考点40金属电池-2019年高考化学必刷题(解析版).pdf
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1、考点四十金属电池1.某兴趣小组设计如图所示的原电池装置,下列有关说法正确的是()A.锌板是原电池的负极,发生还原反应B.电子流向:锌板T灯泡T银板I 湿布T锌板C.银板上的电极反应:+0 -e-=4 g C,D,电池总反应:2 Z n+O2+2H2O=2ZnOH2【答案】D【解析】A.通过对原电池装搐的分析可知,锌板是原电池的负极,发生氧化反应,银板是原电池的正极,发生还原反应,选项A错误;B.锌板是原电池的负极,银板是原电池的正极,故电子流向:锌板灯泡一银板,选项B错误j C银板是原电池的正极,银板上的电极反应:0;+2H20+4e-=4 0 H-j选 项C错误;D.锌 板 是 原 电 池
2、的 负 极,负 极 电 极 反 应:Zn-2e-=ZM+,故 总 的 电 池 反 应 为:2Zn+O;+2H;O=2Zn(OH)=,选项 D 正确。答案选 D。2.一种新型的电池,总反应为:3 Z n+2F e O4 2-+8H 2O=2F e(OH)3 1+3 Z n(OH)21+4 OH-,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是Zn电 岷 期 电 极t f c J J碱性一 二 二 算f K:FC()4A.Z n极是负极,发生氧化反应B.随着反应的进行,溶液的p H增大C.电子由Z n极流出到石墨电极,再经过溶液回到Z n极,形成回路D.石墨电极上发生的反应为:F e CV +3 e +4
3、 H 2O=F e(OH)3 1+5OH-【答案】c【解析】A、根据电池总反应,Z n 的化合价升高,根据原电池的工作原理,即锌作负极,发生氧化反应,故 A 说法正确;B、根据电池总反应方程式,生成OH,溶液的pH 增大,故 B 说法正确;C、根据原电池的工作原理,电子从Z n 电极流出经外电路流向石墨,电解质溶液应是阴阳离子定向移动,没有电子通过,故 C 说法错误;D、负极电极反应式为Zn+20H-2e=Zn(OH)2b正极反应式为FeO42+4H2O+3e=Fe(OHhi+5OH,故 D 说法正确。3.关于如图所示装置的叙述,正确的是A.铜是阳极,铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电
4、流方向从锌片经导线流向铜片D.铜离子在铜片表面被还原【答案】D【解析】A.铜、锌、电解质溶洒之间可以构成原电池,金属锌是负极,电极质量减少,铜是正极,正极上铜离子得电子生成铜,A 错误;B.金属锌是负极,电极质量减少,铜是正极,析出铜,正极质量增加,B 错误;C.金属锌是负极,铜是正极,电滂从正极流向负极,即从铜沿导线流向锌,C 错误;D.铜是正极,正极上铜离子得电子生成铜,即铜离子在铜片表面被还原,D 正确。4.下列实验操作或装置符合实验要求的是A.装 置 I 用滴定法测定盐酸的浓度B.装置II可用于中和热的测定C.装置HI可用于验证化学能转化为电能D.装置IV可合成氨并检验氨气的生成【答案
5、】C【解析】A.N a O H 溶洒不能用酸式滴定管,应选碱式滴定管,A 错误;B.图中跳少环形玻璃搅拌棒,不能准确测定最高温度,B 错误;C.图中装置可构成原电池,可睑证化学能转化为电能,C 正确;D.干燥的试纸不能检蛉氨气,应选湿润的红色石蕊试纸,D 错误。5.下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是()f IA.Z n是负极,发生还原反应 B.C u是负极,发生氧化反应C.铜片上有气体逸出 D.电子由铜片通过导线流向锌片【答案】C【解析】A.该装置是原电池,Zn易失电子发生氧化反应而作负极、C u作正极,故 A 错误;B.Cu作正极,发生还原反应,故 B 错误;C.铜是正极,氢离子在
6、正极得电子发生还原反应:2H+2e=H2f,所以C 选项是正确;D.负极上失电子、正极上得电子,该装置中Z n是负极、C u是正极,所以电子从Zn沿导线流向正极Cu,故 D 错误;正确选项Co6.有 关X、Y、Z、W 四种金属的实验如下:将 X 与 Y 用导线连接,浸入电解质溶液中,Y 不易腐蚀将片状的X、W 分别投入等浓度盐酸中都有气体产生,W 比 X 反应剧烈用惰性电极电解等物质的量浓度的Y 和 Z 的硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质Z根据以上事实,下列判断或推测错误的是()oA.Z 的阳离子氧化性最强B.W 的还原性强于Y 的还原性C.用 Y、Z 和稀硝酸可构成原电池,且 Y 作负极
