高二化学-随堂练习_原电池_提高.doc

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1、【巩固练习】1关于原电池的叙述中正确的是（ ） A构成原电池正极和负极的必须是两种不同金属 B原电池是把化学能转变为电能的装置 C原电池电解质溶液中阳离子向负极移动 D原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应2（2015 新课标I）微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）。A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O3将铝片和镁片用导线连接后插入盛有NaOH溶液的烧杯中组成原电池，下列说法正确的是（ ） AMg为负

2、极，有Mg(OH)2生成 B铝为负极，有NaAlO2生成 C镁为正极，镁片质量增加 D铝为正极，铝片质量不变4某同学根据离子反应方程式2Fe3+Fe3Fe2+来设计原电池。下列设计方案中可行的是（ ） A电极材料为铁和锌，电解质溶液为FeCl3溶液 B电极材料为铁和石墨，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C电极材料为铁和石墨，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5控制适合的条件，将反应2Fe3+2I2Fe2+I2设计成如图4-1-2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

3、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，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极6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（ ） 7100 mL浓度为2 molL的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是（ ） A加入适量6 molL的盐酸 B加入几滴CuCl2溶液 C加入适量蒸馏水 D加入适量的NaCl溶液8下列叙述正确的是（ ） A反应AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O，可以设计成原电池 BZn和稀H2SO4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片放入稀H

4、2SO4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与稀H2SO4能发生反应而Fe被钝化 D金属镀层破损后，镀锌铁比镀锡铁更易被腐蚀9下列反应不可用于设计成原电池的是（ ） ACaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O B2CH3OH+3O22CO2+4H2O CZn+2HClZnCl2+H2 D4Al+3O2+6H2O4Al(OH)310现有铁片，某未知电极和稀硫酸，用导线连接成原电池，若使铁片溶解，而在另一电极上有大量气泡冒出，则这种未知电极材料可以是（ ） 锌片 铜片 铁片 石墨棒 A B C D 11（2015 天津高考）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允

5、许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ）A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，甲池的c(SO42)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡12将等质量的两份锌粒a、b，分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下列各图为产生氢气体积V与时间t的关系，其中正确的是（ ） 13铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是（ ） A正极反应为：Zn2e-=Zn2+ B电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu C在外电路中，电子从负极流向正极 D盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 二、填空题1（2015 新课标I

6、I）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：溶解度/(g/100g水) 温度/化合物020406080100NH4Cl29.337.245.855.365.677.3ZnCl2343395452488541614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题：（1）该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为： （2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn

7、 g。（已经F96500C/mol）（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过_分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、_和 ，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是 ，其原理是 。（4）用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为 时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于110-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_时，锌开始沉淀（假定Zn2浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。2用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极

8、是_，负极的电极反应是_。将锌片、铜片用导线连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25 g，铜表面析出了氢气_L（标准状况下）；导线中通过_mo1电子。【答案与解析】1B 【解析】A项，原电池的两极可以是导电的非金属，如石墨；C项，电解质溶液中的阳离子向着发生还原反应的一极即正极移动；D项，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。2A 【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧。A、根据厌氧反应中碳元素的化合价的变化：葡萄糖分子中碳元素平均为0价，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成，A项错误；

9、B、在微生物的作用下，该装置为原电池装置，原电池能加快氧化还原反应速率，故可以说微生物促进了电子的转移，B项正确；C、原电池中阳离子向正极移动，正确；D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确。故选A。3B 【解析】将铝片和镁片用导线连接后插入盛有NaOH溶液的烧杯中组成原电池时，铝片能与NaOH溶液反应，失去电子，因此铝作负极，镁作正极，只有选项B正确。4B 【解析】由离子反应方程式可知，设计的原电池中Fe为负极，不与电解质溶液反应的导体为正极，含Fe3+的溶液为电解质溶液，故B项可行。5D【解析】由反应2Fe3+2I2Fe2+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

10、应；电流计读数为零，说明单位时间内由甲流向乙的电子数与由乙流向甲的电子数相等，生成Fe3+的物质的量与消耗Fe3+的物质的量相等，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入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。6A【解析】铜、银属于不活泼金属。不能与稀H2SO4发生自发反应，故B、C不能构成原电池；Zn比氢活泼，A中能够形成闭合回路，而D却不能形成闭合回路。7B【解析】加入适量6 molL的盐酸，增大了溶液中c (H+)和n (H+)，反应速率加快，产生H2的量也增多，所以A不符合题意；加入适量蒸馏水或加入适量的NaCl溶液后，溶液中c (H+)

