选修4《化学反应原理》第四章同步练习

选修4《化学反应原理》第四章同步练习第四章电化学基础第一节原电池【基础知识】1．由组成原电池的两极材料判断。一般是的金属为负极，活泼性的金属或能的非金属为正极。根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向：在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是极，阴离子移向的极为极。根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极总是电子发生氧化反应，其正极总是电子发生反应。2．为了避免锌片与Cu2+直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求填空：（1）此装置工作时，可以观察到的现象是，电池总反应式为。（2）以上电池成为，其中，锌和锌盐溶液组成，铜和铜盐溶液组成，中间通过盐桥连接起来。（3）电池工作时，电子从经过导线流向，硫酸锌溶液中SO24向移动，硫酸铜溶液中SO24向移动。（4）此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过移动来导电的。在工作时，K+移向，Cl—移向。（5）在电池中，电流从经导线流向，在经、盐桥、流回铜电极。AeZnSO4CuSO4ZnCu电流表【巩固练习】1．实验室中欲快速制取氢气，最好的方法应该是（）A．纯锌与稀硫酸B．纯锌与浓硫酸C．粗锌与稀硫酸D．粗锌与稀硝酸2．在盛有稀H2SO4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SO24－离子浓度逐渐增大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3．某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe＝3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是（）A．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液C．正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液4．一个原电池的总反应的离子方程式是Zn+Cu2+＝Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是（）ABCD正极ZnCuZnFe负极CuZnAgZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl25．有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反应式为：E2-+2e-=E，B-2e-=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为（）A．A﹥B﹥E﹥DB．D﹥A﹥B﹥EC．D﹥E﹥A﹥BD．A﹥B﹥D﹥E6．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①②B．②③C．②④D．③④7．判断原电池的正负极时，不仅要看金属活泼性顺序，还要注意此金属在电解质溶液中的活泼性。试回答下列问题：（1）用铝、铜和稀硫酸组成的原电池中，是负极，是正极；原因是。（2）用铝、铜和浓硝酸组成的原电池中，是负极，是正极；原因是。（3）将铝片和铜片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入氢氧化钠溶液中，分别形成了原电池，则在这两个原电池中，负极分别是（）A．铝片、铜片B．铜片、铝片C．铝片、铝片D．铜片、铜片8．如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心的从烧杯中央滴入CuSO4溶液（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）。A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜C．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜D．铁圈和银圈仍保持平衡状态（2）产生上述现象的原因是。9．近年我国首创以Al─空气─海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流，其工作时电极总反应式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3；请判断：（1）原电池的负极是；（2）工作时原电池的两极反应：A．负极；B．正极；（3）工作时原电池正极附近pH（增大，减小，不变）【能力提升】10．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)+Cu(s)=Cu2＋(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：（1）电极X的材料是________；电解质溶液Y是___________；铁圈银圈盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag（2）银电极为电池的________极，发生的电极反应为______________________________；X电极上发生的电极反应为____________________________；（3）外电路中的电子是从_______电极流向________电极。11．某化学兴趣小组利用实验来验证金属性的相对强弱，如图所示。将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面压紧。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如右表：已知构成两电极的金属活动性相差很大，电压表的读数越大。请根据表中数据判断：（1）金属可能是最强的还原剂；金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜（填字母）（2）若滤纸不用盐溶液浸润而改用氢氧化钠浸润，则在滤纸上能看到有蓝色沉淀析出的是（填字母）金属，其对应的原电池的电极反应式为：负极：，正极：。（3）已知A、B、C、D中有两种金属为镁和铝，则镁和铝对应的字母分别为、。为了进一步确定结论是否准确，某一同学设计了一个实金属电子流动方向电压（V）AA→Cu+0.78BCu→B0.15CC→Cu+1.35DD→Cu+0.30V滤纸·V金属片铜片玻璃片验。他将两块金属片分别加进了氢氧化钠溶液中，现象为，有关反应的化学方程式为。另一同学则在这个同学的基础上，将两金属用导线连接，金属片上有气泡冒出的金属为，理由为。