一、單選題
1.a(chǎn)、b、c都是金屬,a中混有c時。a先腐蝕;a與b組成原電池時,a為電池的正極。a、b、c三種金屬的活動性順序為
A.a(chǎn)>b>cB.a(chǎn)>c>bC.b>c>aD.b>a>c
2.理論上不能設(shè)計為原電池的化學(xué)反應(yīng)是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)B.HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)D.2FeCl3(aq)+Fe(s)= 3FeCl2(aq)
3.下列說法正確的是
A.化學(xué)電源均無害
B.化學(xué)電源即為可充電電池
C.太陽能電池不是化學(xué)電池
D.化學(xué)電池所提供的電能居于人類社會現(xiàn)階段總耗電量的首位
4.下列設(shè)備工作時,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是
A.AB.BC.CD.D
5.廢電池必須集中處理的首要原因是
A.回收其中的石墨電極
B.回收其中的各種金屬及塑料包裝等
C.不使電池滲泄的電解液腐蝕其他物品
D.防止電池中汞、鎘、鉻、鉛等重金屬元素形成的有毒化合物對土壤和水源的污染
6.下列關(guān)于鋅銅原電池的說法中正確的是
A.電流由鋅片流到銅片B.銅片上產(chǎn)生大量氣泡并且銅片不斷減少
C.鋅片上發(fā)生失電子的還原反應(yīng)D.這是一個將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
7.某原電池結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)該原電池的說法中不正確的是
A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能B.電子從鐵棒經(jīng)外電路流向碳棒
C.鐵棒發(fā)生還原反應(yīng)D.總反應(yīng)為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
8.X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X和Y組成原電池時,Y為電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為
A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X
9.持續(xù)的低溫大雪使我國北方地區(qū)的“暖寶寶”成為緊俏商品。暖寶寶(如圖所示)采用的是鐵的“氧化放熱”原理,使其發(fā)生原電池反應(yīng),鐵粉在原電池中充當(dāng)( )
A.負極B.正極C.陰極D.陽極
10.下列說法錯誤的是
A.電池只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.廢舊電池必須回收處理,防止重金屬污染
C.鉛蓄電池工作一段時間后進行充電時鉛蓄電池負極接電源的負極
D.堿性氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率比氫氣直接燃燒效率更高
11.下列化學(xué)反應(yīng)可設(shè)計成原電池的是
A.
B.
C.
D.
12.把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀H2SO4中,用導(dǎo)線兩兩相連,可以組成各種原電池。若a、b相連,a為負極;c、d相連,c為負極;a、c相連,c為正極;b、d相連,b為正極,則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為
A.a(chǎn)>c>d>bB.a(chǎn)>d>c>bC.a(chǎn)>b>d>cD.a(chǎn)>b>c>d
13.下列裝置能構(gòu)成原電池的是
A.B.C.D.
14.少量鐵粉與100mL0.01ml/L的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率太慢。為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量,可以使用如下方法中的
①加H2O ②加NaOH固體 ③滴入幾滴濃鹽酸 ④加CuO固體 ⑤滴加幾滴硫酸銅溶液 ⑥加NaCI溶液 ⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā)) ⑧改用10mL0.1ml/L的鹽酸
A.①⑤⑦B.③⑦⑧C.②④⑥D(zhuǎn).③⑥⑦⑧
15.如圖是Zn、Cu 和稀硫酸形成的原電池,則下列結(jié)論中正確的是

①銅為陰極,鋅為陽極;
②反應(yīng)一段時間后Zn質(zhì)量減輕,Cu 質(zhì)量增加;
③溶液中向Cu移動,H+向Zn移動;
④若有0.5 ml電子流經(jīng)導(dǎo)線,則可產(chǎn)生0.25 ml氣體;
⑤負極反應(yīng)式:Zn-2e-=Zn2+
A.②③B.②④⑤C.④⑤D.③④⑤
16.下列對有關(guān)事實或解釋正確的是
A.AB.BC.CD.D
17.原電池要有特定的裝置。下列裝置中能構(gòu)成原電池的是
A.B.C.D.
18.如圖所示的鋅銅及稀硫酸組成的原電池中,下列有關(guān)說法正確的是
?