7、D.Z 放 入 CuSO4溶液中一定有C u 析出【答案】D【解析】根 据 1 可知金属活泼性是:X Y,根据2 可知金属的活泼性是:W X,根 据 3 可知,金属的活泼性是Y Z,所以四种金属的金属活动性为:W X Y Z,Z 可能是A g或 Cu。A、金属单质的还原性越弱,离子的得电子能力越强,即氧化性越强,四种金属的金属活动性为:W X Y Z,所 以 Z 的阳离子氧化性最强,故 A 正确;B、金属的活动性为:W Y,W 的还原性强于Y 的还原性,故 B 正确;C、金属活泼性是:X Z,所以用X、Z 和稀硫酸构成的原电池,X 做负极,故 C 正确。D、四种金属的金属活动性为:W X Y
8、Z,Z 可能是Ag或 Cu,Z 放入C11SO4溶液中一定没有C u析出,故 D 错误。7.某原电池的电池反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,与此电池反应不符的原电池是A.铜片、铁片、FeC b溶液组成的原电池B.石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C.铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D.铜片、铁片、Fe(NO3)3 溶液组成的原电池【答案】C【解析】由总反应可知,负极应为铁,被氧化,电解质溶液应为含有Fd+的洛港,题中A、B、D铁都为负极,但C中铁片、锌片、Fez(S04)3溶液组成的原电池中锌片为负极,铁片为正极,原电池反应为Zn+2Fe3+=2Fe2+Zn。8.实
9、验室可用如图装置(启普发生器)制取氢气,欲使得到氢气的速率加快,下列措施可行的是A.将稀硫酸改为浓硫酸B.向稀硫酸中加入少量,的4固体C.向稀硫酸中加入49。3溶液D.给装置中发生反应的部分加热【答案】B【解析】A 项,将稀硫酸改为浓硫酸,Zn与浓硫酸反应生成SO1气体;B 项,向稀硫酸中加入少量CuS04固体,Zn与 CuSO4反应置换出Cu,置换出的Cu覆盖在Z n的表面,与稀硫酸构成原电池,使产生H2的速率加快;C 项,向稀硫酸中加入AgNCh溶液,Zn与 H-、NOr发生氧化还原反应生成Zn?-、NO和 坨 0;D 项,启普发生器适用于块状固体与液体常温下制备气体的发生装置,启普发生器
10、不能加热;能使得到印的速率加快的可行措施是B 项,答案选Bo9.下图甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是()A.乙图电池反应的离子方程式为:Co(s)+2Ag+(aq)=2Ag(s)+Co2+(aq)B.反应 2Ag(s)+Cd2-(aq)=Cd(s)+2Ag(aq)不能发生C.盐桥的作用是形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性D.甲图当有Im ol电子通过外电路时,正极有59g C o析出【答案】D【解析】A 项,乙装置中,C。为负极,C o极电极反应式为Co-2e=Co2+,A g为正极,A g极电极反应式为2Ag+2e-=2Ag,电池总反应的离子方程式为Co(s)+2Ag*(
11、aq)=Co2+(aq)+2Ag(s),A 项正确:B 项,甲装置中,C d为负极,C。为正极,金属活动性:C dC o,乙装置中,C。为负极,A g为正极,金属活动性:C oA g,则金属活动性:CdCoAg,反应 2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)不能发生,B 项正确;C 项,盐桥的作用是形成闭合回路和平衡电荷,原电池工作时,盐桥中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,使两边溶液保持电中性,C 项正确;D 项,甲装置中,C。为正极,C o极电极反应式为C02+2e=Co,当 有 Im ol电子通过外电路时正极析出0.5m olCo,即有29.5gC。析出,D 项错
12、误;答案选D。1 0.如图所示,杠 杆 A B 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,然后小心地向烧杯中央滴入M 的浓溶液,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,不考虑两球的浮力变化)()A.当 M 为盐酸、杠杆为导体时,A 端高,B 端低B.当 M 为 AgNCh、杠杆为导体时,A 端高,B 端低C.当 M 为 CuSO4s 杠杆为导体时,A 端低,B 端高D.当 M 为 CuSO4,杠杆为绝缘体时,A 端低,B 端高【答案】C【解析】A当M为盐酸、杠杆为导体时,该装置形成原电池,铁为负极,铜为正极,铁不断的溶解质量减少,铜球上溶
