原电池原理的应用专题训练试题

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原电池原理的应用专题训练试题

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山课件 w ww.5 Y K j.Co M

原电池原理的应用专题训练试题
1、(10分)如图所示3套实验装置,分别回答下列问题。
 
(1)装置1中的Cu是        极(填“正”或“负”),该装置发生的总反应的离子方程式为                   。
(2)装置2中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到右边石墨电极附近首先变红,左边石墨电极附近无明显现象。
① 电源的M端为      极
② 乙烧杯中电解反应的离子方程式                               。
(3)可用阳离子交换膜法电解饱和食盐水制NaOH,其工作原理装置3所示。
①请写出A、B两处物质的名称:A___________________B____________________
②请写出电解食盐水的离子方程式__________________________________________
答案
(1)负  2Fe3+ + Cu = 2Fe2+  + Cu2+
(2) ①正
②2Cu2+ + 2H2O  2Cu + O2 ↑ + 4H+
(3) ① A: 饱和NaCl溶液;  B :稀NaOH溶液
② 2Cl- + 2H2O  Cl2 ↑+ H2 ↑+ 2OH-

试题分析:⑴装置1为原电池,铜为负极,被氧化,石墨正极,其电池总反应为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
⑵向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到右边石墨电极附近首先变红,说明甲中右边电极反应生成OH-,该极应为电解池的阴极,则M为电源的正极,N为电源的负极,由此可知甲为电解食盐水装置,而乙为电解硫酸铜溶液的装置,其阳极生成氧气,阴极生成铜,则电解的离子方程式为2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+;
⑶根据电解池中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,图示装置中的交换膜是阳离子交换膜,A出口主要是饱和NaCl溶液,B出口主要是氢氧化钠溶液,甲装置是电解饱和食盐水,电解氯化钠溶液时生成氢氧化钠和氢气、氯气,其电解反应的离子方程式为:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-。
2、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________;
(2)银电极为电池的____极,发生的电极反应式为_______    ___;X电极上发生的电极反应为_____________________;(填反应类型)
(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。
(4)当有1.6g铜溶解时,银棒增重_________________。
答案
(1)Cu;AgNO3
(2)正极; Ag++e-=Ag; 氧化反应
(3)X(或Cu);Ag
(4)5.4g

试题分析:在原电池的总反应方程式中,化合价升高的做负极,所以在这个原电池中,铜做负极,而负极的活泼性大于正极,因此,正极我们可以选择银或者碳棒。总反应式中有银离子参与反应,所以在电解质溶液中会含有银离子。因此电解质溶液,我们可以选择硝酸银。正极发生的是氧化反应,电极反应式为 Ag++e-=Ag。电子的流动方向是负极指向正极,所以应是铜流向银。1.6克的铜相当于0.025摩尔的铜。即失去0.025乘以2等于0.05摩尔的电子。而据得失电子总数相等可知,银离子应得到0.05摩尔的电子由 Ag++e-=Ag可知会得到0.05摩尔的银则银的质量为0.05乘以108等于5.4克。
3、据报道,美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池。锌电池具有容量大、污染少等优点。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+2OH--2e-=ZnO+H2O
C.正极发生氧化反应
D.电解液肯定是强酸
答案

试题分析:,在原电池中化合价升高的做负极,从总反应式中,我们知道锌化合价升高,所以锌做负极。故A选项是错误的C选项正极发生的是还原反应。所以C选项是错误的。D选项,由于氧化锌会与强酸反应,所以电解质溶液一定不是强酸,所以D选项是错误的。B选项,由于氧化锌与酸性溶液反应,所以该原电池只能在碱性条件下进行。负极失去电子,被氧化,发生氧化反应。因此B选项是正确的
4、锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示),电解液为溴化锌水溶液,电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是
 
A.充电时电极a连接电源的负极
B.放电时负极的电极反应式为Zn—2e-=Zn2+
C.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
D.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应
答案
A

