高中化学人教版（2019）选择性必修1 第四章第一节原电池

修改时间：2020-10-29 浏览次数：261 类型：同步测试编辑

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一、单选题

1. 下列能量的转化过程中，由化学能转化为电能的是（）

A

B

C

D

水力发电

风力发电

铅蓄电池放电

太阳能发电

A . A B . B C . C D . D

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2. 下列各组材料中，不能组成原电池的是（）

A . A B . B C . C D . D

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3. 微生物脱盐电池是高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH₃COO^－的溶液为例)。下列说法错误的是（）

A . 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 B . 负极反应为CH₃COO^－＋2H₂O－8e^－＝2CO₂↑＋7H^＋ C . 当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g D . 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2：1

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4. 化学兴趣小组设计了一个简易原电池装置如图所示，反应原理为 Cu+2AgNO₃ = 2Ag+ Cu(NO₃)₂。下列叙述正确的是（）

A . 银离子向铜极移动 B . 铜极为该装置的正极 C . 溶液的质量逐渐变小 D . 石墨极上发生氧化反应

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5. 欧洲足球锦标赛事中的拍摄车，装着“绿色心脏”一质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示。下列叙述中正确的是（）

A . 装置中的能量变化为电能转化为化学能 B . 通入氢气的电极发生氧化反应 C . 通入空气的电极反应式：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^- D . 装置中电子从通入空气的电极经过导线流向通入氢气的电极

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6. 如图为某种甲醇燃料电池示意图。下列判断正确的是（）

A . 电极A反应式：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H^- B . B电极为负极 C . B电极附近溶液pH增大 D . 电池工作时，溶液中电子由电极B流向电极A

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7. 将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH₄和O₂ ，即可产生电流，此装置称为甲烷燃料电池。下列叙述中正确的是（）
①通入CH₄的电极为正极；

②正极的电极反应式为：O₂＋2H₂O＋4eˉ＝4OHˉ；

③放电时溶液中的阳离子向正极移动；

④负极的电极反应式为：CH₄＋10OHˉ－8eˉ＝ $\text{[math]}$ ＋7H₂O；

⑤电子迁移方向：通入CH₄的铂电极→通入O₂的铂电极→电解质溶液→通入CH₄的铂电极

A . ①③⑤ B . ②③④ C . ②④⑤ D . ①②③

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8. 可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）

A . 电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 B . 以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH^－－3e^－=Al(OH)₃↓ C . 以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解质溶液的碱性保持不变 D . 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

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二、综合题

9. A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

（1） B中反应的离子方程式为。

（2） A中作正极的金属是，该电极上看到的现象为。

（3） C中作负极的金属是，该电极反应方程式为。

（4）现有未知金属A，将A与Fe用导线相连后放入稀硫酸溶液中，观察到A上有气泡，在A上发生反应。(填“氧化”或“还原”)。

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10. 下图为两种铜锌原电池的示意图。

（1）写出它们工作时正极的电极反应式。

（2） ①电池B工作时盐桥中的K^＋流动方向(填“向ZnSO₄”或“向CuSO₄”)溶液；
②假如Zn的消耗速率为2×10^－3 mol·s^－1 ，计算K^＋的迁移速率。

（3）电池A与电池B比较，电池B的工作效率大大提高，说明原因。

（4）利用电池A进行实验，发现铜片、锌片表面均有红色物质析出。实验结束时测得锌片减少了1.97 g，铜片增重了1.92 g，计算该原电池的工作效率[指参加原电池反应的锌占锌反应总量的百分率]。

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11. H₂S有剧毒，在空气中可以燃烧。以硫化氢、氧气为原料，可以设计一种燃料电池。
回答下列问题：

（1） H₂S在空气中充分燃烧，能量变化过程如图所示：

①反应过程中反应物的总能量 (填“>”“＜”或“=”)生成物的总能量。

②H₂S完全燃烧的化学方程式为。

（2）以 H₂S、O₂ 为原料的碱性燃料电池装置的示意图如图，该装置工作时总反应离子方程式为2H₂S+3O₂+4OH^-= 2SO₃^2- +4H₂O。

①该装置将能转化为能。

②已知正极反应式 O₂+2H₂O+4e^- =4OH^- ，则负极反应式为，右室电解质溶液的pH (填“变大”“减小”或“不变”)。

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12.

（1）理论上任何一个自发的氧化还原反应均可以设计成原电池。根据氧化还原反应Fe＋2Fe³⁺=3Fe²⁺设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂饱和KNO₃溶液。

请回答下列问题：

①电解质溶液X是；电解质溶液Y是。

②写出两电极的电极反应式：铁电极：；碳电极：。

③外电路中的电子是从电极流向电极。(填“铁”或“碳”)

④盐桥中向X溶液中迁移的离子是(填字母)：A．K⁺　 B．NO₃^-

（2）请将下列氧化还原反应3Cu＋8HNO₃(稀) =3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O设计成原电池，画出(1)中的装置图，并写出相应的电极反应式。
①原电池装置图：；

②正极：；

③负极：。

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13. 为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。

回答下列问题：

（1）由FeSO₄·7H₂O固体配制0.10 mol·L⁻¹ FeSO₄溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、(从下列图中选择，写出名称)。

（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u^∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择作为电解质。

阳离子	u^∞×10⁸/(m²·s⁻¹·V⁻¹)	阴离子	u^∞×10⁸/(m²·s⁻¹·V⁻¹)
Li⁺	4.07	$\text{[math]}$	4.61
Na⁺	5.19	$\text{[math]}$	7.40
Ca²⁺	6.59	Cl⁻	7.91
K⁺	7.62	$\text{[math]}$	8.27

（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入电极溶液中。

（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe²⁺)增加了0.02 mol·L⁻¹。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe²⁺)=。

（5）根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为，铁电极的电极反应式为。因此，验证了Fe²⁺氧化性小于，还原性小于。

（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO₄溶液中加入几滴Fe₂(SO₄)₃溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是。

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A	B	C	D

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