13、液中的氢离子反应生成氢气,所 以B端质量减少,A端质量不变,会出现A端低,B端高的现象,故错误;B.当M为AgNCh、杠杆为导体时,铁为原电池的负极,质量瀛少,铜为原电池的正极,银离子得到电子生成银,铜球的质量增加,所以A端低,B端高,故错误;C.当M为CuSO4杠杆为导体时,铁为原电池的负极,溶解质量减少,铜为原电池的正极,溶液中的铜离子得到电子生成铜单质,铜球质量增加,A端低,B端高,故正确。D.当M为CuSCU、杠杆为绝缘体时,不能形成原电池,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁球质量增加,铜球质量不变,A端高,B端低,故错误。故选C。II.如图所示,烧杯内盛有浓H N 03,在烧杯中放入
14、用导线相连的铁、铅两个电极,已知原电池停止工作时,Fe、P b 都有剩余.下列说法正确的是()A.F e比P b活泼,始终作负极B.Fe在浓硝酸中钝化,始终不会溶解C.电池停止工作时,烧杯中生成了硝酸铁D.利用浓硝酸做电解质溶液不符合“绿色化学”思想【答案】D【解析】A.Fe比Pb活泼,铁在浓硝酸中钝化,所以开始铁做负极,钝化后,铅做负极,故错误;B.Fe在浓硝酸中钝化,铁反应生成致密的氧化物,但当溶液为稀硝酸时,铁做负极,会溶解,故错误;C.铁做负极生成亚铁离子,所以电池停止工作时,烧杯中生成了硝酸亚铁,故错误;D.利用浓硝酸做电解质溶液会产生二氧化氮,不符合 绿色化学”思想,故正确。故 选
15、D。1 2.如图为一原电池装置,其中X、Y 为两种不同的金属。对此装置的下列说法中正确的是0怖硫酸A.活动性顺序:XYB.外电路的电流方向是:X一外电路YC.随反应的进行,溶液的pH 减小D.Y 极上发生的是氧化反应【答案】A【解析】A.一般构成原电池的两个金属电极的活泼性为:负极A正极,故 X Y,故 A 正确;B.外电路的电流方向与电子的流向相反,应为是;Y-外电路-X,故 B 错误;C.随反应的进行,溶液中氢离子浓度不断减小,溶液的pH增大,故 C 错误;D.Y 极上得到电子,发生还原反应,故 D 错误;答案选A。13.据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而
16、且没有铅污染,其电池反应为2Zn+O2=2ZnO,原料为锌粒、KOH电解液和空气,则下列叙述正确的是()A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn+2QH 2e=ZnO+H2。C.正极发生氧化反应 D.放电时电子在溶液中从正极向负极移动【答案】B【解析】A 项,在电池反应2Zn+O2=2ZnO中,Z n发生失电子的氧化反应,Z n为负极,Ch在正极发生还原反应,空气进入正极反应,A 项错误;B 项,Z n 为负极,K O H 溶液为电解质溶液,负极电极反应式为Zn+2OH-2e=ZnO+H2O,B 项正确;C 项,正极发生得电子的还原反应,C 项错误;D 项,放电时电子从负极经导线流向
17、正极,D 项错误;答案选B。14.有关如下图所示原电池的叙述,正确.的是(盐桥中装有含KC1饱和溶液的琼脂)()ZnSO|(aq)CuSOk(aq)A.反应中,盐桥中的K卡 会移向CuS04溶液B.取出盐桥后,电流计依然发生偏转C.铜片上有气泡逸出D.反应前后铜片质量不改变【答案】A【解析】A.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,盐桥中的K*移 向 CuSO4溶液,故A 正确;B.取出盐桥后,不是闭合回路,没有电流产生,电流计不发生偏转,故 B 错误;C.Cu为正极,发生还原反应CiP+2e=u,析 出 C u,故 C 错误;D.Cu为正极,发生还原反应CiP+2e=C u,析
18、出 Cu附着在Cu电极上,故铜片质量增加,故 D 错误,故选:A.1 5.下列装置或操作能达到实验目的的是A.验证反应的热效应I H,O2B.定量测定化学反应速率 一酸性KMnO,溶液容液盐桥C.滴定法测FeSO,溶液的浓度D.构成铜锌原电池【答案】A【解析】A.利用空气热胀冷缩的性质验证热效应,如果钠和水是放热反应,放出的热量导致空气体积膨胀,会导致U 形管左端液柱下降,所以能实现实验目的,故 A 正确;B.该装置中应该使用分液漏斗,否则生成的氢气从长颈漏斗中逸出而得不到氢气,故 B 错误;C.酸性溶液只能盛放在酸式滴定管中,酸性高镉酸钾溶满呈酸性,所以应该用酸式滴定管盛放,故 C 错误;D
19、.含有盐桥的原电池中,电解质溶海中金属与其相对应的金属材料相同,所以锌和Cu的位置应该互换,故 D 错误;故 选 A。1 6.有 a、b、c、d 四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:部分实验现象a极质量减小b极质量增加b极有气体产生c极无变化d极溶解c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是A.a b c d B.d a b c【答案】BH【解析】装置 硫酸铜 浴 液 是原电池,属的活动性顺序a b;装置 稀硫酸C.b c d a D.a b d ca极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金1不能构成原电池,b极有气体产生,
