2018年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 1 原電池同步練習(xí) 蘇教版選修4.doc

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第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 1 原電池 （答題時(shí)間：20分鐘） 一、選擇題 1.下列有關(guān)原電池?cái)⑹稣_的是（） A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置 B.在原電池中失去電子的一極是陰極 C.原電池的兩極一定是由活潑性不同的兩種金屬組成 D.原電池的負(fù)極發(fā)生的是還原反應(yīng) 2.在如圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的是（） A.①④ B.③④⑤ C.④⑧ D.②④⑥⑦ 3.某一同學(xué)根據(jù)離子反應(yīng)方程式2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋來設(shè)計(jì)原電池。下列設(shè)計(jì)方案中可行的是（） A.電極材料為鐵和鋅，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液 B.電極材料為鐵和銅，電解質(zhì)溶液為Fe（NO3）3溶液 C.電極材料為鐵和石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl2溶液 D.電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液 4.下列各變化中屬于原電池反應(yīng)的是（　　） A.在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層 B.鍍鋅鐵表面有劃損時(shí)，也能阻止鐵被氧化 C.紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層 D.濃HNO3比稀HNO3更能氧化金屬銅 5.某化學(xué)興趣研究小組設(shè)想將反應(yīng)Zn＋Br2＝ZnBr2組成原電池。現(xiàn)在有下列四個(gè)電極反應(yīng)：①Br2＋2e－→2Br－；②2Br－→Br2＋2e－；③Zn→Zn2＋＋2e－；④Zn2＋＋2e－→Zn，負(fù)極和正極的反應(yīng)式分別為（） A.②③ B.②① C.③① D.④① 6.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩連接組成多個(gè)原電池，若a、b相連，a為負(fù)極；c、d相連，d上有氣泡逸出；a、c相連，a極減輕；b、d相連，b為正極。則四種金屬的活潑性順序?yàn)椋ǎ? A.a＞b＞c＞d B.a＞c＞b＞d C.a＞c＞d＞b D.b＞d＞c＞a 7.表明金屬甲比金屬乙活潑性強(qiáng)的是（） A.在氧化還原反應(yīng)中，甲失電子比乙多 B.同價(jià)態(tài)的陽離子，甲比乙氧化性強(qiáng) C.甲能與鹽酸反應(yīng)放出氫氣而乙不能 D.將甲、乙組成原電池時(shí)，甲為正極 二、填空題 8.熔鹽電池具有較高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為陰極助燃?xì)猓频迷?50℃下工作的燃料電池，完成有關(guān)電池反應(yīng)式。 陽極反應(yīng)式：2CO＋2CO32－＝4CO2＋4e－，陰極反應(yīng)式：。 電池總反應(yīng)式：。 9.利用反應(yīng)Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2組成一個(gè)化學(xué)電池。 （1）指出正極為________，電極反應(yīng)式為__________________________________；負(fù)極為____________，電極反應(yīng)式為____________________________。 （2）若電池內(nèi)溶液為100 mL 0.5 mol/L的FeCl3溶液；當(dāng)溶液中FeCl3全部被還原成FeCl2時(shí)，溶液中CuCl2的物質(zhì)的量濃度是________，導(dǎo)線上通過的電子是________mol。 10.⑴今有反應(yīng)2H2＋O22H2O，設(shè)計(jì)成燃料電池，則負(fù)極通的應(yīng)是，正極通的應(yīng)是，電極反應(yīng)式為：、。 ⑵如把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為：、 。⑴和⑵的電解液不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH值變化為、。 ⑶如把H2改為甲烷，KOH作電解質(zhì)，則負(fù)極反應(yīng)式為：。  一、選擇題 1.A解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，失去電子的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)。原電池的兩極可以是兩種活潑性不同的金屬，也可以為金屬與非金屬。 2.D解析：根據(jù)原電池中有兩個(gè)電極可以排除掉①；而且兩電極活潑性不同，排除③、⑧；注意②⑥都含有兩種活潑性不同的金屬或非金屬，即含有兩個(gè)電極；必須存在電解質(zhì)溶液，可排除⑤；②④⑥⑦都滿足形成原電池的條件。 3.B解析：氧化還原反應(yīng)中的還原劑作原電池的負(fù)極，氧化劑（Fe3＋）存在于電解質(zhì)溶液中，故符合題意的選項(xiàng)為B。 4.B解析：A、C、D項(xiàng)為化學(xué)腐蝕；B項(xiàng)Zn作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，在潮濕環(huán)境中構(gòu)成原電池，Zn被腐蝕，F(xiàn)e受到保護(hù)；C項(xiàng)3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2；D項(xiàng)濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸，所以更易氧化銅，答案選B。 5.C解析：依據(jù)原電池的原理可知，負(fù)極是失電子的一極，且為電池總反應(yīng)式中的反應(yīng)物，故應(yīng)為③Zn→Zn2＋＋2e－；正極是得電子的一極，且也為電池總反應(yīng)式中的反應(yīng)物，故應(yīng)為①Br2＋2e－→2Br－。 6.C解析：依據(jù)金屬的活潑性相對(duì)強(qiáng)弱的判斷及原電池正、負(fù)極的判斷可知：a、b相連，a為負(fù)極，則a＞b；c、d相連，d上有氣泡逸出，則c為負(fù)極，即c＞d；a、c相連，a極減輕，則a為負(fù)極，即a＞c；b、d相連，b為正極，則d＞b。 7.C解析：金屬甲比金屬乙活潑性強(qiáng)，得失電子能力的強(qiáng)弱，與得失電子數(shù)目多少無關(guān)；而同價(jià)態(tài)的陽離子，說明乙比甲氧化性強(qiáng)；一般來說，原電池負(fù)極的活潑性強(qiáng)些；又因?yàn)榧啄芘c鹽酸反應(yīng)放出氫氣而乙不能，說明甲排在氫之前，乙排在氫之后。 二、填空題 8.O2＋2CO2＋4e－＝2CO32－；2CO＋O2＝2CO2 解析：本題中的電池是一種新型高能電池，電解質(zhì)是熔融物，而不是電解質(zhì)溶液，但有自由移動(dòng)的離子CO32－存在。原電池的反應(yīng)原理實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移，燃料電池總反應(yīng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)燃燒反應(yīng)。故陽極（負(fù)極）CO失去電子，而陰極（正極）應(yīng)為O2得到電子，再與陰極助燃?xì)釩O2結(jié)合生成電解質(zhì)陰離子CO32－。 9.（1）Pt（或C）　2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋　Cu　Cu－2e－＝Cu2＋?。?）0.25 mol/L　0.05 解析：（1）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，銅失去電子，鐵離子得到電子。所以如果要組成1個(gè)原電池，則銅是負(fù)極，鐵離子在正極得到電子，因此電解質(zhì)溶液是氯化鐵溶液，而正極材料的金屬性要弱于銅的金屬性，或者使用石墨。 （2）n（Fe3＋）＝0.5 mol/L0.1 L＝0.05 mol，則通過的電子數(shù)為0.05 mol，CuCl2的物質(zhì)的量濃度為0.25 mol/L。 10.⑴H2 O2負(fù)極：2H2＋4OH－→4H2O＋4e－；正極：O2 ＋ 2H2O ＋ 4e－ → 4OH－；⑵負(fù)極：2H2→4H＋＋4e－；正極：O2＋4H＋＋4e－→2H2O；⑴中變小，⑵中變大；⑶CH4＋10OH―＝CO32－＋7H2O＋8e―。 解析：依據(jù)原電池的原理應(yīng)用解題。首先考慮原電池反應(yīng)所依據(jù)的是氧化還原反應(yīng)，再考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液的反應(yīng)。⑴⑵兩問中原電池反應(yīng)為2H2＋O2＝2H2O，最后一問原電池反應(yīng)為CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O。