第一节 原电池
基础巩固
1下列反应可用于设计原电池的是( ) A.H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O B.2FeCl3+Fe3FeCl2
C.Mg3N2+ 6H2O3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑ D.NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl↓
答案B 2有关原电池的下列说法中正确的是( ) A.在外电路中电子由正极流向负极 B.在原电池中,只能用金属锌作负极 C.原电池工作时,阳离子向正极方向移动 D.原电池工作时,阳离子向负极方向移动 答案C 3有关如图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼脂的KCl饱和溶液)(
A.铜片上发生氧化反应
B.取出盐桥后,电流计依然发生偏转 C.反应中,盐桥中的K+
会移向CuSO4溶液 D.反应前后铜片质量不改变 答案C 4某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+
Fe2+
+H2↑,则下列说法中正确的是( A.可以用HNO3作电解质溶液 B.可以用锌作原电池正极
)
)
- 1 -
C.可以用铁作负极,铁的质量不变 D.可以用铜作原电池正极 答案D 5根据原电池的有关知识,下列反应不能用于原电池的是 A.2H2+O2
2H2O
2CO2+4H2O ZnCl2+H2↑ NaCl+H2O
( )
B.2CH3OH+3O2C.Zn+2HClD.NaOH+HCl
解析原电池反应必须是放出能量的自发氧化还原反应,选项D是非氧化还原反应,故它不可以用于原电池。 答案D 6下列叙述正确的是( ) A.反应AlCl3+4NaOH
NaAlO2+3NaCl+2H2O,可以设计成原电池
B.Zn和稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率
C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中,并用导线把二者相连,观察到Cu片上产生大量气泡,说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化
D.Zn-Cu原电池工作过程中,溶液中H向负极作定向移动 答案B 7在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( ) A.正极附近的S
浓度逐渐增大
+
B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出 D.铜片上有H2逸出
解析题干所述装置属于原电池装置,负极反应式:Zn-2e
-
Zn,正极反应式:2H+2e
2++-
H2↑,电
子由负极流出经过外电路流向正极。为形成闭合回路,溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。 答案D - 2 -
8如图所示的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此装置的下列说法正确的是( ) A.外电路的电流方向为:X→外电路→Y
B.若两电极分别为Zn和石墨棒,则X为石墨棒,Y为Zn C.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>Y D.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应
解析由图可知,电子的流动方向是X→外电路→Y,则电流的方向就为Y→外电路→X;X为原电池的负极,Y为正极,X的活动性比Y的强;X极应发生氧化反应,Y极应发生还原反应。 答案C 9控制合适的条件,将反应2Fe+2I是( )
3+
-
2Fe+I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的
2+
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极
解析由总反应方程式知,I失去电子(氧化反应),Fe得电子(被还原),故A、B项正确;当电流计读数为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反应达平衡,C项正确;加入Fe,导致平衡逆向移动,则Fe失去电子生成Fe,甲中石墨作负极,D项错误。 答案D 10将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是( )
2+
3+
2+
-3+
3+
- 3 -
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH均增大 D.产生气泡的速率甲比乙慢
解析乙烧杯中锌与铜没有接触,不能构成原电池,但锌可以与稀硫酸直接反应,放出H2;甲烧杯中铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池,由于金属活动性Zn>Cu,所以锌为负极,铜片上有H2放出,加快了锌的溶解。 答案C 11下图所示原电池正极的反应式为
。
解析该原电池中,Cu比Ag活泼,所以Cu作负极,Ag作正极,电池总反应是Cu与Ag发生置换反应生成Ag单质,所以正极反应式为Ag+e答案Ag+e
+
-+
-+
Ag。
Ag
12酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ,电池反应的离子方程式为 。
(2)维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌 g。(已知F=96 500 C·mol) 解析(1)电池正极发生还原反应,所以正极反应式为MnO2+H+eZn-2e
-+
--1
MnOOH,负极反应式为
Zn,所以电池反应为Zn+2MnO2+2H
2++
Zn+2MnOOH。
-1
2+
(2)因电流强度I=,所以Q=It=0.5 A×5 min×60 s·min=150 C
- 4 -
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