《无机化学》原电池（举一反三考点练）- 课后自测（卷2）

举一反三考点练 《无机化学》原电池-课后自测 知识点一 原电池的组成 1．原电池的构成 (1)半电池 原电池由两个半电池组成，半电池包括 和 。 (2)电极材料 一般情况下，两个活泼性 的电极，相对活泼的金属作 极，较不活泼的金属(或导电的非金属)作 极。 (3)形成闭合回路 两个半电池通过 和 连接，形成闭合回路。 两个隔离的半电池通过 连接起来，盐桥中通常是装有含 的琼脂。 2．1789年，意大利生理学家伽法尼在一次解剖青蛙时，把铜钩钩着的青蛙腿挂在阳台的铁栏杆上，偶然发现蛙腿每次接触铁栏杆就会抽搐一次。经过研究，伽法尼认为这种肌肉收缩作用是“动物电”引起的。 伽法尼的同事——意大利物理学家伏打一开始相信这种解释，还亲自体验了这一过程。他将放在舌尖上的锡箔与一枚银币接触，感觉到满口酸味。由此他猜想：肌肉收缩不一定是由动物电引起的，很可能是受到了电刺激产生的。为了证明自己的猜想，伏打在年多次重复了伽法尼的实验，发现只要两种不同的金属接触，中间隔着湿的硬纸、皮革或其他海绵状物品，不管有没有接触蛙腿都会起电，从而证明伽法尼实验中的青蛙腿只是一种非常灵敏的验电器。 根据所学知识分析蛙腿会发生抽搐的原因是什么？构成原电池需要满足哪些条件？ 3．已知：某原电池的总反应为。则： (1)该原电池的负极材料为 ，该电极上发生的反应是 (2)该原电池的正极材料可为 (填写一种即可),该电极上发生的反应是 。 (3)若负极质量减少，那么电路中转移的电子数为 。 4．有下图所示的四个装置，回答相关问题： (1)图①中，Mg作 极。 (2)图②中，Mg作 极，写出负极反应式： ，正极反应式： ，总反应的离子方程式： 。 (3)图③中，Fe作 极，写出负极反应式： ，正极反应式： ，总反应的化学方程式： 。 (4)图④装置能否构成原电池？ (填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为 ，电极反应式为 (若不能构成原电池，后两问不用回答)。 5．某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果： 实验序号 A B 烧杯中的液体 灵敏电流表指针是否偏转 1 Zn Zn 乙醇 无 2 Zn Cu 稀硫酸 有 3 Zn Cu 稀硫酸 无 4 Zn Cu 苯 无 5 Cu C 氯化钠溶液 有 6 Mg Al 氢氧化钠溶液 有 分析上述实验，回答下列问题： (1)实验2中电流由 极流向 极(填“A”或“B”)。 (2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是 (填“镁”或“铝”)电极。 (3)实验5表明________(填字母序号，下同)。 A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀 B．铜的腐蚀是自发进行的 (4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。 A．金属活动顺序表中，活泼性强的金属一定作负极 B．失去电子的电极是负极 C．烧杯中的液体必须是电解质溶液 D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属) 知识点二 原电池的电极 1．正负极的电极反应式和总反应式之间有何关系？ 2．以镁片、铝片为电极，NaOH溶液为电解质溶液构成原电池，负极反应式为 ，总反应式为 。 3．原电池是化学对人类的一项重大贡献。 (1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。 ①a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是 。 ②a和b用导线连接，Cu极为原电池 极(填“正”或“负”)，该电极反应式是 ，溶液中的H＋移向 (填“Cu”或“Zn”)极。 ③无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上Zn片质量减轻 g。 4．如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： ①电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为： ②电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”) 5．化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。 （1）如图所示装置中，Cu 片是 （填“正极”或“负极”）。 （2）写出负极发生的电极反应式 。 （3）电子流动的方向是 。 （4）如图所示装置可将 （写化学方程式）反应释放的能量 直接转变为电能；能证明产生电能的实验现象是 。 （5）2019  年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如下。 下列说法正确的是 （填序号）。 ① A 为电池的正极 ② 该装置实现了化学能转化为电能 ③ 电池工作时，电池内部的锂离子定向移动 知识点三 原电池的应用 1．锌与稀硫酸反应制取时，向溶液中滴入几滴溶液的目的是什么？ 2．现有A、B、C、D四种金属片：①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸中，A上有气泡产生；②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中，D上发生还原反应；③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸中，电子流动方向为A→导线→C。