第四章电化学基础第一节原电池A组1.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.在原电池中负极发生还原反应C.阳离子向正极方向移动D.原电池中正极一定是不活泼金属解析:在外电路中,电子从负极流向正极;原电池中负极发生氧化反应;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动;原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属。答案:C2.理论上不能设计为原电池的化学反应是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H0B.HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)H0C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H0D.2FeCl3(aq)+Fe(s)3FeCl2(aq)HYD.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:C5.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-Zn2+,正极反应式:2H+2e-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迁移,阳离子向正极移动。因此可知选项D正确。答案:D6.在铜锌硫酸构成的原电池中,当导线中有1 mol电子通过时,理论上的两极变化是()锌片溶解32.5 g锌片增重32.5 g铜片上析出1 g H2铜片上析出1 mol H2A.B.C.D.解析:负极:Zn-2e-Zn2+。0.5 mol1 mol正极:2H+2e-H21 mol0.5 mol所以Zn溶解32.5 g,铜片上放出1 g H2,正确。答案:A7.如图所示装置,电流计G发生偏转,同时A极逐渐变粗、B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的()A.A是Zn,B是Cu,C为稀硫酸B.A是Cu,B是Zn,C为稀硫酸C.A是Fe,B是Ag,C为AgNO3溶液D.A是Ag,B是Fe,C为AgNO3溶液解析:B极逐渐变细,说明B极是负极;A极逐渐变粗,说明A极是正极,电解质溶液必须含有金属阳离子。答案:D8.如图所示的装置中,在产生电流时,以下说法正确的是()A.Fe是阴极,石墨是阳极B.负极反应式为Fe-3e-Fe3+C.盐桥中阴离子移向FeCl3溶液D.导线中的电流由石墨电极流向Fe电极解析:由于Fe+2FeCl33FeCl2,所以Fe为负极,石墨为正极。负极:Fe-2e-Fe2+,正极:2Fe3+2e-2Fe2+。盐桥中的阴离子移向负极区域。答案:D9.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)2Ag+(aq)+Cd(s)B.Co2+(aq)+Cd(s)Co(s)+Cd2+(aq)C.2Ag+(aq)+Cd(s)2Ag(s)+Cd2+(aq)D.2Ag+(aq)+Co(s)2Ag(s)+Co2+(aq)解析:根据原电池知识,金属活动性:负极正极,可得三种金属的活动性顺序应为:CdCoAg,则选项中符合此关系的置换反应成立。答案:A10.某化学兴趣小组同学设计如图装置:回答下列问题:(1)正极的电极反应式为。(2)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供Cl-和N,使两烧杯中的溶液保持电荷守恒,反应过程中Cl-进入(填“甲”或“乙”)烧杯。(3)该电池反应离子方程式为。解析:该装置是带盐桥的原电池装置,Zn+Cu2+Zn2+Cu,正极反应为Cu2+2e-Cu,由于甲中锌离子过剩,所以氯离子进入甲中保持电中性。答案:(1)Cu2+2e-Cu(2)甲(3)Zn+Cu2+Zn2+CuB组1.控制适合的条件,将反应2Fe3+2I-2Fe2+I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()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Fe3+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),Fe3+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Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,甲中石墨作负极,D项错误。答案:D2.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中央滴入浓硫酸铜溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)()A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高解析:若杠杆为导体则构成原电池,铁作负极失电子而溶解:Fe-2e-Fe2+,溶液中Cu2+在正极(铜极)得电子生成铜,质量增大而下降,A端低,B端高;若杠杆为绝缘体,则铁球和CuSO4溶液发生置换反应生成Cu覆于表面,质量增加,下降,A端高,B端低。答案:D3.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,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 molL-1稀硫酸中,乙同学将电极放入6 molL-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式:负极,正极。(2)乙池中负极为。正极发生反应,总反应离子方程式为。(3)如果甲与乙两位同学均认为“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”,则甲会判断出活动性更强,而乙会判断出活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验,可得到如下哪些结论?。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,已没有实用价值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直接判断原电池中正负极”,这种做法(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,则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)甲池中电池总反应方程式为Mg+H2SO4MgSO4+H2,Mg作负极,电极反应式为:Mg-2e-Mg2+,Al作正极,电极反应式为:2H+2e-H2。(2)乙池中电池总反应方程式为:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,所以负极为Al,正极为Mg,正极上发生还原反应。(3)甲池中Mg为负极,Al为正极;乙池中Al为负极,Mg为正极,若根据负极材料金属比正极活泼,则甲判断Mg活动性强,乙判断Al活动性强。(4)Mg的金属活动性一定比Al强,金属活动性顺序是正确的,应用广泛。(5)判断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判断原电池的正负极是不可靠的。答案:(1)Mg-2e-Mg2+2H+2e-H2(2)Al还原2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(3)MgAl(4)AD(5)不可靠根据电路中电流的方向或电子转移的方向