内容正文:
一、单项选择题
1.下列有关电池的说法正确的是( )
A.铅蓄电池不属于二次电池
B.原电池工作时一定有氧化还原反应发生
C.废旧电池可埋入土壤,作为肥料
D.氢氧燃料电池,通入氢气的电极为电池的正极
解析:B [铅蓄电池属于二次电池,A项错;原电池工作时一定有电子转移,一定有氧化还原反应发生,B项对;废旧电池中含重金属,埋入土壤,会污染环境,C项错;氢氧燃料电池中通入H2的电极为负极,通入O2的一极为正极,D项错。]
2.铜锌原电池产生电流时,阳离子( )
A.移向Zn极,阴离子移向Cu极
B.移向Cu极,阴离子移向Zn极
C.和阴离子都移向Zn极
D.和阴离子都移向Cu极
解析:B [铜锌原电池,锌做负极,铜做正极,阳离子移向正极,即阳离子移向铜电极,阴离子移向锌电极。故选B。]
3.电池是人类生产和生活中的重要能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A.锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B.氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能
C.氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D.太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
解析:C [锌锰干电池中,碳棒作正极,电极本身不参加任何反应,故不会变细,A选项错误;燃料电池是将化学能直接转化为电能,B选项错误;氢氧燃料电池中的总反应为2H2+O2===2H2O,H2在负极被氧化,C选项正确;太阳能电池的主要材料是半导体硅而不是SiO2,D选项错误。]
4.如图是铅蓄电池构造示意图。下列说法不正确的是( )
A.铅蓄电池充电时电能转化为化学能
B.电池工作时,电子由Pb板通过导线流向PbO2板
C.电池工作时,Pb发生还原反应
D.电池工作时,H+移向PbO2板
解析:C [A项,铅蓄电池充电时把电能转化成化学能,正确;B项,电池工作时,电子从负极经外电路流向正极,即电子由Pb流向PbO2,正确;C项,电池中Pb作负极,发生氧化反应,错误;D项,电池工作时,阳离子向正极移动,正确。]
5.两种金属A、B与稀硫酸组成原电池时,A是正极。下列有关推断正确的是( )
A.A的金属性强于B
B.电子不断由A电极经外电路流向B电极
C.A电极上发生的电极反应是还原反应
D.A在金属活动性顺序中一定排在氢前面
解析:C [由A、B两种金属和稀硫酸组成的原电池,A是正极,说明A的金属性比B弱,A项错误;外电路电子由负极流向正极,即由B电极经外电路流向A电极,B项错误;原电池正极发生还原反应,即A电极上发生还原反应,C项正确,A为正极,金属性较弱,可能排在氢的后面,D项错误。]
6.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验
装置
部分
实验
现象
a极质量减
小,b极质
量增大
b极有气体
产生,c极无
变化
d极溶解,c
极有气体
产生
电流从a
极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A.a>b>c>d B.b>c>d>a
C.d>a>b>c D.a>b>d>c
解析:C [装置一是原电池,a极质量减小,说明a极金属易失去电子形成离子,故a极金属比b极金属活泼;装置二没有形成原电池,可知b比c活泼,且c位于金属活动性顺序中氢的后面;装置三和四均形成原电池,易知d比c活泼,d比a活泼。因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。]
7.如图所示是某同学做完Zn-Cu原电池实验后所做的读书卡片记录,其中描述合理的组合是( )
NO.28 Date:2022.3.10
实验后的记录:
①Zn为正极,Cu为负极
②H+向负极移动
③电子流动方向Zn→Cu
④Cu极上有H2产生
⑤若有1 mol电子流过导线,则产生H2为0.5 mol
⑥正极的电极反应式为:Zn-2e===Zn2+
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.④⑤⑥
解析:C [在该原电池中,Zn比Cu活泼,故Zn作负极,铜作正极,电子由Zn片流出经导线流向Cu片。负极反应为Zn-2e-===Zn2+,正极反应为2H++2e-===H2↑,故每转移1 mol电子时,产生0.5 mol H2。在溶液中,H+向正极移动,SO向负极移动,故③④⑤正确,选C。]
二、不定项选择题
8.如图装置所示,铜片上发生的反应为( )
A.Zn2++2e-===Zn
B.2H++2e-===H2↑
C.Zn-2e-===Zn2+
D.Cu2++2e-===Cu
解析:B [根据图示可知,该装置为原电池,由于还原性Zn>Cu,所以Zn是负极,发生氧化反应,Cu是正极,H+在正极上得到电子,发生还原反应,电极反应式是2H++2e-===H2↑。]
9.如图所示,把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液中构成原电池。下列叙述正确的是( )
A.电流从铜片经导线流向锌片
B.该装置将化学能转变为电能
C.一段时间后,铜片质量减轻
D.锌片发生还原反应
