项不是氧化还原反应，不能设计成原电池。 二、非选择题 11．为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下图：  回答下列问题： （1）根据原电池原理填写下表：
（2）电极类型除与电极材料的性质有关外，还与________有关。 （3）根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？________（填“是”“否”或“不一定”），请举例说明：_______________________________________________________。 （4）指出下列电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_________，丙________，戊________。（填酸性或碱性增强或减弱） 考查目的：考查原电池正负极的判断和材料的选择，电极反应式的书写、阴阳离子移动方向的判断及相关原电池知识，意在考查学生分析实验的能力。 答案：（1）
（2）电解质溶液的性质；（3）不一定 上述五个原电池中，戊装置的负极材料没有参与反应，其他电池的负极发生了氧化反应； （4）酸性减弱 碱性减弱 碱性减弱 解析：（1）电池甲：在稀硫酸中，镁比铝活泼，镁为负极，发生氧化反应，铝为正极，H＋在铝极上发生还原反应； 乙电池：铁比铂活泼，铁为负极； 丙电池：在氢氧化钠溶液中，铝与NaOH溶液反应，铝失去电子，发生氧化反应，铝离子与氢氧化钠反应生成偏铝酸根离子和水； 丁电池：常温下，浓硝酸使铝钝化，铜溶解，铜为负极； 戊电池是燃料电池，甲烷与氧气反应，甲烷发生氧化反应，在碱中生成碳酸盐和水，氧气发生还原反应。所以，在负极区通入甲烷，在正极区通入空气。 （2）通过比较甲、丙电池可知，电极都是铝、镁，由于电解质溶液不同，故电极名称不同，即电极类型与电极材料、电解质溶液都有关。 （3）大多数电池的负极材料参与反应发生氧化反应，燃料电池的负极材料不参与反应，可燃物如氢气、一氧化碳、甲烷、乙醇等在负极区发生氧化反应。 （4）根据溶液中离子参加反应情况判断溶液酸碱性的变化。 12．（体验高考）有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。  （1）写出甲中正极的电极反应式______________。 （2）乙中负极为________，总反应的离子方程式：_____________________________________。 （3）甲与乙同学均认为“如果构成原电池的电极材料都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强（填写元素符号）。 （4）由此实验得出的下列结论中，正确的有________。 A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了 D．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 考查目的：考查原电池原理的相关知识，意在考查考生对比、分析、推理的能力。 答案：（1）2H＋＋2e－===H2↑ （2）Al 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ （3）Mg Al （4）AD 解析：甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。但是由于Al与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据，所以判断一个原电池的正、负极应依据实验事实。 (责任编辑：admin) |