A.鋅片上有氣泡產(chǎn)生,溶液中的變小
B.電子從銅片沿導(dǎo)線流向鋅片
C.稀硫酸中,移向銅片
D.銅片上的電極反應(yīng)為
19.下列說法正確的是( )
A.構(gòu)成原電池正極和負極的材料必須是金屬
B.在原電池中,電子流出的一極是正極,該電極上發(fā)生還原反應(yīng)
C.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
D.原電池可以把物質(zhì)內(nèi)部的能量全部轉(zhuǎn)化為電能
20.下列事實能用平衡移動原理解釋的是
A.向飽和溶液中通入HCl,有晶體析出
B.溶液中加入少量固體,促進分解
C.鐵釘放入濃中,待不再變化后,加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體
D.鋅片與稀反應(yīng)過程中,加入少量固體,能促進的產(chǎn)生
21.按下圖所示裝置連接好儀器,下列相關(guān)說法錯誤的是
A.該裝置工作時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.鹽橋中陰離子移向鋅片
C.銅片上的電極反應(yīng):
D.電子流向:銅片→CuSO4溶液→鹽橋→ZnSO4溶液→鋅片→導(dǎo)線→銅片
22.水體中氨氮含量過高會造成水體富營養(yǎng)化。利用微生物燃料電池可以對廢水中氨氮進行處理的裝置如圖,兩極材料均為石墨棒,下列說法正確的是
A.a(chǎn)極表面發(fā)生還原反應(yīng)
B.工作時通過質(zhì)子交換膜移向左室
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每轉(zhuǎn)移電子,負極生成,且左室降低
D.正極電極反應(yīng)式為:
23.有A、B、C、D四種金屬,將A與B用導(dǎo)線連接起來,浸入電解質(zhì)溶液中,B不易被腐蝕;將A、D分別投入到等濃度的鹽酸中,D比A反應(yīng)劇烈;將銅浸入B的鹽溶液中無明顯變化;將銅浸入C的鹽溶液中,有金屬C析出。據(jù)此可推知它們的金屬活動性由強到弱的順序為
A.D>C>A>BB.D>A>B>CC.D>B>A>CD.B>A>D>C
24.根據(jù)下圖,下列說法正確的是
A.裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中負極反應(yīng)均是Fe-2e-=Fe2+
B.裝置Ⅰ和裝置Ⅱ鹽橋中的陽離子均向右側(cè)燒杯移動
C.裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中正極反應(yīng)式均為O2+2H2O+4e-=4OH-,
D.放電過程中,裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中正極區(qū)溶液的pH均逐漸增大
25.下列有關(guān)說法錯誤的是
A.在Mg-Al-NaOH(aq)原電池中Mg作正極,Al作負極
B.其它條件相同時,夏天鋼鐵電化學(xué)腐蝕速度比冬天快
C.在Zn和稀H2SO4反應(yīng)中,加入少量CuSO4,產(chǎn)生H2速率增大
D.在化工生產(chǎn)中用酸或堿溶解礦石,酸或堿的濃度越大、溫度越高,浸出率越高
26.某實驗設(shè)計小組對和反應(yīng)探究,得出結(jié)論,并根據(jù)此反應(yīng)設(shè)計如圖所示裝置。下列說法錯誤的是
A.反應(yīng)開始時,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),該裝置中能量轉(zhuǎn)化形式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.反應(yīng)開始時,石墨(a)作正極,石墨(b)上發(fā)生氧化反應(yīng)
C.反應(yīng)開始時,電子沿導(dǎo)線移動方向為
D.反應(yīng)進行一段時間后,電流表讀數(shù)為0,說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)
27.我國科學(xué)家發(fā)明一種新型電池,該電池以碳納米管為正極,鋅線為負極,放電時消耗二氧化碳,同時生成天然氣.放電時,下列說法正確的是
A.將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.負極發(fā)生還原反應(yīng)
C.陽離子由正極移向負極D.正極產(chǎn)物為
28.反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=CH3COOH(g)在一定條件下可發(fā)生,該反應(yīng)歷程示意圖如圖所示。有人提出利用電化學(xué)處理,可提高能量的利用率,下列說法不正確的是
A.若設(shè)計為原電池,則通入甲烷的電極為負極
B.使用催化劑,可降低活化能和焓變
C.由圖象可知①→②放出能量并形成了碳碳單鍵
D.若設(shè)計為原電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,正極反應(yīng)為:2CO2+8e-+8H+=CH3COOH+2H2O
