高中化学原电池的检测题带答案

　　1.下列变化中，属于原电池反应的是(　　)
　　A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层
　　B.镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化
　　C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层
　　D.铁与稀H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液时，可使反应加速
　　解析：A中Al在空气中的氧气直接发生氧化反应;B中的白铁中含Zn，Zn比Fe活泼，在构成原电池时Zn作负极，失去电子，阻止Fe进一步被氧化;C只是铁与H2O发生氧化还原反应，直接生成Fe3O4，不属于原电池反应;D中Fe+CuSO4===Cu+FeSO4，析出的Cu覆盖于Fe的表面，相互接触，构成原电池，故B、D均属于原电池反应。
　　答案：BD
　　2.100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是(　　)
　　A.加入适量的6 mol/L的盐酸
　　B.加入数滴氯化铜溶液
　　C.加入适量的蒸馏水
　　D.加入适量的氯化钠溶液
　　解析：增大氢离子浓度能加快反应速率，但由于是跟过量的锌片反应，所以再加入适量的6 mol/L的盐酸会影响生成氢气的量，故A错误;加入数滴氯化铜溶液，锌置换出铜以后，就会构成原电池，从而加快反应速率，故B正确;加入适量蒸馏水或加入适量的氯化钠溶液都会减小氢离子浓度，从而减慢了反应速率。
　　答案：B
　　3.把金属M放入盐N(NO3)2溶液中，发生如下反应，M+N2+===M2++N，以下叙述正确的是(　　)
　　A.常温下金属M和N可跟水反应
　　B.M和N用导线连接放入稀H2SO4中，一定能构成原电池，且N极上有H2放出
　　C.M和N用导线连接并平行放入N(NO3)2溶液中，一定能构成原电池
　　D.由M和N构成的原电池，M一定是负极，且N极上一定产生H2
　　解析：A项，M可以从N(NO3)2溶液中置换出N，说明常温下M和N都不与水反应;B项，M比N活泼但不一定能置换出酸中的H+;C项，由于可以发生反应：M+N2+===M2++N，因此能构成原电池;D项，M和N构成的原电池，M不一定是负极，也不一定能产生H2，还需考虑电解质溶液的成分，如Fe、Cu放入浓硝酸中，Fe作正极。
　　答案：C
　　电动势法测水泥初凝时间新课标第一网
　　4.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此方法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag，下列有关说法正确的是(　　)
　　A.普通水泥的主要成分是2CaO•SiO2,3CaO•SiO2和3CaO•Al2O3
　　B.测量原理示意图中，Ag2O为负极
　　C.正极的电极反应为：2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O
　　D.电池工作时，OH-向正极移动
　　解析：普通水泥的成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙，A正确;在总反应中Ag2O作氧化剂，氧化剂在原电池中作正极，B错;原电池的正极得电子，C错;电池工作时电子由负极通过外电路流向正极，由电荷守恒可知，带负电荷的阴离子应该流向负极，D错。
　　答案：A
　　5.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4，在Cu电极上产生大量气泡的是(　　)
　　A.　　　B.　　　C.　　D.
　　解析：B、C中铜、银均不能跟稀H2SO4反应，而D没有形成原电池，只有A中Cu为正极，溶液中H+在该电极上发生还原反应产生H2。
　　答案：A
　　6.在如图所示的装置中，a为金属(在金属活动顺序表中排在H前)，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是(　　)
　　A.碳棒上有气体放出，溶液pH变大
　　B.a是正极，b是负极
　　C.导线中有电子流动，电子从a极流到b极
　　D.a极上发生了氧化反应
　　解析：a比H活泼作负极发生氧化反应。
　　答案：B
　　7.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。图中产生H2的体积V L与时间t min的关系正确的是(　　)
