課時達標訓練(十八)原電池一、選擇題1．對于原電池的電極名稱，敘述錯誤的是()A．發生氧化反應的一極為負極B．正極為電子流入的一極C．比較不活潑的金屬為負極D．電流流出的一極為正極2．2023年元月中旬，持續的低溫大雪使我國北方地區的“暖寶寶”成為緊俏商品。暖寶寶(如圖所示)采用的是鐵的“氧化放熱”原理，使其發生原電池反應，鐵粉在原電池中充當()A．負極B．正極C．陰極D．陽極3．在如圖所示的水果電池中，外電路上的電流從X電極流向Y電極。若X為鐵，則Y可能是()A．鋅B．石墨C．銀D．銅4．以Mg片和Al片為電極并用導線連接，同時插入NaOH溶液中，下列說法正確的是()A．Mg片作負極，電極反應：Mg－2e－=Mg2＋B．Al片作負極，電極反應：Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．電子從Mg電極沿導線流向Al電極D．Al片上有氣泡產生5．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成H2的總量，可采用的方法是()A．加入適量6mol/L的鹽酸B．加入幾滴CuCl2溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的NaCl溶液6．可以將反應Zn＋Br2=ZnBr2設計成原電池，下列4個電極反應：①Br2＋2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn－2e－=Zn2＋④Zn2＋＋2e－=Zn其中分別表示放電時負極和正極反應的是()A．②和③B．②和①C．③和①D．④和①7．如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動)，下列敘述正確的是()A．a中鐵釘附近呈現紅色B．b中鐵釘上發生還原反應C．a中銅絲上發生氧化反應D．b中鋁條附近有氣泡產生8．[雙選]如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關于該裝置的下列說法正確的是()A．外電路的電流方向為：X→外電路→YB．若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為FeC．X極上發生的是氧化反應，Y極上發生的是還原反應D．若兩電極都是金屬，則它們的活動性順序為X>Y9．向等質量的兩份鋅粉a、b中分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加少量的CuSO4溶液，產生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系如圖所示，正確的是()10.如圖所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉，M棒變粗，N棒變細，由此判斷下表中所列M、N、P物質，其中可以成立的是()選項MNPAZnCu稀硫酸BCuFe稀鹽酸CAgZn硝酸銀溶液DZnFe硝酸鐵溶液11.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導線相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極。c、d相連時，電流由d到c。a、c相連時，c極上產生大量氣泡。b、d相連時，b極上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的為()A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a12．如圖所示，甲和乙均是雙液原電池裝置。判斷下列說法不正確的是()A．甲中電池總反應的離子方程式為Cd(s)＋Co2＋(aq)=Co(s)＋Cd2＋(aq)B．反應2Ag(s)＋Cd2＋(aq)=Cd(s)＋2Ag＋(aq)能夠發生C．鹽橋的作用是形成閉合回路，并使兩邊溶液保持電中性D．乙電池中有1mol電子通過外電路時，正極有108gAg析出二、非選擇題13．為了避免鋅片與Cu2＋直接接觸發生反應而影響原電池的放電效率，有人設計了如圖所示裝置，按要求完成以下填空：(1)此裝置工作時，可以觀察到的現象是_______________________________________，電池總反應式為____________________________________________________________。(2)以上電池中，鋅和鋅鹽溶液組成________，銅和銅鹽溶液組成________，中間通過鹽橋連接起來。(3)電池工作時，硫酸鋅溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________移動，硫酸銅溶液中SOeq\o\al(2－,4)向________移動。(4)此鹽橋內為飽和KCl溶液，鹽橋是通過________移動來導電的。在工作時，K＋移向________。14．A、B、C、D四種金屬按下表中的裝置圖進行實驗。裝置現象二價金屬A不斷溶解C的質量增加A上有氣泡產生根據實驗現象回答下列問題：(1)裝置甲中負極的電極反應是______________________________________________。(2)裝置乙中正極的電極反應是______________________________________________。(3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動性由強到弱的順序是_________________________________________。15．某校化學研究性學習小組欲設計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關實驗項目。方案Ⅰ有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產生氣泡的快慢，據此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為：________________________________________________________________________。方案Ⅱ有人利用Fe、Cu作電極設計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質溶液，并寫出電極反應式。正極反應式：_____________________________________________________________；負極反應式：_______________________________________________________________。方案結合你所學的知識，幫助他們再設計一個驗證Fe、Cu活動性的簡單實驗方案(與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用離子方程式表示其反應原理：________________________________________________________________________。[能力提升]16．由鋅片、銅片和200mL稀H2SO4組成的原電池如圖所示。