二、填空題
29.化學(xué)電源廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和生活。請回答下列問題:
(1)原電池的設(shè)計原理與某類化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。你認為下列化學(xué)反應(yīng),可以設(shè)計成原電池的是_______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)化學(xué)反應(yīng)均涉及相應(yīng)的能量變化,為探究這些能量變化,某同學(xué)設(shè)計了如圖實驗。
①該實驗過程涉及的能量變化是 。
②Zn棒是 極,電流方向是從 棒流向 棒。
(3)若將兩個金屬棒用導(dǎo)線相連在一起,總質(zhì)量為80.00g的鋅片和銀片同時浸入稀硫酸中,工作一段時間后,取出金屬片,進行洗滌、干燥、稱量,得金屬片的總質(zhì)量為47.5g,則裝置工作時鋅片上的電極反應(yīng)式為 ,工作時間內(nèi)裝置所產(chǎn)生氫氣的體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
30.利用反應(yīng):設(shè)計了如圖所示的原電池。回答下列問題:
(1)該原電池的負極材料是 ,電極方程式為: ,發(fā)生 反應(yīng)。
(2)X是 ,Y是 。
(3)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ;電極方程式為: 。
A
B
C
D
風(fēng)力發(fā)電機
硅太陽能電池
紐扣銀鋅電池
燃氣灶
編號
事實
解釋
A
鋅與稀鹽酸反應(yīng),加入氯化鈉固體,速率加快
增大了氯離子濃度,反應(yīng)速率加快
B
鋅與稀硫酸反應(yīng),滴入較多硫酸銅溶液,生成氫氣的速率減慢
鋅置換銅的反應(yīng)干擾了鋅置換氫的反應(yīng),致使生成氫氣的速率變慢
C
的雙氧水中加入二氧化錳粉末,分解速率迅速加快
降低了反應(yīng)的焓變,活化分子數(shù)增多,有效碰撞增多,速率加快
D
面粉生產(chǎn)車間容易發(fā)生爆炸
固體表面積大,反應(yīng)速率加快


參考答案:
1.D
【詳解】a、b、c都是金屬,a中混有c時,a先腐蝕,活潑性a>c;原電池中,一般負極金屬的活潑性大于正極金屬的活潑性,因此a與b組成原電池時,a為電池的正極,活潑性b>a;結(jié)合以上分析可知,a、b、c三種金屬的活動性順序為b>a>c;
故選D。
2.B
【分析】設(shè)計成原電池,反應(yīng)必須為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
【詳解】A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)為氧化還原反應(yīng),可以設(shè)計成原電池;
B.HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l)不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池;
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)是氧化還原反應(yīng),可以設(shè)計成原電池;
D.2FeCl3(aq)+Fe(s)= 3FeCl2(aq) 是氧化還原反應(yīng),可以設(shè)計成原電池;
所以符合題意的為B;
答案選B。
3.C
【詳解】A.部分化學(xué)電源含有重金屬離子,危害環(huán)境和人體健康,A錯誤;
B.化學(xué)電源分為一次電源和二次電源,只有二次電源才是可充電電池,B錯誤;
C.太陽能電池沒有發(fā)生化學(xué)變化,不是化學(xué)電池,C正確;
D.火力發(fā)電居于人類社會現(xiàn)階段總耗電量的首位,不是化學(xué)電池,D錯誤;
答案選C。
4.C
【詳解】A.風(fēng)力發(fā)電為機械能轉(zhuǎn)化為電能,A項錯誤;
B.太陽能電池為太陽能轉(zhuǎn)化為電能,B項錯誤;
C.紐扣銀鋅電池為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,C項正確;
D.燃氣灶為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,D項錯誤;
故選C。
5.D
【詳解】回收廢電池的首要原因是防止廢電池中滲漏出的重金屬離子對土壤和水源的污染,而對廢電池的綜合利用是第二位的,故選D。
6.D
【詳解】A.鋅比銅活潑,形成原電池反應(yīng)時,鋅為負極,銅為正極,電流由銅片流到鋅片,故A錯誤;
B.H+在銅片上得電子被還原生成H2逸出,Cu的質(zhì)量不變,故B錯誤;
C.鋅為負極,負極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故C錯誤;
D.該裝置是原電池,原電池工作時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故D正確;
故選D。
7.C