11、降低，反应速率减慢；加入几滴CuCl2溶液，锌置换出少量铜，锌、铜在盐酸中构成原电池，加快了反应速率，但不影响产生H2的量，故B正确。8B【解析】A项中的反应AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O不是氧化还原反应，故不能被设计成原电池；B项中加入CuSO4溶液后，会发生反应Zn+Cu2+Zn2+Cu，生成的Cu附在Zn表面，进而可形成CuZn原电池，使反应速率加快；C项中由于形成了FeCu原电池，故而会在Cu片表面产生大量气泡，但铜并没有参加反应，Fe发生氧化反应而溶解；D项中由于金属活泼性ZnFeSn，故当金属镀层破损后，镀锌铁会因Zn的消耗而使Fe受到保护，但是镀锡铁，会

12、因发生原电池反应而使Fe被腐蚀的速率加快。9A【解析】要把一个反应设计成原电池，该反应必须是自发氧化还原反应。但是A的反应为非氧化还原反应，所以不能设计成原电池。10D【解析】若使铁片溶解，而在另一电极上有大量气泡冒出，则未知电极应为原电池的正极，其活泼性应比铁差。11C 【解析】由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2+=Zn2+Cu。AZn比Cu活泼，则Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，故A错误；B阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，则两池中c(SO42)不会改变，故B错误；C甲池中电极反应式为Zn-2e-Zn2+，乙池中电极反应式为Cu2+2e-Cu，Zn2+通过阳离

13、子交换膜进入乙池中，由于Zn的摩尔质量比Cu大，则乙池溶液的总质量增加，故C正确；D由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，则阴离子并不能通过交换膜，故D错误；故选C。12A【解析】向a中加入少量的CuSO4溶液，则有Zn+Cu2+Zn2+Cu，消耗一部分Zn而使产生的H2总量减少，但生成的Cu附于Zn表面上形成CuZn原电池，加快了反应速率，因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。13BC【解析】Zn是负极，故A错；电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同，故B正确；根据闭合回路的电流方向，在外电路中，电子由负极流向正极，故C正确；在溶液中，阳离子往正极移动，故D错误。二、填空题1（1）Mn

14、O2e-HMnOOH；Zn2MnO22HZn22MnOOH （2）0.05g（3）加热浓缩、冷却结晶；铁粉、MnOOH；在空气中加热；碳粉转变为CO2，MnOOH氧化为MnO2 （4）Fe3；2.7；6；Zn2和Fe2分离不开；Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近【解析】（1）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，锌是活泼的金属，锌是负极，电解质显酸性，则负极电极反应式为Zn2eZn2。中间是碳棒，碳棒是正极，其中二氧化锰得到电子转化为MnOOH，则正极电极反应式为MnO2eHMnOOH，所以总反应式为Zn2MnO22HZn22MnOOH。（2）维持电流强度为0.5A，电池工作五分

15、钟，则通过的电量是0.5300150，因此通过电子的物质的量是，锌在反应中失去2个电子，则理论消耗Zn的质量是。（3）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有氯化锌和氯化铵。根据表中数据可知氯化锌的溶解度受温度影响较大，因此两者可以通过结晶分离回收，即通过蒸发浓缩、冷却结晶实现分离。二氧化锰、铁粉、MnOOH均难溶于水，因此滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉、MnOOH。由于碳燃烧生成CO2，MnOOH能被氧化转化为二氧化锰，所以欲从中得到较纯的二氧化锰，最简便的方法是在空气中灼烧。（4）双氧水具有强氧化性，能把铁氧化为铁离子，因此加入稀硫酸和双氧水，溶解后铁变为硫酸铁。根据氢氧化铁的溶度积

16、常数可知，当铁离子完全沉淀时溶液中铁离子浓度为10-5mol/L，则溶液中氢氧根的浓度，所以氢离子浓度是210-3mol/L，pH2.7，因此加碱调节pH为2.7时铁刚好完全沉淀。Zn2浓度为0.1mol/L，根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时的氢氧根浓度为10-8mol/L，氢离子浓度是10-6mol/L，pH6，即继续加碱调节pH为6时锌离子开始沉淀。如果不加双氧水，则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，由于氢氧化亚铁和氢氧化锌的溶度积常数接近，因此在沉淀锌离子的同时亚铁离子也沉淀，导致生成的氢氧化锌不纯，无法分离开Zn2和Fe2。2铜（或Cu） Cu2eCu2+ 1.12 0.100【解析】在铜银原电池中，Cu比Ag活泼，是原电池的负极，负极反应为：Cu2eCu2+。锌铜原电池的电池反应为：Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 2e65 g 22.4 L 2 mol3.25 g V (H2) n (e)，。