第1节 原电池
1.下列说法正确的是( )。
A.构成原电池正极和负极的材料都必须是金属 B.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原
C.原电池产生电流的本质原因是电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移 D.原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能
【解析】原电池也可以用石墨作电极,A项错误。电子流出的一极是负极,该电极被氧化,B项错误。电子的定向移动产生电流,C项正确。原电池将化学能转化为电能,转化效率较高,但不能全部转化为电能,原电池工作时发热就是将一部分能量转化为热能,D项错误。
【答案】C
2.已知某原电池一极的电极反应式为Cu-2e-A.H2-2e-C.Fe2++2e-【答案】D
3.将两份过量的锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系正确的是( )。
2H+ B.2H++2e-Fe D.2Ag++2e-2Ag
Cu2+,则另一极的电极反应式可能是( )。
H2↑
【解析】加入CuSO4溶液,Zn置换出Cu,形成原电池,加快反应速率,由于H2SO4定量,因此产生H2的体积相同。
【答案】B
4.某同学根据离子方程式2Fe3++Fe
3Fe2+来设计原电池,下列设计方案中可行的是( )。
A.电极材料为Fe和Zn,电解质溶液为FeCl3溶液 B.电极材料为Fe和石墨,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液 C.电极材料为Fe和石墨,电解质溶液为FeCl2溶液 D.电极材料均为石墨,电解质溶液为FeCl3溶液 【解析】据反应2Fe3++Fe
3Fe2+知,负极发生的氧化反应为Fe-2e-Fe2+,因此Fe作负极,正极应是活
动性比Fe弱的金属或碳棒,电解质溶液应是可溶性铁盐,B项可行。
【答案】B
5.Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池总反应式为2AgCl+Mg列有关该电池的说法正确的是( )。
A.Mg为电池的正极
B.AgCl为正极,发生了氧化反应 C.正极反应式为AgCl+e-Ag+Cl-
Mg2++2Ag+2Cl-。下
D.该电解质溶液可能呈中性或碱性 【答案】C
6.如图所示的装置中有电流产生,则下列说法不正确的是( )。 ．．．
A.Fe是负极,C是正极 B.负极反应式为Fe-3e-Fe3+
C.内电路中阴离子移向FeCl2溶液 D.电流由石墨电极流向Fe电极
【解析】图示装置为原电池,负极(Fe)反应式为Fe-2e-Fe2+,正极(C)反应式为2Fe3++2e-2Fe2+,A项
正确,B项不正确;内电路中,阴离子向负极移动,C项正确;外电路中,电流由正极(C)流向负极(Fe),D项正确。
【答案】B
7.根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是( )。 ．．
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)B.Co2+(aq)+Cd(s)C.2Ag+(aq)+Cd(s)D.2Ag+(aq)+Co(s)
2Ag+(aq)+Cd(s) Co(s)+Cd2+(aq) 2Ag(s)+Cd2+(aq) 2Ag(s)+Co2+(aq)
【解析】活动性强的金属作原电池负极,由图可知金属活动性顺序为Cd>Co>Ag,A项中Ag不能置换出Cd,故A项错误。
【答案】A
8.控制合适的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列判断正确的是( )。
A.甲中石墨电极为负极
B.乙中石墨电极上发生的反应为2I-+2e-C.电子从乙烧杯沿盐桥流入甲烧杯 D.放电过程中盐桥中的阳离子流入甲烧杯
【解析】反应中FeCl3为氧化剂,发生还原反应,所以甲中石墨为正极,A项错误;KI为还原剂,发生氧化反应,失去电子,B项错误;电子从负极沿导线流向正极,在盐桥中只有离子的移动,C项错误;阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,D项正确。
【答案】D
9.某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置,完成下列问题:
I2
(1)反应过程中, 棒质量减少。
(2)正极的电极反应式为 。
(3)反应过程中,当其中一个电极质量增加2 g时,另一电极减轻的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)2 g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供N和Cl-,使两烧杯溶液中保持电荷守恒。 ①反应过程中Cl-将进入 (填“甲”或“乙”)烧杯。
②当外电路中转移0.2 mol电子时,乙烧杯中浓度最大的阳离子是 。
【解析】(3)转移0.2 mol电子时,铜棒质量增加6.4 g,锌棒质量减少6.5 g,故反应过程中,当铜电极质量增加2 g时,另一电极减少的质量大于2 g。(4)反应过程中,为了保持溶液的电中性,Cl-将进入甲烧杯,N进入乙烧杯。当外电路中转移0.2 mol电子时,乙烧杯中有0.1 mol Cu2+消耗,还剩余0.1 mol Cu2+,有0.2 mol N进入乙烧杯,故乙烧杯中浓度最大的阳离子是N。
【答案】(1)锌
(2)Cu2++2e-(3)大于 (4)①甲 ②N
Cu
10.某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,甲、乙两名同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1的稀H2SO4中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲池中发生的有关电极反应:负极 ,正极 。 (2)写出乙池中发生的有关电极反应:负极 ,正极 ,总反应的离子方程式为 。
(3)如果甲与乙两名同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,那么甲会判断出 (填元素符号,下同)活动性更强,而乙会判断出 活动性更强。 (4)由此实验,可得到结论 (填字母)。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变,应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”的做法不可靠,请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案: 。
【解析】(1)甲池中电池的总反应式为Mg+H2SO4
Mg-2e-Mg2+,Al作正极,电极反应式为2H++2e-MgSO4+H2↑,Mg作负极,电极反应式为
H2↑。(2)乙池中电池的总反应式为
2Al+2NaOH+2H2O
2NaAlO2+3H2↑,负极上为Al被氧化生成Al3+后与OH-反应生成Al错误！未找到引用
2Al错误！未找到引用源。+4H2O;正极产物为H2,电极反应式为
源。,电极反应式为2Al-6e-+8OH-6H2O+6e-
6OH-+3H2↑。(3)甲池中Mg为负极,Al为正极;乙池中Al为负极,Mg为正极。若根据负极金属
比正极金属活泼,则甲会判断Mg活动性强,乙会判断Al活动性强。(5)正、负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断,直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极是不可靠的。
【答案】(1)Mg-2e-Mg2+;2H++2e-H2↑
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