试题分析;在充电时,是电能转化为了化学能,相当于是电解池。而在放电时,是化学能转化为电能,相当于是原电池。原电池的正极,连接电解池的阳极,而电解池的阳极链接电源的正极,在电解池中,阴离子向阳极一定,由溴离子向左边移动可知,a应连接原电池的正极。所以A选项是错误的。b应连接原电池的负极,因此在放电时。负极的电极反应式为Zn—2e-=Zn2+故B选项是正确的。C选项,放电时,左侧做正极,放电相当于原电池,因此阳离子向正极反应方向进行,而阳离子交换膜只允许阳离子通过,所以左侧的离子浓度会增大。故C选项是正确的。D选项,阳离子交换膜只允许阳离子通过,因此D选项是正确的。
5、(11分)
(1)海水中的钠盐、镁盐等都是重要的化工原料,从海水中提取铀、重水对一个国家来说具有战略意义。
①写出氯化镁的电子式__________________________
②重水的摩尔质量为____________________________
③写出金属镁的工业冶炼方程式__________________________________________
④海水淡化的常见方法有电渗析法、离子交换法、_________________
(2)比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,随队医生即对准受伤部位喷射氯乙烷(沸点12.27℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。
①乙烯和氯化氢在一定条件下反应的化学方程式是____________________________
②决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是________(填选项)
A.沸点低 B.沸点高 C.易挥发 D.难挥发
③甲烷与氯气光照下反应生成产物共________种
(3)“可燃冰”是天然气与水相互作用形成的晶体物质,若把“可燃冰”(用甲烷表示)燃烧在一定条件下改装成原电池,则在原电池的负极发生反应的物质是
答案

(1)①        (1分)
②  20 g/mol                      (单位不写不给分)      (1分)
③  MgCl2(融熔) Mg+Cl2↑                           (2分)
④ 蒸馏法                                                 (1分)
(2) ① CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl                          (2分)
②  A  C                                              (2分)               
③ 5                                                  (1分)
(3) CH4 (写名称也可)                                   (1分) 

试题分析:
(1)② 分子式D2O
③ 电解熔融氯化镁,电能转化为化学能。 熔融氯化镁, 电解熔融状态下的氯化镁生成物是氯气和金属镁。
② 沸点低,蒸发时需吸收大量的热,可使受伤部位的温度迅速降低,从而达到局部冷冻麻醉的目的。
③甲烷与氯气反应生成一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯甲烷(即四氯化碳)和氯化氢,只有一氯甲烷和氯化氢是气态产物
6、某同学做完铜、锌稀硫酸原电池的实验后得出了下列结论,你认为正确的是      
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.当由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成原电池时,铜是负极
C.该实验电子沿导线由锌流向铜,氢离子得到电子而放出氢气
D.铜锌原电池工作时,电流由锌经导线流向铜
答案
C

试题分析:非金属也可以做原电池材料,A错误;铜锌原电池,铜是正极,锌是负极,B错误;反应中电子从锌移动到铜,氢离子得到电子而放出氢气,C正确,电流的方向是正电荷移动的方向,与电子转移的方向相反,所以电流由铜经导线流向锌,D错误。
7、下图为铁、铜水果电池装置示意图,下列说法正确的是
 
A.铜片为负极
B.铁片上发生还原反应
C.该装置将电能转变为化学能
D.电子由铁片沿导线流向铜极
答案
D

试题分析:在铁、铜水果电池中较活泼的铁作负极,发生氧化反应,电子由铁片沿导线流向铜极,原电池装置是将化学能转化为电能,综上可确定D项正确。
8、
按下图所示装置进行有关实验,则下列叙述正确的是
 
A.甲装置用作原电池时,锌为正极
B.甲装置用作原电池时,银棒上发生:Ag+ +e-= Ag
C.乙装置用作铜片镀镍时,镍作阴极
D.实现铜片表面镀镍时,可将甲中锌棒与乙中铜片相连,甲中银棒与乙中镍片相连

答案
BD

试题分析:A项甲装置用作原电池时,还原剂锌为负极,错误;B项甲装置用作原电池时,银棒(正极)上发生还原反应:Ag+ +e-= Ag,正确;C项乙装置用作铜片镀镍时,镍应该作阳极,错误;D项实现铜片表面镀镍时,可将甲中锌棒(负极)与乙中铜片相连作阴极,甲中银棒(正极)与乙中镍片相连作阳极,正确。

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