(1)原電池的負極反應式是____________________________________________________，正極反應式是______________________________________________________________。(2)電流的方向是______________________________________________________。(3)一段時間后，當在銅片上放出1.68L(標準狀況下)氣體時，H2SO4恰好消耗一半。則產生這些氣體的同時，共消耗________g鋅，有________個電子通過了導線，原硫酸的物質的量濃度是____________________________________________________________________。17．銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成硫化銀。有人設計用原電池原理加以除去，其處理方法為：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時間后，有臭雞蛋氣味的氣體放出，銀表面的黑色會褪去而銀不會損失。試回答：在此原電池反應中，負極發生的反應為____________________；正極發生的反應為______________________；反應過程中產生有臭雞蛋氣味的氣體，原電池總反應方程式為________________________________________________________________________。課時達標訓練(十八)1．解析：選C原電池中較活潑的金屬作負極，流出電子，發生氧化反應，較不活潑金屬或導電非金屬作正極，流入電子，發生還原反應。2．解析：選A在由鐵粉、水、活性炭、蛭石、食鹽形成的原電池中，活潑金屬Fe作負極。3．解析：選A電流的方向與電子的移動方向相反，由已知條件知電子由Y電極流向X電極，因此Y電極的金屬活動性強于鐵，故Y電極只能為選項中的鋅。4．解析：選B原電池中發生的電池反應為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，鋁作負極，鎂作正極。5．解析：選B加入適量6mol/L的鹽酸，增大了溶液中c(H＋)和n(H＋)，反應速率加快，產生H2的量也增多，所以A不符合題意；加入適量蒸餾水或加入適量的NaCl溶液后，溶液中c(H＋)降低，反應速率減慢，故C、D不符合題意；加入幾滴CuCl2溶液，鋅置換出少量銅，鋅、銅在鹽酸中構成原電池，加快了反應速率，但不影響產生H2的量，故B正確。6．解析：選C放電時負極為Zn，失電子被氧化，正極為Br2，得電子被還原。7．解析：選Ba中構成原電池，鐵釘作負極，銅絲作正極，故Fe失去電子，在銅絲上O2得電子發生還原反應；b中也構成原電池，鐵釘作正極，鋁條作負極，所以Al失去電子生成Al3＋，在鐵釘上O2得電子發生還原反應。8．解析：選C、D由圖示電子流向知X為負極，Y為正極，則電流方向為Y→外電路→X，A錯誤；若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為Fe，Y為碳棒，B錯誤；負極上失去電子發生氧化反應，正極上得電子發生還原反應，C正確；若兩電極均為金屬，活潑金屬作負極，故有活動性順序X>Y，D正確。9．解析：選AZn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，反應速率較快，若向a中加入少量的CuSO4溶液，則有：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，消耗一部分Zn，生成的Cu附于Zn上，又構成無數微小的Cu－Zn原電池，加快了Zn的反應速率，所以Zn與稀硫酸反應時，加入CuSO4則反應速率加快，應先反應完，但因Cu2＋消耗了一定量的Zn，生成H2的量要小于b。10．解析：選C從題設條件，M棒變粗，N棒變細分析：M棒為原電池正極，N棒為原電池負極；N棒金屬材料的活潑性要大于M棒材料的活潑性；電解質溶液中所含陽離子必須能在M棒上析出。只有C項符合，負極材料Zn溶解，N棒變細；Ag＋被還原，Ag單質在正極材料Ag表面析出，M棒變粗。11．解析：選B根據原電池原理，作為負極的金屬的活動性比正極金屬的活動性強。電子流動方向是由負極流向正極，電流方向與電子流動方向相反，溶液中的H＋在正極上得電子生成H2，因此可依次作出如下判斷：活動性a＞b，c＞d，a＞c，d＞b，綜合得到結論：金屬活動性順序為a＞c＞d＞b，所以B項正確。12．解析：選B根據甲、乙裝置分析可知A項正確，且可推知Cd的活潑性強于Ag，故Ag不能置換出Cd，B項錯誤。13．解析：該裝置為鋅銅原電池，總反應式為：Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋，電池工作時，觀察到①電流計指針發生偏轉，②鋅片不斷溶解，③銅片上有紅色物質析出，其中Zn與ZnSO4溶液組成鋅半電池，Cu與CuSO4溶液組成銅半電池。電池工作時，ZnSO4溶液中SOeq\o\al(2－,4)向負極(鋅電極)移動，CuSO4溶液中SOeq\o\al(2－,4)向鹽橋移動，而鹽橋中，K＋向正極區(CuSO4溶液)移動，Cl－向負極區(ZnSO4溶液)移動，這樣靠離子的移動形成閉合回路而導電。答案：(1)電流計指針發生偏轉，鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質析出Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu(2)鋅半電池銅半電池(3)鋅電極鹽橋(4)離子正極區(CuSO4溶液)14．解析：甲、乙、丙均為原電池裝置。依據原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負極、B為正極，活潑性：A>B；乙中C極質量增加，即析出Cu，則B為負極，活潑性：B>C；丙中A上有氣體即H2產生，則A為正極，活潑性：D>A，隨著H＋的消耗，溶液pH逐漸變大。答案：(1)A－2e－=A2＋(2)Cu2＋＋2e－=Cu(3)變大(4)D>A>B>C15．解析：比較或驗證金屬活動性的方案有很多，可以利用金屬與酸反應的難易、原電池原理(負極是較活潑的金屬)、金屬單質間的置換反應來完成判斷或驗證。答案：方案ⅠFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ2H＋＋2e－=H2↑Fe－2e－=Fe2＋方案把鐵片插入CuSO4溶液中，一段時間后，觀察鐵片表面是否生成紅色物質(其他答案合理即可)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋16．解析：產生eq\fL,mol/L)＝molH2，通過mol×2＝mol電子，消耗molZn和molH2SO4。所以m(Zn)＝mol×65g/mol＝4.875g，N(e－)＝mol××1023mol－1＝×1022，c(H2SO4)＝eq\fmol×2,L)＝mol/L。答案：(1)Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)由Cu極流向Zn極(3)×1022