20、C极无变化,所以金属的活t动性顺序b c;装置的活动性顺序d c;装置aH稀硫酸 是原电池,d极溶解,d是负极,C极有气体产生,C是正极,所以金属稀硫酸 是原电池,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d a;因此这四种金属的活动性顺序d a b c,答案选B。1 7.关于如图所示装置的说法错误的是()A.锌片发生氧化反应B.铜片周围溶液变为蓝色C.电子由锌片通过外电路流向铜片D.溶液中SCV-向负极方向流动【答案】B【解析】A.该装置是原电池,锌作负极,铜作正极。电子从锌片沿导线流向铜片,发生了氧化反应,故 A 选项正确;B.正极铜片上,氢离子得电子发生还原反应而生
21、成氢气,铜不反应端片周围溶液不会变为蓝色,故 B 错误;C.该原电池中,锌是负极员极上锌失电子生成锌离子进入溶液,电子沿导线流向铜片,故 C 选项正确;D.电解质溶液中阳离子向正极铜片方向移动,阴离子移向负锌片方向移动,所以溶液中SO在向负极方向流动,故 D 选项正确;所以答案为B。18.Licht等科学家设计的AlMnC4一电池原理如图所示,电池总反应为Al+MnO4-A 1 02-+Mn02,下列说法正确的是()A.电池工作时,K+向负极区移动B.A1电极发生还原反应C.正极的电极反应式为Mn04+4H+3e=MnO2+2H2OD.理论上电路中每通过Im ol电子,负极质量减小9g【答案】
22、D【解析】A 电池工作时,阳离子向正极移动,即 K+向正极移动,故 A 错误:B.反应中铝为为负极,发生还原反应,故 B 错误簿.电解质呈碱性,MnO,在正极上发生得电子的还原反应,即 XlnO.+2H2。+3e=M n O i+4O H-,故 C 错误;D.理论上电路中每通过lm ol电子,则有加。1铝被氧化,负极质量减少9 g,所以D 选项是正确的。所以D 选项是正确的。1 9.控制适合的条件,将 反 应 F e 3+A g-F e 2+A g*设计成如图所示的原电池(盐桥装有琼脂-硝酸钾溶液;灵敏电流计的0刻度居中,左右均有刻度)。已知接通后,观察到电流计指针向右偏转。下列判断不正确的是
23、()灵敏电流计石墨,银inn甲 乙A.在外电路中,电子从银电极流向石墨电极B.盐桥中的K+移向甲烧杯C.电流计指针居中后,往甲烧杯中加入一定量的铁粉,电流计指针将向左偏转D.一段时间后,电流计指针反向偏转,越过0刻度,向左边偏转【答案】D【解析】A 项,石墨电极为正极,得到电子,银电极为负极,失去电子,因此外电路中电子从银电极流向石墨电极,故 A项正确。B项,盐桥中的阳离子K+移向正极处的F e C b 溶液,以保证两电解质溶液均保持电中性,故 B项正确;C项,电流计指针居中后,往甲烧杯中加入一定量的铁粉,由于铁的金属活动性比银强,形成了新的原电池,此时铁作负极,银电极作正极,外电路电流方向为
24、由由银到石墨,故电流计指针将向左偏转,故 C项正确;D项,一段时间后,原电池反应结束,灵敏电流计指针应该指向0刻度,故 D项错误;综上所述,本题正确答案为D。2 0.A l-Mn C 4-电池是一种高能电池以G a 2 O 3 为缓蚀剂淇示意图如图所示。已知电池总反应为A l +M n O=A 1(X+Mn C h.下列说法正确的是()-55Al NiA.电池工作时,K+向负极移动B.电池工作时,电子由A1经电解质溶液流向NiC.负极反应为 Al-3e-+40H-=A102-+2H2。D.电池工作时,N i电极周围溶液pH 减小【答案】C【解析】A.电池工作时,阳离子向正极移动,即K+向正极移
25、动,故A错误;B.电池工作时,电子由负极流向正极,但是不会经过电解质溶液,故B错误:C.负极上金属铝失电子发生氧化反应,即Al-3e-+40H-=AlCh-+2H2O,故C正 确,D.电池工作时,负极上金属铝失电子发生氧化反应,即Al+40H=Al(0Hk,A l电极周围溶液pH减小,故D错误;故选Co2 1.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,总反应为2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag。下列有关说法正确的是riCu I -Ag2O/Ag 一 一 A.正极的电极反应式:Ag2O-2e+2H2O=2A
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