　　A.　　　　　　　B.
　　C.　　 　　　D.
　　解析：由于发生Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu。发生的Cu附着在Zn上，与H2SO4溶液构成Cu-Zn/H2SO4原电池，反应速率加快，但由于Zn与CuSO4反应消耗了Zn，使产生H2的体积减少，图A中a反应速率大，产生的氢气少。
　　答案：A
　　8.将铜片和银片用导线连接插入硝酸银溶液中，当线路中有0.2 mol的电子发生转移时，负极质量的变化是(　　)
　　A.增加6.4 g　　　　　　 B.增加2.16 g
　　C.减轻6.4 g D.减轻2.16 g
　　解析：构成的原电池中负极是单质铜失去电子变成铜离子进入溶液，每摩尔铜失去2摩尔电子，所以负极有0.1 mol铜失去电子变成Cu2+进入溶液，质量减轻6.4 g。
　　答案：C
　　9.把A、B、C、D四块金属泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，若A、B相连时，A为负极;C、D相连时，D上有气泡逸出;A、C相连时，A极减轻;B、D相连时，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为(　　) w w w .x k b 1.c o m
　　A.A>B>C>D B.A>C>B>D
　　C.A>C>D>B D.B>D>C>A
　　解析：组成原电池时，相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极，负极被氧化质量减轻，正极上发生还原反应，有气泡逸出，由题意得活泼性A>B，A>C，C>D，D>B。故A>C>D>B。
　　答案：C
　　原材料名：铁粉、水、活性炭、蛭石、食盐
　　10.(2011•山东德州高二检测)2010年1月，持续的低温大雪使我国北方地区的“暖宝宝”成为紧俏商品。暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当(　　)
　　A.负极 B.正极
　　C.阴极 D.阳极
　　解析：铁——活性炭——食盐构成的原电池中，铁作负极。
　　答案：A
　　 能力提升
　　11.称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH=3的盐酸，乙加入50 mL pH=3的醋酸，丙加入50 mL pH=3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。
　　(1)开始时，反应速率的大小为__________。
　　(2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。
　　(3)反应终了，所需时间为__________。
　　(4)在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。
　　解析：三支试管产生H2的实质是：Zn+2H+===Zn2++H2↑，开始c(H+)相等，故开始时反应速率：甲=乙=丙;产生H2的体积相等，则与酸反应消耗的Zn的质量相等，但丙同时发生了反应：Zn+Cu2+===Zn2++Cu。故参加反应的Zn的质量：甲=乙<丙;对于乙：CH3COOHCH3COO-+H+，随着c(H+)的减少，电离平衡向右移动，因此反应过程中c(H+)乙>c(H+)甲，乙的反应速率大于甲;对于丙，因形成Zn-Cu原电池，使反应速率加快，故反应终了，所需时间：甲>乙>丙。
　　答案：(1)甲=乙=丙　(2)甲=乙<丙　(3)甲>乙>丙
　　(4)因丙形成原电池，加快了反应速率。
　　12.如上图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。
　　(1)片刻后可观察到的观察是(指悬吊的金属圈)__________。
　　A.铁圈和银圈左右摇摆不定
　　B.铁圈和银圈仍保持平衡状态不变
　　C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜
　　D.银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜
　　(2)产生上述现象的原因是__________。w
　　解析：此题表面上与原电池无关，需要我们透过表面现象，抓住本质，只要能分析出由铁、银、硫酸铜溶液能构成原电池，题目就迎刃而解。
　　答案：(1)D
　　(2)形成原电池，铁作负极，溶解：Fe-2e-===Fe2+，质量减轻。银作正极，电极上析出铜：Cu2++2e-===Cu，质量增加
　　13.根据下式所示的氧化还原反应设计一个原电池：
　　Cu+2Ag+===Cu2++2Ag
　　(1)装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图。
　　(2)注明原电池的正极和负极。
　　(3)注明外电路中电子的流向。
　　(4)写出两个电极上的电极反应。
　　解析：首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu-2e-===Cu2+，2Ag++2e-===2Ag，然后结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极应该用Cu作材料，正极材料为Ag。原电池由两个半电池组成，铜和铜盐溶液组成铜半电池，银和银盐溶液组成银半电池，中间通过盐桥连接起来。
　　答案：(1)(2)(3)如图所示
　　(4)负极：Cu-2e-===Cu2+　正极：2Ag++2e-===2Ag
　　14.一个完整的氧化还原反应可以拆写成两个“半反应”，一个是氧化反应，一个是还原反应。如Fe+Cu2+===Fe2++Cu的拆写结果是：氧化反应：Fe-2e-===Fe2+，还原反应：Cu2++2e-===Cu，总反应是两个“半反应式”的加和。
　　(1)请据此将反应3NO2+H2O===2H++2NO-3+NO拆写为两个“半反应”。
　　氧化反应为__________________________;还原反应为__________________________。
　　(2)请将离子反应MnO2+4H++2Cl-===Mn2++Cl2↑+2H2O拆写为两个“半反应”。
　　氧化反应：__________________________;还原反应为__________________________。
　　解析：(1)根据题目提供的信息，还原剂失去电子作负极，发生氧化反应，氧化剂得到电子作正极发生还原反应，反应式为：
　　氧化反应：2NO2+2H2O-2e-===2NO-3+4H+。
　　还原反应：NO2+2H++2e-===NO+H2O。
　　(2)同理可得：氧化反应：2Cl--2e-===Cl2↑。
　　还原反应：MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O。
　　答案：(1)2NO2+2H2O-2e-===2NO-3+4H+。
　　NO2+2H++2e-===NO+H2O。
　　(2)2Cl--2e-===Cl2↑。
　　MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O。
　　15.已知反应AsO3-4+2I-+2H+AsO3-3+I2+H2O是可逆反应。设计如图装置(盐桥中的阴、阳离子可以自由移动，盐桥在原电池中不参与反应，只起导体作用)，进行下述操作：(Ⅰ)向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安培表指针偏转：(Ⅱ)若改往(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安培表指针向前述相反方向偏转。
　　(1)两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反?试用电极反应和化学平衡移动的原理解释此现象。________________________。
　　(2)(Ⅰ)操作过程中C1棒上发生的电极反应为________。
　　(3)(Ⅱ)操作过程中C2棒上发生的电极反应为________。
　　解析：(1)B中加盐酸，AsO3-4发生还原反应;当加入NaOH后，AsO3-3发生氧化反应;(2)2I--2e-===I2;(3)AsO3-3-2e-+H2O===AsO3-4+2H+。
　　答案：(1)B中反应为AsO3-3-2e-+H2OAsO3-4+2H+，加盐酸，化学平衡左移，AsO3-4发生还原反应;加入NaOH后，化学平衡右移，AsO3-3发生氧化反应　(2)2I--2e-===I2　(3)AsO3-3-2e-+H2O===AsO3-4+2H+