【巩固练习】一、选择题:(每题只有1个选项符合题意)1.下列反应不可用于设计成原电池的是()A.CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2OB.2CH3OH+3O2==2CO2+4H2OC.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑D.4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)32.下图中能组成原电池产生电流的是( )3.下列烧杯中盛放的都是稀H2SO4,在Cu电极上产生大量气泡的是()4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为( )A.a > b > c > d B.a > c > d > b C.c > a > b .> d D.b > d > c > a5.100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成H2的总量,可采用的方法是()A.加入适量6 mol/L的盐酸B.加入几滴CuCl2溶液C.加入适量蒸馏水D.加入适量的NaCl溶液6.将等质量的两份锌粒a、b,分别加入过量的稀硫酸,同时向a中加少量CuSO4溶液,下列各图为产生氢气体积V与时间t的关系,其中正确的是()7.将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即构成甲烷燃料电池。
已知通入CH4的一极,其电极反应式是:CH4+10OH――8e-=CO32-+7H2O;通入O2的另一极,其电极反应式是:O2+2H2O+4e=4OH-,下列叙述不正确...的是A.通入CH4的电极为负极B.正极发生氧化反应C.此电池工作时溶液中阴离子向负极移动D .该电池使用一段时间后应补充KOH8.右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H +→Zn 2++H 2↑,下列说法错误的是A .a 、b 不可能是同种材料的电极B .该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C .该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D .该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸9.高功率Ni/MH (M 表示储氢合金)电池已经用于混合动力汽车。
总反应方程式如下: M OH Ni 2)( NiOOH+MH下列叙述正确的是 ( )A .放电时正极附近溶液的碱性增强B .放电时负极反应为:M+H 2O+e=MH+OH -C .充电时阳极反应为:NiOOH+H 2O+e -=Ni(OH)2+OH -D .放电时每转移1mol 电子,正极有1mol NiOOH 被氧化10.某可充电的锂离子电池以LiMn 2O 4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+LiMn 2O 4=Li 2Mn 2O 4。
下列说法正确的是A .放电时,LiMn 2O 4发生氧化反应B .放电时,正极反应为:Li ++LiMn 2O 4+e -=Li 2Mn 2O 4C .充电时,LiMn 2O 4发生氧化反应D .充电时,阳极反应为:Li ++e -=Li11.在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为:Zn+2MnO 2+2H 2O==2MnOOH +Zn(OH)2。
则下列对该电池的电极反应书写正确的是( )A .负极反应为Zn -2e -==Zn 2+B .负极反应为Zn+2H 2O -2e -==Zn(OH)2+H +C .正极反应为2MnO 2+2H ++2e -==2MnOOHD .正极反应为2MnO 2+2H 2O+2e -==2MnOOH+2OH -12.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni 2O 3+3H 2O==Fe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是( )A .电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni 2O 2、负极为FeB .电池放电时,负极反应为Fe+2OH --2e -==Fe(OH)2C .电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低D .电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH --2e -==Ni 2O 3+3H 2O13.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为:4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3,下列说法不正确的是( )A .正极反应为:O 2+2H 2O+4e -==4OH -B .电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C .以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积D .该电池通常只需更换铝板就可继续使用14.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO 2+2Ag +2NaCl=Na 2Mn 5O 10+2AgCl ,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( )A .正极反应式:Ag +Cl --e -=AgCl充电 放电B.每生成1mol Na2Mn5O10转移2mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物15.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+。
