2019-2020高中化学（人教版 选修4）练习：第4章 第1节.doc

第四章第一节一、选择题1某同学根据离子反应方程式2Fe3Fe=3Fe2来设计原电池。下列设计方案中可行的是()A电极材料为Fe和Zn，电解质溶液为FeCl3溶液B电极材料为Fe和Cu，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C电极材料为Fe和石墨，电解质溶液为FeCl2溶液D电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl3溶液解析：据反应2Fe3Fe=3Fe2知，负极发生氧化反应的是Fe2e=Fe2，因此Fe作负极，正极应是活泼性比Fe弱的金属或碳棒，电解质溶液应是可溶性铁盐酸，B合适。答案：B2下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：卡片上的描述合理的是()ABCD解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H向正极移动，在Cu上得电子：2H2e=H2，故错误，、正确；此原电池负极上发生的反应是Zn2e=Zn2，错误；总反应方程式：Zn2H=Zn2H2，当有1 mol电子通过时，产生H2为0.5 mol。故正确。答案：B3有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()Aa>b>c>dBb>c>d>aCd>a>b>cDa>b>d>c解析：由第一个装置可知a极溶解，故a极是负极，可知金属活动性a>b；第二个装置依据氧化性，还原性的规律可知金属活动性b>c；由第三个装置得金属活动性d>c；第四个装置电子从da；故金属活动性d>a。答案：C4理论上不能设计为原电池的化学反应是()ACH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H<0BHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(aq)H<0C2H2(g)O2(g)2H2O(l)H<0D2FeCl3(l)Fe(s)=3FeCl2(l)H<0解析：原电池反应均是氧化还原反应，A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。答案：B5下列叙述正确的是()A反应AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，可以设计成原电池BZn和稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率C把Fe片和Cu片放人稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化DZnCu原电池工作过程中，溶液中H向负极作定向移动解析：A项，属于非氧化还原反应，不能用于设计原电池；B项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中构成原电池，加快产生H2的速率；C项，Cu与稀H2SO4不反应，Fe在稀H2SO4中不发生钝化；D项，H应向原电池的正极作定向移动。答案：B6按下图装置实验，若x轴表示负极流出的电子的物质的量，则y轴应表示()c(Ag)c(NO)a棒的质量b棒的质量溶液的质量ABCD解析：在这个原电池中，负极：Fe2e=Fe2，正极：Age=Ag，使b棒增重，溶液中c(NO)不变。答案：D7100 mL 2 molL1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总量，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加入适量蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液解析：A项，加入6 molL1的盐酸，会使产生的H2总量增加；B项，加入CuCl2溶液后，Zn置换出Cu，Cu附着在Zn上，形成原电池，加快反应速率；C、D两项，蒸馏水和NaCl溶液都会稀释原盐酸溶液，使反应速率减慢。答案：B8如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸溶液C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液解析：N棒变细，说明被腐蚀，N极活泼性大于M极，A、D均不合题意。M棒变粗，说明有金属单质析出，B不合题意。答案：C9(2014广州高中毕业班测试二)(双选)某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是()A装置，铜片上有O2逸出B装置，锌片溶解，发生还原反应C装置，电池反应为ZnCu2=Zn2CuD装置，外电路中，电子从锌电极流向铜电极解析：本题考查原电池装置分析，意在考查考生对原电池工作原理的理解能力。装置，铜片为正极，发生反应：2H2e=H2，逸出H2，A项错误；装置，锌片为负极，发生氧化反应，B项错误；装置的电池反应实质为Zn和CuSO4的置换反应，C项正确；装置，Zn为负极，Cu为正极，电子从锌电极流出经导线流向铜电极，D项正确。答案：CD10(2014福建省高中毕业班质量检查)如图所示原电池工作时，右池中Y2O转化为Y3。下列叙述正确的是()A左池中电极反应式：X42e=X2B每消耗1 mol Y2O转移3 mol电子C左池中阴离子数目增加D改变右池溶液的c(H)，电流强度不变解析：本题考查原电池知识，意在考查考生对化学理论的应用能力。原电池工作时，右池中Y2O转化为Y3，故右池中Y2O得电子，右池为正极区，左池为负极区。A项，左池中电极反应式应为X22e=X4，错误；B项，每消耗1 mol Y2O，应转移6 mol电子，错误；C项，阴离子向负极区(左池)移动，左池阴离子数目增加，正确；D项，改变右池溶液的c(H)，电流强度会发生变化，错误。答案：C二、非选择题11某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果：实验序号AB烧杯中的液体灵敏电流表指针是否偏转1ZnZn乙醇无2ZnCu稀硫酸有3ZnCu稀硫酸无4ZnCu苯无5CuC氯化钠溶液有6MgAl氢氧化钠溶液有分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由_极流向_极(填“A”或“B”)。(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是_(填“镁”或“铝”)电极。(3)实验5表明_(填字母序号，下同)。A铜在潮湿空气中不会被腐蚀B铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是_。A相对活泼的金属一定作负极B失去电子的电极是负极C烧杯中的液体必须是电解质溶液D原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)答案：(1)BA(2)铝(3)B(4)A12将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀硫酸中，一组插入FeCl3的溶液中，分别形成了原电池。(1)这两个原电池中，正极分别是_。A石墨、石墨 B石墨、Fe片CFe片、Fe片DFe片、石墨(2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表示)_。(3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表示)_。解析：当电解质溶液为稀硫酸时，总反应为FeH2SO4FeSO4H2，则负极为Fe，正极为石墨，正极反应式为2H2eH2；当电解质溶液为FeCl3时，总反应为Fe2FeCl33FeCl2，离子方程式为Fe2Fe33Fe2，负极为Fe，正极为石墨。答案：(1)A(2)2H2eH2(3)2Fe3Fe3Fe213由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D>A，随着H的消耗，pH变大。答案：(1)A2e=A2(2)Cu22eCu(3)变大(4)D>A>B>C14(2014合肥调研)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：_；负极反应式：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案I、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。答案：方案：Fe2H=Fe2H2方案：2H2e=H2Fe2e=Fe2方案：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可)FeCu2=CuFe215(2014开封高二调考)有甲、乙两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如下图所示的原电池，请完成下列问题： (1)甲池中正极上的实验现象是_。(2)乙池中总反应的离子方程式为：_。(3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池的正负极”，这种做法_(填“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，请你提出另一种判断原电池正负极的可行的方案_。(若你认为可靠，此空可不作答)(4)一段时间后，乙学生将乙池两极取出，然后取少许乙池溶液逐滴滴加6 mol/L H2SO4溶液直至过量，可能观察到的现象是_；各阶段对应的离子方程式分别是_、_、_。解析：当稀硫酸是电解液时，Mg作负极(活泼性Mg>Al)，Al作正极且电极上产生气泡；当NaOH是电解液时，Al作负极(因为Mg不与NaOH溶液反应)，总反应为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。乙学生将乙池两极取出，电解液中含有AlO，是NaOH和NaAlO2的混合溶液，所以逐滴滴加稀H2SO4，应该先中和掉NaOH，再与NaAlO2反应生成沉淀，当硫酸过量时，Al(OH)3沉淀逐渐消失。答案：(1)电极上产生气泡(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)不可靠将两种金属电极连上电流计而构成原电池，利用电流计检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池的正负极(4)开始无明显变化，过一段时间产生白色沉淀，后逐渐溶解最后消失HOH=H2OAlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2O