【分析】根據(jù)裝置圖可知,活潑金屬鐵作負極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:Fe-2e-=Fe2+,碳棒作正極,氫離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:2H++2e-= H2↑,據(jù)此分析解答。
【詳解】根據(jù)上述分析可知,
A.裝置為原電池原理,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A正確;
B.原電池中,電子從負極經(jīng)外電路流向正極,本裝置中,電子從鐵棒經(jīng)外電路流向碳棒,B正確;
C.鐵棒失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),C錯誤;
D.根據(jù)原電池正負極反應(yīng)可知,總反應(yīng)為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,D正確;
故選C。
8.C
【詳解】X浸入Z的硝酸鹽溶液中,有Z析出,說明X能置換出Z,故活潑性X>Z;根據(jù)原電池原理,金屬活潑性強的容易失電子,在原電池中作負極,所以活潑性Y>X;故答案選C。
9.A
【分析】在原電池中,易失電子的物質(zhì)所在電極作負極,負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),另一個電極是正極,正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
【詳解】該原電池中,鐵粉易失電子而作負極,電極反應(yīng)式為:Fe?2e?=Fe2+,
故選:A。
10.A
【詳解】A.電池分為一次電池和二次電池,二次電池充電時能將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,A錯誤;
B.廢舊電池中含有重金屬,會對土壤和水資源造成嚴重污染,所以必須回收處理,B正確;
C.鉛蓄電池是二次電池,二次電池充電時負極接電源的負極,正極接電源的正極,C正確;
D.氫氣燃燒過程中有熱量的散失和光能的損耗,而在電池中電能的集中程度更好,可以更好地利用,所以能量轉(zhuǎn)化效率更高,D正確;
故答案選A。
11.C
【詳解】能被設(shè)計成原電池的反應(yīng)一般是氧化還原反應(yīng),A、B、D都是非氧化還原反應(yīng),只有C是氧化還原反應(yīng),故本題答案C。
12.A
【詳解】把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池,若a、b相連時,a為溶解,則a為負極,為活潑金屬,b為正極,是較活潑的金屬,因此活潑性a>b;c、d相連時c為負極,則c為活潑金屬,d為正極,是較活潑金屬,因此活潑性c>d;a、c相連時c為正極,則c為較活潑金屬,a為負極,是活潑金屬,因此活潑性a>c;b、d相連時b為正極,則b為較活潑金屬,d為負極,是活潑金屬,因此活潑性d>b,則這四種金屬活動性順序a>c>d>b,故答案為A。
13.B
【分析】構(gòu)成原電池需具備以下條件:兩個活性不同的電極;電解質(zhì)溶液;形成閉合電路;存在能自動發(fā)生的氧化還原反應(yīng),據(jù)此分析判斷。
【詳解】A.兩電極均為Cu,不能構(gòu)成原電池,A不符合題意;
B.Zn為負極,C為正極,電解質(zhì)為稀硫酸,可發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),可以構(gòu)成原電池,B符合題意;
C.沒有構(gòu)成閉合回路,不能構(gòu)成原電池,C不符合題意;
D.酒精不是電解質(zhì),不能轉(zhuǎn)移電子,不能構(gòu)成原電池,D不符合題意;
故答案選B。
14.B
【詳解】①加水,稀釋了鹽酸的濃度,反應(yīng)速率變慢,故①不符合題意;
②加NaOH固體會消耗H+,降低H2產(chǎn)量,故②不符合題意;
③滴入幾滴濃鹽酸,使H+濃度變大,由于Fe少量,不影響H2產(chǎn)量,故③符合題意;
④加CuO固體與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水,氯化銅再與鐵發(fā)生置換反應(yīng)生成銅,構(gòu)成原電池,反應(yīng)速率加快,但由于消耗鐵影響氫氣總量,故④不符合題意;
⑤滴加幾滴硫酸銅溶液,鐵把銅置換出來,形成原電池,故反應(yīng)速率加快,但與鹽酸反應(yīng)的鐵減少,故減少了產(chǎn)生氫氣的量,故⑤不符合題意;
⑥加NaCI溶液相當(dāng)于加水,稀釋了鹽酸的濃度,反應(yīng)速率變慢,故⑥不符合題意;
⑦升高溫度,可加快反應(yīng)速率,不考慮鹽酸揮發(fā),不影響H2產(chǎn)量,故⑦符合題意;
⑧改用10mL0.1ml/L的鹽酸,增大了鹽酸的濃度,反應(yīng)速率加快,由于Fe少量,不影響H2產(chǎn)量,故⑧符合題意;
綜上分析,答案選B。
15.C
【分析】該圖為銅鋅原電池,Zn作負極,Cu作正極,負極上電極反應(yīng)為:Zn-2e-=Zn2+,正極上電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑。