根据上述情况，回答下列问题： （1）在①中，金属片 发生氧化反应。 （2）在②中，金属片 作负极。 （3）四种金属的活动性顺序是 。 （4）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中，则金属片 上有气泡产生。 3．根据Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料，写出正、负极的电极反应式。 4．孔雀石的主要成分为。某同学设计的从孔雀石中提取铜的方案如下： ①将孔雀石粉碎后，加入过量的稀硫酸； ②将反应后的混合物过滤； ③向滤液中加入一种金属粉末。 请根据上述实验方案回答下列问题。 (1)①中可观察到的现象是什么？ (2)③中加入的金属粉末可以是什么？请说明理由。 (3)设计从滤液中获得铜的另外种方案。 5．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： (1)上述实验中发生的化学反应方程式有 。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。 (3)实验室中现有Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Ag2SO4溶液、K2SO4溶液共4种溶液，其中可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是 。 (4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有 (答两种)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 举一反三考点练 《无机化学》原电池-课后自测 知识点一 原电池的组成 1．原电池的构成 (1)半电池 原电池由两个半电池组成，半电池包括 和 。 (2)电极材料 一般情况下，两个活泼性 的电极，相对活泼的金属作 极，较不活泼的金属(或导电的非金属)作 极。 (3)形成闭合回路 两个半电池通过 和 连接，形成闭合回路。 两个隔离的半电池通过 连接起来，盐桥中通常是装有含 的琼脂。 【答案】 (1)电极材料 电解质溶液 (2)不同 负 正 (3)盐桥 导线 盐桥 KCl饱和溶液 2．1789年，意大利生理学家伽法尼在一次解剖青蛙时，把铜钩钩着的青蛙腿挂在阳台的铁栏杆上，偶然发现蛙腿每次接触铁栏杆就会抽搐一次。经过研究，伽法尼认为这种肌肉收缩作用是“动物电”引起的。 伽法尼的同事——意大利物理学家伏打一开始相信这种解释，还亲自体验了这一过程。他将放在舌尖上的锡箔与一枚银币接触，感觉到满口酸味。由此他猜想：肌肉收缩不一定是由动物电引起的，很可能是受到了电刺激产生的。为了证明自己的猜想，伏打在年多次重复了伽法尼的实验，发现只要两种不同的金属接触，中间隔着湿的硬纸、皮革或其他海绵状物品，不管有没有接触蛙腿都会起电，从而证明伽法尼实验中的青蛙腿只是一种非常灵敏的验电器。 根据所学知识分析蛙腿会发生抽搐的原因是什么？构成原电池需要满足哪些条件？ 【答案】铁栏杆和铜钩与青蛙腿构成了原电池，有电流产生，使蛙腿发生抽搐。构成原电池需要满足的条件是具有活泼性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)、具有电解质溶液、两电极形成闭合回路、能自发进行的氧化还原反应。 3．已知：某原电池的总反应为。则： (1)该原电池的负极材料为 ，该电极上发生的反应是 (2)该原电池的正极材料可为 (填写一种即可),该电极上发生的反应是 。 (3)若负极质量减少，那么电路中转移的电子数为 。 【答案】Cu 石墨(或其他合理答案) 4．有下图所示的四个装置，回答相关问题： (1)图①中，Mg作 极。 (2)图②中，Mg作 极，写出负极反应式： ，正极反应式： ，总反应的离子方程式： 。 (3)图③中，Fe作 极，写出负极反应式： ，正极反应式： ，总反应的化学方程式： 。 (4)图④装置能否构成原电池？ (填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为 ，电极反应式为 (若不能构成原电池，后两问不用回答)。 【答案】(1)负 (2)正 6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑ (3)正 Cu－2e－=Cu2＋ 2NO＋4H＋＋2e－=2NO2↑＋2H2O Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (4)能 Cu O2＋4e－＋2H2O=4OH－ 5．某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如图所示装置进行实验并得到下表实验结果： 实验序号 A B 烧杯中的液体 灵敏电流表指针是否偏转 1 Zn Zn 乙醇 无 2 Zn Cu 稀硫酸 有 3 Zn Cu 稀硫酸 无 4 Zn Cu 苯 无 5 Cu C 氯化钠溶液 有 6 Mg Al 氢氧化钠溶液 有 分析上述实验，回答下列问题： (1)实验2中电流由 极流向 极(填“A”或“B”)。 (2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是 (填“镁”或“铝”)电极。 (3)实验5表明________(填字母序号，下同)。 A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀 B．铜的腐蚀是自发进行的 (4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。 A．金属活动顺序表中，活泼性强的金属一定作负极 B．失去电子的电极是负极 C．