寒假作业(十) 原电池-【步步维赢·优练必刷】2024-2025学年高二化学寒假作业

(3)产生白色沉淀，且红色褪去在 2.B[由离子反应方程式可知，设计的原 NazSO3溶液中，SO水解：SO号+ 电池中Fe为负极，不与电解质溶液反应 H2OHSO3+OH,加入BaCl2 的导体为正极，含Fe3+的溶液为电解质 后：Ba2++SO—BaSO3￥（白色）， 溶液，故B项可行。] 由于c(SO)减小，SO水解平衡左 3.B 移，c(OH)减小，红色褪去。 4.C[该电池工作时，Z如应为负极，失去 11.解析：(1)锅炉水垢中含有Mg(OH)2的 电子，故A正确。原电池正极发生得电 原因为Mg(HCO,)2△MgCO,￥十 子反应，即还原反应，故B正确。电子应 由原电池的负极流出，通过外电路流向 H,O+CO2↑，MgCO+H,0△Mg 正极，故C错误。由于Zn失去2mol电 (OH)2+CO2个。 子时，自身消耗的质量为65g,则失去 (2)水垢中含有的CaSO,不溶于酸，因 0.2mol电子，理论上消耗6.5g,故D CaCO,的溶解度小于CaSO,,可先将其 正确。] 转化为易溶于盐酸的CaCO3而除去，所 5.C[由图像可知该原电池反应原理为 用试剂为碳酸钠。 Zn+Cu2+Zn2++Cu。Zn比Cu活 (3)锅炉水垢中除含有CaSO,、 泼，则Zn为负极，发生氧化反应，Cu为 Mg(OH)2之外，还可能含有CaCO3、 正极，发生还原反应，故A错误；阳离子 MgCO3等物质。 交换膜只允许阳离子和水分子通过，则 答案：(1)Mg(HC0,)2△MgCO,↓+ 两池中c(SO)不会改变，故B错误：甲 H,0+CO2↑，MgCO,+H,0△ 池中电极反应式为Zn-2e→Zn2+,乙 Mg(OH)2+CO2↑ 池中电极反应式为Cu+十2e→Cu, (2)C碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的 Zn通过阳离子交换膜进入乙池中，由 溶解度 于Zn的摩尔质量比Cu大，则乙池溶液 (3)CaCO3、MgCO 的总质量增加，故C正确；由于阳离子交 高二化学寒假作业（十）原电池 换膜只允许阳离子和水分子通过，则阴 1.A[铜、银属于不活泼金属。不能与稀 离子并不能通过交换膜，故D错误。] HSO,发生自发反应，故B、C不能构成 6.B[铝片和镁片用导线连接后插入 原电池；Z如比氢活泼，A中能够形成闭合 NaOH溶液中，由于Al能够与NaOH反 回路，而D却不能形成闭合回路。] 应，而Mg不反应，所以A片作负极，故 ·53· A错误：铝片和铜片用导线连接后插入 为热能，故B错误：普通锌锰干电池中， 浓硝酸中，由于A」在常温下在浓硝酸中 发生氧化还原反应的物质大部分被消耗 会发生钝化现象，所以铜作负极，故B正 后，不能被复原，所以就不能再使用了， 确：镀锌铁的镀层破损后，由于活动性 故C正确；原电池中，易失电子的金属作 Zn>Fe,所以Zn作原电池的负极，首先 负极，该原电池中，Zn易失电子而作负 被腐蚀，仍然对Fe起到保护作用；而镀 极，故D正确。] 锡铁的镀层破损后，由于活动性Fe>Sn, 9.BD「锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌为负 所以Fe作原电池的负极，首先被腐蚀， 极，铜为正极，正极上生成氢气，故A错 Fe腐蚀的比前者快，故C错误；若将反应 误；锌为负极，发生氧化反应，故B正确： 2Fe3++Fe—3Fe2+设计为原电池，则 电子从锌极经外电路流向铜极，故C错 可用铁片作负极，石墨作正极，FCCl3溶 误；该装置存在电能与化学能、电能与光 液作电解质，故D错误。] 能的转化，故D正确。] 7.A[两电极材料不同，锌较活泼能和稀 10.解析：装置甲、乙、丙均为原电池。依据 硫酸自发地进行氧化还原反应，且构成 原电池原理，甲中A不断溶解，则A为 了闭合回路，所以能构成原电池，故A正 负极、B为正极，活泼性A>B;乙中C 确；电极材料相同，其与硫酸不反应，不 极质量增加，即析出Cu,则B为负极，活 能形成原电池，故B错误；酒精为非电解 泼性B>C;丙中A上有气体即H,产 质，不导电，不能形成原电池，故C错误； 生，则A为正极，活泼性D>A,随着溶 酒精为非电解质，不导电，且电极材料相 液中H的消耗，溶液的pH变大。 同，不能形成原电池，故D错误。] 答案：(1)A-2eA2+(2)Cu2++ 8.B[铅蓄电池的电池反应式为Pb十 2e-Cu (3)变大 PbO2 +4H +2SO 号2PS0,+ (4)D>A>B>C 2H,O,放电时硫酸参加反应生成水，导 11.解析：甲醇燃料电池实质就是利用甲醇 致溶质质量减小、溶液质量增大，密度减 燃料与氧气反应来提供电能。