暑假練習(xí)暑假練習(xí)05原電池原理例1．某化學(xué)興趣小組組裝的原電池裝置如下圖所示：下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．X極上發(fā)生的是還原反應(yīng)D．燒杯中一定是稀硫酸A．Zn電極是負(fù)極B．Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)C．放電前后電解質(zhì)溶液中c(OH)保持不變D．Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn2e+2OH=Zn(OH)21．下列化學(xué)反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池的是A．HCl+NaOH=NaCl+H2OB．2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2C．Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2OD．CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO32．下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣體的是A．B．C．D．3．下列有關(guān)裝置的說(shuō)法正確的是A．裝置I中Mg為原電池的負(fù)極B．裝置II為一次電池D．裝置IV工作時(shí)，電子由鋅通過(guò)導(dǎo)線流向碳棒4．將銅棒和鋁棒用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸溶液中，下列敘述中正確的是A．該裝置能形成原電池，其中鋁是負(fù)極B．該裝置能形成原電池，其中銅是負(fù)極C．該裝置不能形成原電池D．以上說(shuō)法均不正確5．某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是C．電流從C極經(jīng)導(dǎo)線流向Fe極 D．在C極表面被氧化6．M、N、P、E四種金屬：①M(fèi)+N2+=N+M2+；②M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表示有大量氣泡；③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸溶液中，電極反應(yīng)為E2++2e=E，N2e=N2+。四種金屬的還原性由強(qiáng)到弱順序是A．PMNE B．ENMP C．PNME D．EPNE7．如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說(shuō)法不正確的是A．電子由銅通過(guò)導(dǎo)線流向鋅，再通過(guò)番茄汁回到銅B．該裝置屬于原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置C．鋅電極作為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)D．番茄汁中含有大量果酸，因此可以起到電解質(zhì)溶液的作用8．等質(zhì)量的兩份鋅粉a和b，分別加入過(guò)量的稀硫酸中，并向a中加入少量CuSO4溶液，下圖表示產(chǎn)生H2的體積（V）與時(shí)間（t）的關(guān)系正確的是A． B．C．D．9．電化學(xué)法處理是目前研究的熱點(diǎn)。利用雙氧水氧化吸收可消除污染，并制備硫酸。設(shè)計(jì)裝置如圖所示（已知電極為石墨電極只起導(dǎo)電作用，質(zhì)子交換膜只允許通過(guò)）。下列敘述中錯(cuò)誤的是A．通入的一極為電池負(fù)極B．導(dǎo)線上箭頭方向表示電流方向10．如圖為某氨氣燃料電池示意圖。電池工作時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是C．移向電極2D．電子流向?yàn)椋弘姌O1→負(fù)載→電極211．電池的發(fā)展是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。（1）用圖甲、乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中兩個(gè)燒杯里的溶液為同濃度的稀硫酸，乙中G為電流計(jì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：以下敘述中，正確的是_______（填選項(xiàng)字母）。a．甲中鋅片是負(fù)極，乙中銅片是正極b．兩燒杯中銅片表面均有氣泡產(chǎn)生c．兩燒杯中溶液的c(H+)均減小d．乙中電流從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片e．乙溶液中SO向銅片方向移動(dòng)（2）將CH4設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置如圖所示（A、B為多孔碳棒）。實(shí)驗(yàn)測(cè)得OH定向移向A電極，則_______（填A(yù)或B）處電極入口通CH4，其電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________。（3）一種處理垃圾滲透液并用其發(fā)電的裝置工作示意圖如圖所示：①在空氣里，微生物將垃圾滲透液硝化，寫出該反應(yīng)的離子方程式：_______。②電極Y的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________。12．ZnMnO2干電池應(yīng)用廣泛，其示意圖如下，電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負(fù)極材料是_______。電池工作時(shí)，電子流向_______（填“正極”或“負(fù)極”）。（2）如果該電池的工作原理為Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3↑+H2↑，其正極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。（3）若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是_______。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的_______（填字母）。a．NaOHb．Znc．Fed．NH3·H2O