烧杯中的液体必须是电解质溶液 D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属) 【答案】 (1)B A (2)铝 (3)B (4)A 知识点二 原电池的电极 1．正负极的电极反应式和总反应式之间有何关系？ 【答案】总反应式=正极反应式＋负极反应式 2．以镁片、铝片为电极，NaOH溶液为电解质溶液构成原电池，负极反应式为 ，总反应式为 。 【答案】Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ 3．原电池是化学对人类的一项重大贡献。 (1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。 ①a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是 。 ②a和b用导线连接，Cu极为原电池 极(填“正”或“负”)，该电极反应式是 ，溶液中的H＋移向 (填“Cu”或“Zn”)极。 ③无论a和b是否连接，Zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上Zn片质量减轻 g。 【答案】Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ 正 2H＋＋2e－=H2↑ Cu 6.5 4．如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题： ①电池的负极是 (填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为： ②电池工作一段时间后电解质溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”) 【答案】a CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O 减小 5．化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。 （1）如图所示装置中，Cu 片是 （填“正极”或“负极”）。 （2）写出负极发生的电极反应式 。 （3）电子流动的方向是 。 （4）如图所示装置可将 （写化学方程式）反应释放的能量 直接转变为电能；能证明产生电能的实验现象是 。 （5）2019  年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如下。 下列说法正确的是 （填序号）。 ① A 为电池的正极 ② 该装置实现了化学能转化为电能 ③ 电池工作时，电池内部的锂离子定向移动 【答案】正极 Zn-2e-=Zn2+ Zn→Cu Zn+2H+=Zn2++H2↑ 电流表的指针发生转动 ②③ 知识点三 原电池的应用 1．锌与稀硫酸反应制取时，向溶液中滴入几滴溶液的目的是什么？ 【答案】加快反应速率；原因是置换出铜，附着在锌片上形成原电池而加快反应速率。 2．现有A、B、C、D四种金属片：①把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸中，A上有气泡产生；②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中，D上发生还原反应；③把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸中，电子流动方向为A→导线→C。根据上述情况，回答下列问题： （1）在①中，金属片 发生氧化反应。 （2）在②中，金属片 作负极。 （3）四种金属的活动性顺序是 。 （4）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸中，则金属片 上有气泡产生。 【答案】B C B>A>C>D D 3．根据Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，设计一个原电池，画出装置图，标明电极材料，写出正、负极的电极反应式。 【答案】 电池反应式：Zn+Cu2+=Zn2++Cu    负极：Zn-2e-=Zn2+    正极：Cu2++2e-=Cu 4．孔雀石的主要成分为。某同学设计的从孔雀石中提取铜的方案如下： ①将孔雀石粉碎后，加入过量的稀硫酸； ②将反应后的混合物过滤； ③向滤液中加入一种金属粉末。 请根据上述实验方案回答下列问题。 (1)①中可观察到的现象是什么？ (2)③中加入的金属粉末可以是什么？请说明理由。 (3)设计从滤液中获得铜的另外种方案。 【答案】(1)固体溶解，产生气泡，得到蓝色溶液 (2)Fe、Al等，理由是：加入活泼性比Cu强的金属，将Cu从CuSO4溶液中置换出来 (3)以Fe和Cu分别作电极，滤液作电解质溶液，构成原电池 5．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题： (1)上述实验中发生的化学反应方程式有 。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。 (3)实验室中现有Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Ag2SO4溶液、K2SO4溶液共4种溶液，其中可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是 。 (4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有 (答两种)。 【答案】(1)CuSO4＋Zn=ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率 (3)Ag2SO4 (4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$