解析:AB [题给装置为原电池,把化学能转化为电能,锌作负极失去电子发生氧化反应,铜作正极,H+在Cu电极上得电子生成氢气,Cu质量不变,电流从正极Cu沿导线流向负极Zn。]
10.下列各组材料中,不能组成原电池的是( )
A
B
C
D
两极
材料
Zn片,
石墨
Cu片,
Ag片
Zn片,
Cu片
Ag片,
Cu片
插入
溶液
H2SO4
AgNO3溶液
蔗糖
溶液
稀盐酸
解析:CD [A.锌是活泼金属,石墨能导电,锌和硫酸能自发的发生氧化还原反应,所以能形成原电池,故A不符合;B.两金属的活泼性不同,且铜片能自发的与硝酸银发生氧化还原反应,所以能形成原电池,故B不符合;C.两金属的活泼性不同,但蔗糖是非电解质不能导电,负极不能和电解质溶液发生氧化还原反应,所以不能形成原电池,故C符合;D.两金属的活泼性不同,但Cu与Ag都不与盐酸发生氧化还原反应,不能形成原电池,故D符合。]
三、非选择题
11.分别按如图A、B、C所示装置进行实验,图中三个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸。请回答下列问题:
(1)以下叙述中,不正确的是 ________ 。
A.B中铁片是负极,C中铁片是正极
B.三个烧杯中铁片表面均无气泡产生
C.产生气泡的速率A中比B中慢
D.B溶液中SO向铁片电极移动
(2)装置B变化过程中能量转化的形式主要是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置B中正极反应式为__________________________________________,
负极反应式为____________________________________________________。
(4)有同学想把Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应设计成原电池,你认为是否可行? ________ (填“是”或“否”)。理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)活动性:Zn>Fe>Sn,活泼性强的金属易失电子作负极,故A项正确;A烧杯中铁直接反应,表面有气泡,C中铁作正极,烧杯中铁表面有气泡,故B项错误;B中形成原电池,比A中反应速率快,产生气泡的速率A中比B中慢,故C项正确;原电池中阴离子移向负极,B中Fe是负极,B溶液中SO向铁片电极移动,故D项正确。故选B。(2)装置B形成原电池,变化过程中能量转化的形式主要是:化学能转化为电能。
(3)Sn作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,装置B中正极反应式为2H++2e-===H2↑,活泼金属铁作负极,负极反应式为Fe-2e-===Fe2+。(4)常温下自发进行的氧化还原反应,且为放热反应可设计成原电池,而Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应为吸热反应,且为非氧化还原反应,则不能设计成原电池。
答案:(1)B
(2)化学能转化为电能
(3)2H++2e-===H2↑ Fe-2e-===Fe2+
(4)否 不是氧化还原反应,且该反应为吸热反应
12.某同学设计出如图装置成功的证明了Cu和Ag的金属活动性顺序。请你根据原电池原理和实验装置,完成下列实验报告。
实验目的:探究Cu和Ag的金属活动性顺序
(1)电极材料:正极: __________________ ;负极: ________ ;
硝酸银溶液的作用是________________________________________________________。
(2)写出电极反应式:
正极:______________________________________________________;
负极:_____________________________________________________。
(3)实验现象:____________________________________________________。
(4)实验结论:______________________________________________________。
解析:(1)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,在正极得到电子,发生还原反应。铜比银活泼,所以铜是负极,银是正极,硝酸银溶液是电解质溶液,参与氧化还原反应和导电作用。
(2)负极是铜失去电子,电极反应式是Cu-2e-===Cu2+;正极是溶液中的银离子得到电子,则电极反应式是2Ag++2e-===2Ag。
(3)根据以上分析可知,实验现象是负极不断溶解,正极上有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色。
(4)根据实验现象和原理可得出的结论是金属活动性Cu>Ag。
答案:(1)银片 铜片 参与氧化还原反应和导电
(2)2Ag++2e-===2Ag Cu-2e-===Cu2+
(3)负极不断溶解,正极上有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色
(4)金属活动性Cu>Ag
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