答案與解析答案與解析例1．【答案】B例2．【答案】C【解析】A．根據(jù)總反應(yīng)方程式可知：在反應(yīng)中Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Zn電極作負(fù)極，A正確；B．Ag2O得到電子變?yōu)閱钨|(zhì)Ag，發(fā)生還原反應(yīng)，所以Ag2O電極作正極，B正確；C．根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知反應(yīng)過(guò)程中NaOH溶液的物質(zhì)的量不變，但反應(yīng)消耗水，導(dǎo)致NaOH濃度增大，溶液中c(OH)增大，C錯(cuò)誤；D．電解質(zhì)溶液顯堿性，Zn電極失去電子產(chǎn)生Zn2+，Zn2+與溶液中的OH結(jié)合形成Zn(OH)2，故Zn電極的電極反應(yīng)式為：Zn2e+2OH=Zn(OH)2，D正確；故合理選項(xiàng)是C。1．【答案】B【解析】能自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計(jì)成原電池；A．該反應(yīng)無(wú)化合價(jià)變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，故A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)Cu和Fe的化合價(jià)發(fā)生變化，為自發(fā)進(jìn)行的放熱的氧化還原反應(yīng)，所以能設(shè)計(jì)成原電池，故B正確；C．該反應(yīng)中沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移，不屬于氧化還原反應(yīng)，所以不能設(shè)計(jì)成原電池，故C錯(cuò)誤；D．該反應(yīng)無(wú)化合價(jià)變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，故D錯(cuò)誤；故選B。2．【答案】A【解析】A．Zn、Cu構(gòu)成原電池，Zn的活潑性大于Cu，Cu是正極，正極反應(yīng)式2H++2e=H2↑，故選A；B．Cu、Ag和稀硫酸都不反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池，故不選B；C．Cu、C和稀硫酸都不反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池，故不選C；D．沒(méi)有形成閉合電路，不能構(gòu)成原電池，銅和硫酸不反應(yīng)，銅表面沒(méi)有氣體生成，故不選D。答案為A。3．【答案】D【解析】A．Al能夠與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而Mg不能反應(yīng)，所以裝置I中Mg為原電池的正極，Al為原電池的負(fù)極，A錯(cuò)誤；B．裝置II可充電，為電解池；也可放電，為原電池，故裝置II電池為二次電池，B錯(cuò)誤；C．裝置III中a極氫氣發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H+，H+與溶液中OH不能共存，反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為H2?2e?+2OH=2H2O，C錯(cuò)誤；D．由于電極活動(dòng)性Zn比C強(qiáng)，所以Zn為負(fù)極，碳棒為正極，故裝置IV工作時(shí)，電子由負(fù)極鋅通過(guò)導(dǎo)線流向正極碳棒，D正確；故選D。4．【答案】B【解析】A．該裝置能形成原電池，鋁在濃硝酸中鈍化，銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮、水，鋁是正極、銅是負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．該裝置能形成原電池，鋁在濃硝酸中鈍化，銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮、水，鋁是正極、銅是負(fù)極，故B正確；C．銅能夠與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該裝置符合原電池構(gòu)成條件，能形成原電池，故C錯(cuò)誤；D．以上說(shuō)法中B正確，故D錯(cuò)誤；答案選B。5．【答案】D6．【答案】A【解析】由①可知，M為還原劑，N為還原產(chǎn)物，則還原性：M>N；由②可知，M電極為原電池的正極，則還原性：P>M；由③可知，E為原電池的正極，N為負(fù)極，則還原性：N>E，則四種金屬的還原性強(qiáng)弱為：P>M>N>E；答案選A。7．【答案】A【解析】該裝置中，有活潑性不同的兩極，電解質(zhì)溶液（番茄中），形成閉合回路，此裝置為原電池，據(jù)此進(jìn)行分析。A．此裝置為原電池，鋅的活潑性大于銅，鋅作負(fù)極，銅作正極，電子由鋅通過(guò)導(dǎo)線流向銅，電子不能流經(jīng)電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；B．此裝置為原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故B正確；C．此裝置為原電池，鋅的活潑性大于銅，鋅作負(fù)極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故C正確；D．番茄汁中含有大量果酸，能傳導(dǎo)離子，因此可以起到電解質(zhì)溶液的作用，故D正確；故選A。8．【答案】D【解析】等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過(guò)量的稀H2SO4中，同時(shí)向a中放入少量的CuSO4溶液，發(fā)生的反應(yīng)為：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，銅鐵稀硫酸形成原電池，使制取H2的反應(yīng)速率增大，反應(yīng)用時(shí)少于b，但由于Zn與CuSO4發(fā)生反應(yīng)消耗，導(dǎo)致與硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量減少，因而生成的氫氣減少，故a中生成H2少于b，a中生成氫氣快而少，圖象表示應(yīng)為D，故選D。9．【答案】D10．【答案】B11．【答案】（1）cd

（2）A

CH48e+10OH=CO+7H2O（3）

NH+2O2=NO+H2O+2H+

2NO+10e+12H+=N2↑+6H2O

X

Y

0.896L【解析】（1）a．甲沒(méi)有形成閉合回路，不是原電池，a錯(cuò)誤；b．甲中銅不與稀硫酸反應(yīng)，表面不會(huì)有氣泡產(chǎn)生，b錯(cuò)誤；c．甲、乙燒杯中都是鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，氫離子濃度均減小，c正確；d．鋅的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，乙中形成原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極，電流從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片，d正確；e．乙中形成原電池，鋅作負(fù)極失電子，硫酸根離子向負(fù)極即鋅片移動(dòng)，e錯(cuò)誤；答案選cd。（2）原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，因此A電極為負(fù)極，燃料電池中燃料作負(fù)極，氧氣作正極，因此A處電極入口通CH4，甲烷失電子生成二氧化碳，生成的二氧化碳與氫氧根離子結(jié)合生成碳酸根離子，因此負(fù)極電極反應(yīng)式為：CH48e+10OH=CO+7H2O。（3）①由裝置圖可知，銨根離子被微生物硝化生成硝酸根離子，依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應(yīng)的離子方程式為：NH+2O2=NO+H2O+2H+。②電極Y上硝酸根離子轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓鼗蟽r(jià)降低，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，電極反應(yīng)式為：2NO+10e+12H+=N2↑+6H2O。③X極為負(fù)極，Y極為正極，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即電子由X極經(jīng)導(dǎo)線移向Y極；負(fù)極氨氣失電子生成氮?dú)?，正極硝酸根離子得電子生成氮?dú)?，總反?yīng)的方程式為：3NO+5NH3+3H+=4N2↑+9H2O，生成4molN2轉(zhuǎn)移15mol電子，則轉(zhuǎn)移0.15mol電子，生成0.04molN2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為：0.04mol22.4L/mol=0.896L。12．【答案】（1）Zn（或鋅）

正極（3）電化學(xué)腐蝕較化學(xué)腐蝕更快，鋅與還原出來(lái)的Cu構(gòu)成銅鋅原電池，而加快鋅的腐蝕

b【解析】ZnMnO2干電池中負(fù)極材料為活潑金屬