CHOH 小，充电时，生成硫酸，溶质的质量增大、 在负极发生氧化反应，电极反应式为 溶剂的质量减小，溶液密度增大，则可以 2CH,OH+2H,O-12e=2CO,+ 根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是 12H;氧气在正极发生还原反应，电极 否需要充电，故A正确：燃料电池是将化 反应式为3O2十12H+十12e 学能转化为电能，不需要将化学能转化 6H,O,两反应式相加得总反应式。在 ·54· 电池中负极释放电子并传导到正极上， Cu(OH)2V十H2个，故正确：C项阳极是 故H向正极移动。该电池的反应产物 铜失电子，阴极是溶液中氢离子得到电 为CO2和H2O,对环境无污染。 子发生还原反应，电池反应为Cu十 答案：(1)2CHOH+3O22CO2 HSO,通电CuSO,十H,个，故错误：D项 +4H,Q 中阳极是铜失电子，但水的导电能力小， (2)3O2+12H++12e-6H2O 离子浓度小难发生还原反应，故错误。] 2CH,OH+2H,O-12e=2CO, 3.A[用铂电极电解CuSO,阴极：Cu2+ +12H +2e—Cu;阳极：4OH一4e (3)正 负极 2H2O+O2个，电极质量增加0.064g,一 (4)产物对环境无污染 定为阴极，由2CuS0,+2H,0通电2Cu十 电解池和金属的 高二化学寒假作业（十一） O2个十2HSO,,每生成1 mol Cu同时生 腐蚀与防护 成1molH2SO,则c(H)= 1.C[放电时，正极发生还原反应： NiOOH+H,O+e-Ni(OH)2+ 0.064g×2 64 g/mol 0.5L =4×10-3mol/L。] OH,故A正确；为了防止MH被氢离 4.B 子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液， 5.B [K,闭合形成原电池，铁作负极，失 即可用KOH作电解液，故B正确；充电 电子被腐蚀，石墨电极是正极，氧气得电 时，负极作阴极，阴极发生还原反应：M 子变为OH,pH逐渐升高，A错误、B +H2O十eMH十OH,故C错误： 正确：K2闭合，铁棒作阴极被保护，不会 M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的 被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C 储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电 错误：K2闭合形成电解池，两极分别产生 池的能量密度越高，故D正确。] 氯气和氢气，电路中通过0.002N个电 2.B[A项是电解硫酸铜溶液，阳极上氢 子时，每极上产生0.001mol气体，共 氧根离子失电子发生氧化反应，阴极上 0.002mol气体，D错误。] 铜离子得到电子析出铜，电池反应为 6.D[增大反应物浓度，可逆反应正速率 2CuS0,+2H,0通电2Cu+0,++ 增大；减少反应物浓度，可逆反应正反应 2H,SO,,故错误；B项阳极是铜失电子， 速率减小，随着化学平衡的移动，逆反应 阴极是溶液中的氢离子得到电子发生还 速率逐渐减小，A项错误；粗铜精炼时， 原反应，电池反应为Cu十2H,0通电 电解质液中的c(Cu)略微减小，B项错 ·55·高二化学寒假作业（十） 原电池 C.电极材料为铁和石墨，电解质溶液为 核心素养 FeCl2溶液 1.能分析、解释原电池的工作原理，能 D.电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl 设计简单的原电池。 溶液 2.充分利用铜一锌双液原电池，加深 3.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须 学生对原电池原理的认识，促进学生认识 进行集中处理的问题被提到议事日程，其首 到电极反应、电极材料。离子导体和电子 要原因是 ( 导体是电化学体系的基本要素，建立对原 A.利用电池外壳的金属材料 电池装置的系统分析思路。 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子 3.充分利用铅蓄电池、氢氧燃料电池 对土壤和水源的污染 等案例素材，加深学生对原电池工作原理 C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他 的认识。 物品 D.回收其中石墨电极 精一典题练 4.碱性电池具有容量大、放电电流大的特 1.