第四章《电化学基础》第一节《原电池》
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)
1．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的( )
A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液
B．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
C．X是正极，电解质溶液为稀CuSO4溶液
D．X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
解析：Y电极质量增加，可能是溶液中的阳离子得电子而在Y极(正极)上析出金属形成的。故只有A符合题意。
答案：A
2．根据下列事实：(1)A＋B2＋===A2＋＋B；(2)D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑；(3)以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋，由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性强弱关系是( )
A．D2＋>A2＋>B2＋>E2＋
B．A2＋>B2＋>D2＋>E2＋
C．D2＋>E2＋>A2＋>B2＋
D．E2＋>B2＋>A2＋>D2＋
解析：由题意可判断金属的活泼性顺序是D>A>B>E，而金属单质的还原性越弱，其阳离子的氧化性越强，故D正确。
答案：D
3．下图所示装置中，属于原电池的是( )
解析：根据原电池的构成条件：①两个活泼性不同的电极；
②电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应)；
③形成闭合回路(或在溶液中接触)。对装置逐一判断，不能仅凭装置的外形下结论。
答案：A、D
4．有A、B、C、D四种金属，做如下实验：①将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀；②将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈；③将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．A>B>C>D B．C>D>A>B
C．D>A>B>C D．A>B>D>C
解析：①A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性A>B；②A、D与盐酸反应，D比A反应剧烈，可判断金属活动性D>A；③根据置换反应规律可判断，Cu不能置换出B，说明活动性B>Cu；Cu能置换出C，说明活动性Cu>C。综合①②③可知四种金属活动性的排列顺序是D>A>B>C。
答案：C
5．对于锌—铜—稀H2SO4组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是( )
①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g
③铜片上析出1g H2 ④铜片上析出1mol H2
A．①和③ B．①和④
C．②和③ D．②和④
解析：负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：2H＋＋2e－===H2↑，当有1mol电子通过时负极Zn溶解×65g＝32.5g，正极放出1g H2。
答案：A
6．将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是( )
A．氯化铝 B．硫酸铜
C．硝酸银 D．稀硫酸
解析：当Zn、Ag和电解质溶液构成原电池时，Zn为负极：Zn－2e－===Zn2＋，溶液中的阳离子在正极Ag上得电子。根据电子守恒原理，则：
A项：1mol65g Zn2＋～2mol2g H＋ 溶液质量＋63g变化Δm
B项：1mol65g Zn2＋～1mol64g Cu2＋ 溶液质量＋1g变化Δm
C项：1mol65g Zn2＋～2mol216g Ag 溶液质量－151g变化Δm
D项：1mol65g Zn2＋～2mol2g H＋ 溶液质量变化Δm＋63g
答案：C
7.
如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗；N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是( )
M
N
P
A
Zn
Cu
稀H2SO4溶液
B
Cu
Fe
稀HCl溶液
C
Ag
Zn
AgNO3溶液
D
Zn
Fe
Fe(NO3)3溶液
答案：C
8．镁条和铝片为电极，并用导线连接同时插入NaOH溶液中，下列说法正确的是( )
A．镁条作负极，电极反应：Mg－2e－===Mg2＋
B．铝片作负极，电极反应：
Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O
C．电子从Mg电极沿导线流向Al电极
D．镁条上有气泡产生
解析：Mg、Al在NaOH溶液中的自发氧化还原反应是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，所以Al作负极，Mg作正极。
答案：B、D
9.
如上图所示，把A、B插入C的溶液中，闭合电键K后电流仪G的指针会发生偏转，且B上有气泡产生，则A、B、C可能是以下的( )
A．A Ag；B Fe；C HCl
B．A Cu；B Zn；C CuSO4
C．A Zn；B 石墨； C H2SO4
D．A 石墨；B Zn；C H2SO4
答案：C
10．将锌片、铜片、盐桥、导线、电流计和ZnSO4溶液、CuSO4溶液连接成右图装置，下列各叙述中正确的是( )
A．构成原电池，锌片作正极
B．锌片上有铜析出，铜片上没有
C．铜片附近Cu2＋离子浓度减小
D．导线中电流的方向是由锌片流向铜片
答案：C
11．(2010·全国高考卷)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：
TiO2/STiO2/S*(激发态)
TiO2/S*―→TiO2/S＋＋e－
I＋2e－―→3I－
2TiO2/S＋＋3I－―→2TiO2/S＋I
下列关于该电池叙述错误的是( )
A．电池工作时，I－离子在镀铂导电玻璃电极上放电
B．电池工作时，是将太阳能转化为电能
C．电池的电解质溶液中I－和I的浓度不会减少
D．电池中镀铂导电玻璃为正极
答案：A
二、非选择题(共56分)
12．利用反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，设计一个原电池装置。
(1)在下面左边方框中画出简易装置图，标明电极材料和电解质溶液。
(2)上述简易装置的效率不高，电流在短时间内就会衰减。为解决以上问题，常将原电池设计成带盐桥的装置，请在下面右边方框中画出该原电池装置，标明电极材料和电解质溶液。
简易装置图
带盐桥的装置图
(3)在下面横线上写出电极反应式。
负极：______________________。
正极：______________________。
答案：(1)
(2)
(3)Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
13.
上图是一个原电池装置，请按要求填空。
(1)正极材料是____________，负极材料是____________；
(2)电流的方向是：由____________经外电路流向__________；
(3)反应过程中，铁片质量________，铜片质量____________；
(4)写出电极反应式：
负极：______________，正极____________；
(5)该原电池中发生的总反应方程式为_____________________ _________________________。
答案：(1)Cu Fe
(2)Cu Fe
(3)减小 增大
(4)Fe－2e－===Fe2＋ Cu2＋＋2e－===Cu
(5)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
14.
如图是Cu－Zn原电池的示意图，试在图中标出电流的方向，并回答有关问题。锌极是____极，电极反应式是________________，发生________反应；铜极是____极，电极反应式是_____________，发生____反应，电池的总反应式是________________。若锌电极质量变化了3.25g，则铜电极______(填“增加”或“减少”)
________g，电路中转移的电子数为_______mol。
答案：负 Zn－2e－===Zn2＋ 氧化 正 Cu2＋＋2e－===Cu 还原 Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 增加 3.2 0.1
15．如上图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，甲、乙两同学为确定电池的正负极发生了争执。甲认为Fe比Pb活泼应为负极；乙认为Fe在浓硝酸中钝化，Pb为负极；丙同学认为只要将浓HNO3换成另一种溶液，根据电流计指针的情况可判断甲与乙谁的观点对，则换成的另一种溶液可以是__________________，若指针________________，则甲的观点对，若Pb都有剩余，观察到后来电流计指针反方向偏转，该现象也支持了____(填“甲”或“乙”)的观点，电流计指针反方向偏转的原因是______________________________________。
解析：此题需进行对比实验证明原电池的正、负极，先根据确定的正、负极原电池，判断出电流计指针的偏转方向，再将本装置与其对照。
答案：稀硫酸或稀盐酸 与浓HNO3时偏转方向相同 乙 开始时，Pb是负极：Pb－2e－＝Pb2＋(氧化反应)；后来，浓HNO3变成稀硝酸Pb是正极：2NO＋8H＋＋6e－===2NO↑＋4H2O(还原反应)
16．由铜片、锌片和100mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后，铜片质量增加了12.8g，且溶液恰好变为无色。假设锌片上没有铜析出，试计算：
(1)锌片质量减轻了多少克？
(2)共有多少个电子流过外电路？
(3)原硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少？
答案：(1)13g (2)2.408×1023 (3)2mol·L－1
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