【詳解】①根據(jù)分析,銅為正極,鋅為負極,故①錯誤;
②根據(jù)分析中電極反應(yīng)可知,反應(yīng)一段時間后Zn質(zhì)量減輕,Cu 質(zhì)量不變,故②錯誤;
③原電池中,陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,溶液中向Zn移動,H+向Cu移動,故③錯誤;
④若有0.5 ml電子流經(jīng)導(dǎo)線,根據(jù)正極上電極反應(yīng):2H++2e-=H2↑,則可產(chǎn)生0.25 ml氣體,故④正確;
⑤根據(jù)分析,負極反應(yīng)式:Zn-2e-=Zn2+,故⑤正確;
綜上分析,結(jié)論正確的為④⑤,答案選C。
16.D
【詳解】A.Zn和稀鹽酸反應(yīng)時,氯離子實際上不參與反應(yīng),所以加入NaCl固體時,雖然氯離子濃度增大,但化學(xué)反應(yīng)速率不變,故A錯誤;
B.加入較多硫酸銅,鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅,銅覆蓋在鋅表面,形成了原電池,鋅為負極、銅為正極,加快了反應(yīng)速率,故B錯誤;
C.二氧化錳為雙氧水的催化劑,不改變焓變,但可降低反應(yīng)的活化能,故C錯誤;
D.增大固體表面積,反應(yīng)速率增大,面粉易爆炸,故D正確。
答案選D。
17.D
【詳解】A.該裝置中,雖然有用導(dǎo)線連接的兩個活動性不同的電極,但酒精為非電解質(zhì),不能傳導(dǎo)電流,A不符合題意;
B.該裝置中,雖然有兩個用導(dǎo)線連接的活動性不同的電極,且與電解質(zhì)溶液相接觸,但不能形成閉合回路,不能形成原電池,B不符合題意;
C.兩個電極都為Zn,活動性相同,不能發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,不能形成原電池,C不符合題意;
D.該裝置中,雖然兩個活動性不同的電極放在兩個燒杯內(nèi)的稀硫酸溶液中,但兩燒杯內(nèi)的溶液用鹽橋相連,能形成閉合回路,所以能形成原電池,D符合題意;
故答案選D。
18.D
【分析】由圖中的銅鋅原電池可知,Zn活潑,則Zn作負極,Cu作正極,發(fā)生電池反應(yīng)為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,電子由負極流向正極,該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽源藖斫獯稹?br>【詳解】A.由分析可知,Cu為正極,電極反應(yīng)為:,銅極上有氣體放出,H+濃度減小,溶液pH變大,A錯誤;
B.該裝置構(gòu)成原電池,故導(dǎo)線中有電子流動形成電流,電子從負極即鋅極經(jīng)導(dǎo)線流到正極即銅極,B錯誤;
C.為陰離子,在原電池中移向負極,因此移向鋅片,C錯誤;
D.Cu作正極,發(fā)生的反應(yīng)為:,D正確;
故答案選D。
19.C
【詳解】A.燃料電池屬于原電池,正負極的材料也可以選用石墨做電極,故A錯誤;
B.原電池中負極失電子被氧化,電子由此極流出,流向正極,正極得電子被還原,故B錯誤;
C.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故C正確;
D.原電池中化學(xué)能除轉(zhuǎn)化為電能外,還有部分轉(zhuǎn)化為熱能,原電池的能量轉(zhuǎn)化率小于100%,故D錯誤;
故答案選C。
20.A
【詳解】A.向飽和NaCl溶液中通入HCl,導(dǎo)致溶液中c(Cl-)增大,使NaCl的溶解平衡逆向移動,有晶體析出,可用勒夏特列原理解釋,故A選;
B.H2O2溶液中加入少量MnO2固體,MnO2是催化劑,促進H2O2分解,不能用平衡移動原理解釋,故B不選;
C.鐵釘放入濃HNO3中,發(fā)生鈍化,待不再變化后,加熱能繼續(xù)反應(yīng),產(chǎn)生大量紅棕色氣體,不能用平衡移動原理解釋,故C不選;
D.鋅片與稀H2SO4反應(yīng)過程中,加入少量CuSO4固體,鋅置換出銅,形成銅鋅原電池,促進H2的產(chǎn)生,不能用平衡移動原理解釋,故D不選;
故選A。
21.D
【分析】由圖可知,鋅電極為原電池的負極,鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子,銅電極為正極,銅離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,電子由負極鋅片通過導(dǎo)線流向正極銅。
【詳解】A.由圖可知,該裝置為原電池,原電池工作時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確;
B.由分析可知,鋅電極為原電池的負極,銅電極為正極,則鹽橋中陰離子移向鋅片,故B正確;
C.由分析可知,銅電極為正極,銅離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅,電極反應(yīng)式為,故C正確;
D.原電池中電解質(zhì)溶液不能傳遞電子,則電子不可能流過硫酸鋅溶液、鹽橋和硫酸銅溶液,故D錯誤;
故選D。
22.C