下列有关说法正确的是A.检测时,电解质溶液中的H+向负极移动B.若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气C.电池反应的化学方程式为:CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应是:O2+4e-+2H2O=4OH-16.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。
下列说法正确的是A.NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,正极反应都为O2+2H2O+4e-=4OH-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液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极17.研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是()A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成C.放电时OH―向正极移动D.总反应为:2Li+2H2O==2LiOH+H2↑18.下列各项正确的是()二、填空题19.已知原电池总反应式为:CH4+2O2==CO2+2H2O,分别写出在下列环境中该原电池的电极反应式。
(1)电解质溶液为KOH溶液负极:____________;正极:____________。
(2)电解质溶液为稀硫酸负极:____________;正极:____________。
【答案与解析】一、选择题1.A【解析】要把一个反应设计成原电池,该反应必须是自发氧化还原反应。
但是A的反应为非氧化还原反应,所以不能设计成原电池。
2.B【解析】A、D两项中电极与电解质溶液之间不发生反应,不能构成原电池。
B项符合构成原电池的条件,且Zn能与H2SO4溶液反应,两电极发生的反应分别是Zn-2e-==Zn2+,2H++2e -==H2↑。
C项中酒精不是电解质,且与Cu不能反应。
3.A【解析】铜、银属于不活泼金属,不能与稀H2SO4发生自发反应,故B、C不能构成原电池;Zn比氢活泼,A中能够形成闭合回路,而D却不能形成闭合回路。
4.B5.B【解析】加入适量6 mol/L的盐酸,增大了溶液中c (H+)和n (H+),反应速率加快,产生H2的量也增多,所以A不符合题意;加入适量蒸馏水或加入适量的NaCl溶液后,溶液中c (H+)降低,反应速率减慢;加入几滴CuCl2溶液,锌置换出少量铜,锌、铜在盐酸中构成原电池,加快了反应速率,但不影响产生H2的量,故B正确。
6.A【解析】向a中加入少量的CuSO4溶液,则有Zn+Cu2+==Zn2++Cu,消耗一部分Zn而使产生的H2总量减少,但生成的Cu附于Zn表面上形成Cu-Zn原电池,加快了反应速率,因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。
7.B8.A9.A10.B【解析】A项,放电时,LiMn2O4发生还原反应;C项,充电时,应为Li2Mn2O4发生氧化反应;D项,充电时,应为阴极反应:Li++e-==Li 。
注意:放电时负极被氧化,充电时阴极被还原。
11.D【解析】由于所给电池的电解质溶液为氢氧化钾溶液,所以该电池为碱性电池。
在书写碱性电池的电极反应式时,方程式中不得出现H+,因此立即排除B、C。
在碱性电池中,负极的Zn失去电子形成的Zn2+应该与OH-结合为Zn(OH)2,因此A错误。
12.C【解析】由放电时的反应可以得出铁作还原剂失去电子,Ni2O3作氧化剂得到电子,因此选项A、B均正确;充电可以看做是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,因为电池放电时,负极反应为:Fe+2OH――2e―==Fe(OH)2,所以电池充电过程中阴极反应为Fe(OH)2+2e―==Fe+2OH―,因此电池充电过程中,阴极附近溶液的pH会升高,选项C不正确;同理分析选项D正确。
13.B【解析】此电池在工作时,电子由铝电极沿导线流向铂电极,电流方向是电子流动方向的反方向,即由铂电极沿导线流向铝电极。
14.B【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银做负极,产物AgCl是氧化产物,A、D都不正确;在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应,所以阳离子向电池的正极移动,C错误;化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价,所以每生成1mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(4-18/5)×5=2mol,因此选项B正确。
15.C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。
原电池中H+移向电池的正极,A项错误;该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式,C项正确,用C项的方程式进行判断,有0.4 mol的电子转移,消耗氧气为0.1mol,B项错误;酸性电池不可能得到OH—,D项错误。
16.A18.C17.C【解析】C项是错误的,因为原电池放电时OH―是向负极移动的。
这种电池名称叫锂水电池,可推测其总反应为:2Li+2H2O==2LiOH+H2↑。
再写出其电极反应如下:(―)2Li―2e―==2Li+(+)2H2O+2e―==2OH―+H2↑结合选项分析A、B、D项都是正确的。
二、填空题19.(1)负极:CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O 正极:2O2+4H2O+8e-==8OH-(2)负极:CH4+2H2O-8e-==CO2+8H+正极:2O2+8H++8e-==4H2O【解析】根据总反应式可知,甲烷在反应中被氧化,因此应在负极上反应;氧气在反应中被还原,应在正极上反应。