12．（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：______________________；银片上发生的电极反应：_______________。（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：①产生氢气的体积(标准状况)；②通过导线的电荷量。(已知NA=6.02×1023/mol，电子电荷为1.60×10－19C)第二节化学电源【基础知识】1．碱性锌锰电池负极为，电极反应为；正极为，电极反应为；总反应为。2．铅蓄电池负极为电极反应；正极为电极反应；总反应：(放电与充电)。3．新型燃料电池（如：氢氧燃料电池）（酸或盐作电解质）负极为，电极反应；（如H2SO4）正极为，电极反应；(碱作电解质)负极为，电极反应；(如KOH)正极为，电极反应。【巩固练习】1．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn+O2＝2ZnO。原料为锌粒、电解液和空气。下列叙述正确的是（）A．锌为正极，空气进入负极反应B．负极反应为Zn－2e－＝Zn2＋C．正极发生氧化反应D．电解液肯定不是强酸2．锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为：Zn（s）+2MnO2+2NH4＋＝Zn2++Mn2O3（s）+2NH3+H2O在此电池放电时正极（碳棒）上发生反应的物质是（）A．ZnB．碳C．MnO2和NH4+D．Zn和NH33．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+2H2O(l)＝Zn(OH)2(s)+2Mn2OOH(s)。下列说法错误的是（）A．电池负极的电极反应式为Zn－2e－+2OH－＝Zn(OH)2B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极C．电池工作时，锌失去电子D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g4．微型锂碘电池可用做植入某些心脏病人体内的心脏起搏器所用的电源。这种电池中的电解质是固体电解质LiI，其中的导电离子是I－。下列有关说法正确的是（）A．正极反应：2Li－2e－＝2Li＋B．负极反应：I2＋2e－＝2I－C．总反应是：2Li＋I2＝2LiID．金属锂作正极5．在铅蓄电池充、放电的过程中，发生还原反应的电极是（）A．充电时的阴极和放电时的正极B．充电时的阳极和放电时的正极C．充电时的阳极和放电时的负极D．充电时的阴极和放电时的负极6．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋２H2O，下列结论正确的是（）A．Pb为正极被氧化B．电解质溶液的pH不断减小C．24SO只向PbO2处移动D．电解质溶液pH不断增大7．锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn2＋＋2Br－充电放电Zn＋Br2。下列各反应①Zn－2e－＝Zn2＋②Br2＋2e－＝2Br－③2Br－－2e－＝Br2④Zn2＋＋2e－＝Zn，其中充电时的阳极和放电时负极的反应分别是（）A．①②B．③②C．④②D．③①8．某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li++LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极的反应式为：Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极的反应为：Li+e-=Li9．阿波罗号宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2＋O2＝2H2O，电解质溶液为KOH溶液，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，则下列叙述中正确的是（）A．此电池能发生蓝色火焰B．H2为正极，O2为负极C．工作时，电解质溶液的pH不断减小D．电极反应分别为负极：2H2＋4OH――4e－＝4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－10．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（）A．H2＋2OH－＝2H2O＋2e－B．O2＋4H＋＋4e－＝2H2OC．H2＝2H＋＋2e－D．O2＋2H2O＋4e－＝4OH－11．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是（）A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e－B．O2(g)+4H+(aq)+4e－=2H2O(1)C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e－D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－12．宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型化学电池，其构造如图所示，A、B是多孔性炭制成的两个电极，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电。（1）若电解质溶液为KOH溶液，则正极是，正极发生的反应为；负极是，负极发生的反应为；一段时间后，溶液的pH（填“变大”“变小”或“不变”）。（2）若电解质溶液为H2SO4溶液，则正极发生的反应为；负极发生的反应为；一段时间后，溶液的pH（填“变大”“变小”或“不变”）。（3）若把H2改为CH4，KOH溶液为电解液，则正极发生的反应为；负极发生的反应。13．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采BAH2O2用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：（1）这种电极放电时发生的化学反应方程式________________________________。（2）此电池的正极发生的电极反应式是；负极发生的电极反应式是。（3）电解液中的H离子向极移动；向外电路释放电子的电极是。（4）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是。【能力提升】14．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。（1）丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)→CH