【詳解】A.a(chǎn)極是銨根化合價升高,失去電子得到氮氣,因此a極表面發(fā)生氧化反應(yīng),故A錯誤;
B.根據(jù)前面A選項分析a極為負極,b極為正極,該燃料電池為原電池,根據(jù)原電池“同性相吸”,則工作時通過質(zhì)子交換膜移向右室,故B錯誤;
C.根據(jù)a極電極反應(yīng)式,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每轉(zhuǎn)移電子,負極生成,氫離子濃度增大,左室降低,故C正確;
D.正極電極反應(yīng)式為:,故D錯誤。
綜上所述,答案為C。
23.B
【詳解】將A與B用導(dǎo)連接結(jié)起來,浸入電解質(zhì)溶液中,可構(gòu)成原電池結(jié)構(gòu),B不易被腐蝕,說明B作正極,則A金屬活動性比B強;將A、D分別投入到等濃度的鹽酸中,D比A反應(yīng)劇烈,說明D金屬活動性比A強;將銅浸入B的鹽溶液中無明顯變化,說明B的金屬活動性比Cu強;將銅浸入C的鹽溶液中,有金屬C析出,說明Cu的金屬活動性比C強。綜上分析得金屬活動性由強到弱的順序為:D>A>B>C,故選B。
24.D
【分析】由題干裝置可知,裝置Ⅰ中Zn比Fe活潑,則Zn作負極,電極反應(yīng)為:Zn-2e-=Zn2+,F(xiàn)e作正極,電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,裝置Ⅱ中Fe比銅活潑,則Fe作負極,電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+,Cu作正極,電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑,據(jù)此分析解題。
【詳解】A.由分析可知,裝置Ⅰ中負極反應(yīng)為:Zn-2e-=Zn2+,裝置Ⅱ中負極反應(yīng)是Fe-2e-=Fe2+,A錯誤;
B.由分析可知,裝置Ⅰ中左側(cè)為正極,右側(cè)為負極,則鹽橋中的陽離子由負極移向正極即向左側(cè)燒杯移動,而裝置Ⅱ中左側(cè)為負極,右側(cè)為正極,則鹽橋中的陽離子向右側(cè)燒杯移動,B錯誤;
C.由分析可知,裝置Ⅰ中正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,而裝置Ⅱ中正極反應(yīng)式均為2H++2e-=H2↑,C錯誤;
D.由分析可知,放電過程中,裝置Ⅰ中正極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,而裝置Ⅱ中正極反應(yīng)式均為2H++2e-=H2↑,故裝置Ⅰ和裝置Ⅱ中正極區(qū)溶液的pH均逐漸增大,D正確;
故答案為:D。
25.D
【詳解】A.Mg與NaOH不反應(yīng),Al能與NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng),Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),作負極,則Mg作正極,故A正確;
B.夏天較冬天溫度高,升高溫度,反應(yīng)速率加快,則夏天鋼鐵電化學(xué)腐蝕速度比冬天快,故B正確;
C.Zn和稀H2SO4反應(yīng)中,加入少量CuSO4,鋅置換生成銅,形成了銅鋅原電池,發(fā)生原電池反應(yīng),增大生成H2的速率,故C正確;
D.在化工生產(chǎn)中用酸或堿溶解礦石,適當(dāng)增大酸或堿的濃度、升高反應(yīng)溫度,以提高浸出率,但增大的濃度或溫度有限制,并不是酸或堿的濃度越大、溶液溫度越高,浸出率就越高,有可能適得其反,如不選用98%濃硫酸作浸取液等,故D錯誤;
故答案為:D。
26.C
【分析】由總反應(yīng)可知,I-發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2,則石墨(b)極為負極,那么石墨(a)極為正極。
【詳解】A.該裝置形成原電池,原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,A正確;
B.由上述分析可知,石墨(a)為正極,石墨(b)為負極, 負極上發(fā)生氧化反應(yīng),B正確;
C.原電池中,電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極,即電子沿導(dǎo)線移動方向為b→a,C錯誤;
D.反應(yīng)進行一段時間后,電流表讀數(shù)為0,電路中不再產(chǎn)生電流,此時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D正確;
故選C。
27.D
【分析】該電池以碳納米管為正極、鋅線為負極,放電時消耗二氧化碳,同時生成天然氣,二氧化碳轉(zhuǎn)化為天然氣,C元素化合價由+4價變?yōu)?4價,二氧化碳發(fā)生還原反應(yīng),則二氧化碳在正極得電子,Zn在負極失電子;
【詳解】A.由題干可知,為原電池裝置,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,A錯誤;
B.原電池的負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),B錯誤;