下列烧杯中盛放的都是稀HSO,,在Cu 点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池 电极上产生大量气泡的是 以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应 WwWM 式为：Zn(s)+2MnO2(s)+2HO(1) Zn(OH),(s)+2 MnOOH(s)下列说法错 误的是 A.电池工作时，锌失去电子 2.某同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe B.电池正极的电极反应式为：2MnO,(s) —3e2+来设计原电池。下列设计方案 +2H,O(1)+2e=2MnOOH(s)+ 中可行的是 ( 20H (ag) A.电极材料为铁和锌，电解质溶液为 C.电池工作时，电子由正极通过外电路 FeCL,溶液 流向负极 B.电极材料为铁和石墨，电解质溶液为 D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的 Fe(NO3)3溶液 质量理论上减少6.5g ·26 5.铜锌原电池装置如图所示，其中阳离子7.下列各装置中，能构成原电池的是 交换膜只允许阳离子和水分子通过。下 列有关叙述正确的是 I ma!I- 阳离子 ！nlL.-d ZnS0.(aq) 交换膜 CuSOag) 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(SO) 8.下列关于化学电源的说法不正确的是 减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总 A.我们可以根据硫酸密度的大小来判断 质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和 铅蓄电池是否需要充电 正极移动，保持溶液中电荷平衡 B.燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的 6.下列有关原电池的说法中，正确的是 氧化还原反应，将化学能转化为热能， 然后再转化为电能的化学电源 X 盐桥（装有 灯 甜脂一物利和 C.普通锌锰干电池中，发生氧化还原反 黑C:溶液 应的物质大部分被消耗后，就不能再 使用了 A.铝片和镁片用导线连接后插人NaOH D.由AgO和Zn形成的碱性银锌纽扣 溶液中，镁片较活泼，作负极 电池，发生电化学反应时，Zn作为 B.铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸 负极 中，铜作负极 9.(不定项)将一张滤纸剪成四等份，用铜 C.镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者 片、锌片、发光二极管、导线在玻璃片上 较易被腐蚀 D.将反应2Fe3++Fe—3Fe2+设计为 连接成如图所示的装置，在四张滤纸上 原电池，则可用锌片作负极，铁片作正 滴人稀HSO直至全部润湿。下列叙述 极，FeCl溶液作电解质 正确的是 ·27 根据实验现象回答下列问题： Cu (1)装置甲中负极的电极反应式是 用 酸润湿 JCu 的滤纸 (2)装置乙中正极的电极反应式是 n 发 极管 (3)装置丙中溶液的pH (填 A.锌片上有气泡，铜片溶解 “变大”“变小”或“不变”)。 B.锌片发生氧化反应 (4)四种金属的活泼性由强到弱的顺序 C.电子都是从铜片经外电路流向锌片 是 D.该装置至少有两种形式的能量转换 10.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图 11.一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨 进行实验。 作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直 装置 现象 接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电 极通人空气。回答下列问题： A不断溶解形 (1)此电池放电时发生的化学反应是 甲 成二价金属离子 稀HSO. (2)此电池的正极发生的电极反应是 :负极发生的电极反 B 应是 C的质量增加 CuSO.溶液 (3)电解液中的H向 极移动： 向外电路释放电子的电极是 (4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用 D的A 燃料电池有许多优点，其中主要有两 A上有气泡产生 点：首先是燃料电池能量转化效率高， 稀HS0, 其次是 ·28·