C.原電池中,陽離子向正極移動,C錯誤;
D.由分析可知,正極上二氧化碳得電子生成甲烷,故正極產(chǎn)物為甲烷,D正確;
故選D。
28.B
【詳解】A.CH4中碳原子化合價-4,CO2中碳原子化合價+4,CH3COOH中碳原子平均化合價為0價,CH4發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),若設(shè)計為原電池,通入甲烷的電極為負極,A正確;
B.催化劑只能降低活化能,不可能改變焓變,B錯誤;
C.①→②反應(yīng)物能量高,生成物能量低,該過程放出的能量,且反應(yīng)過程中甲烷分子中的碳氫鍵斷裂,與二氧化碳分子形成的碳碳單鍵,C正確;
D.若設(shè)計為原電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,正極為二氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)生成乙酸,正極電極反應(yīng)式:2CO2+8e-+8H+=CH3COOH+2H2O,D正確;
答案選B。
29.(1)C
(2) 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 負極 銅棒 鋅棒
(3) 11.2
【詳解】(1)只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池。
A.是非氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池,A錯誤;
B.是吸熱的氧化還原反應(yīng),反應(yīng)不能自發(fā)進行,因此不能設(shè)計為原電池,B錯誤;
C.是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),能設(shè)計成原電池,C正確;
D.是非氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池,D正確;
故選C;
(2)該實驗裝置構(gòu)成了原電池,由于金屬活動性Zn>Cu,所以在構(gòu)成的原電池反應(yīng)中,Zn為負極,Cu為正極。負極上Zn失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Zn-2e-=Zn2+,在正極Cu上溶液中的H+得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑。
①則該實驗過程涉及的主要的能量變化是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
②Zn棒是負極,電流方向是從銅棒流向鋅棒;
(3)由于金屬活動性Zn>Ag,所以在構(gòu)成的原電池反應(yīng)中,Zn為負極,Ag為正極。負極上Zn失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Zn-2e-=Zn2+,在正極Ag上溶液中的H+得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑??偡磻?yīng)方程式為Zn+2H+=Zn2++H2↑,反應(yīng)消耗Zn的質(zhì)量為m(Zn)=80.00 g-47.5 g=32.5 g,n(Zn)=,根據(jù)方程式中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量是0.5 ml,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(H2)=0.5 ml×22.4 L/ml=11.2 L。
30.(1) Cu 氧化
(2) 溶液 溶液
(3) 電極質(zhì)量增加或電極變粗
【詳解】(1)原電池中有2個電極,相對活潑的金屬作負極,Cu比Ag活潑,Cu作負極,負極發(fā)生失電子氧化反應(yīng),負極電極反應(yīng)式為,故答案為:Cu;;氧化;
(2)X是負極電解液,與負極材料不發(fā)生反應(yīng),一般為負極材料失電子生成的金屬陽離子的鹽溶液,故X是溶液,Y是正極電解液,與負極材料發(fā)生氧化還原反應(yīng),在反應(yīng)中,與Cu反應(yīng)的是,則Y為溶液,故答案為:溶液;溶液;
(3)正極發(fā)生得電子還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為,電極現(xiàn)象為有銀單質(zhì)生成使電極質(zhì)量增加或變粗,故答案為:電極質(zhì)量增加或電極變粗;
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
C
D
D
C
C
A
A
題號
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
A
B
B
C
D
D
D
C
A
題號
21
22
23
24
25
26
27
28


答案
D
C
B
D
D
C
D
B


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