主题3 合理利用化学能源
课题1 电池探秘
1．在铜锌原电池中，锌电极上发生的反应为Zn－2e－===Zn2＋，下列说法正确的是( )
A．铜电极为负极
B．锌电极为正极
C．反应中Zn被氧化 D．反应中Zn被还原
解析：Zn极电子流出为负极，发生氧化反应，反应中Zn被氧化；Cu极电子流入为正极，发生还原反应。
答案：C
2．在以稀硫酸为电解质溶液的铜锌原电池中，已知其电极反应分别为：
锌片：Zn===Zn2＋＋2e－；铜片：2H＋＋2e－===H2↑。 下列判断正确的是( ) A．溶液的酸性逐渐增强 B．铜片逐渐溶解 C．溶液中H＋向锌片移动 D．锌片是负极并被氧化
解析：由于H＋在正极上反应得电子生成氢气而减少，溶液酸性减弱，故A项不正确；铜作为正极不参加反应，故B项不正确；溶液中H＋向正极移动，故C项不正确。
答案：D
3．由锌片、铁片、铜片、银片和稀硫酸可以构成原电池的数目是( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
解析：根据构成原电池的条件知，以上原料可以构成：铁—锌—稀硫酸原电池、铜—锌—稀硫酸原电池、银—锌—稀硫酸原电池、铜—铁—稀硫酸原电池、银—铁—稀硫酸原电池；由于铜、银均不与稀硫酸反应，所以无法构成银—铜—稀硫酸原电池，故答案选C项。
答案：C
4．下列能构成原电池的是( )
解析：A、B项中没有构成闭合回路，不是原电池；C项中的两极材料相同不能形成原电池；A、D两项符合原电池的构成条件，是原电池。
答案：D
5．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。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质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)这种电池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：________________，负极发生的电极反应式：______________________________________。
(3)电解液中H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。
(4)使用该燃料电池的另一个好处是_______________________ _____________________________________________________。 解析：(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的CO2不与H2SO4反应，故电池反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。
(2)电池的正极O2得电子，由于是酸性环境，所以会生成H2O，用电池反应减去正极反应即可得出负极的电极反应式。
(3)H＋移向正极，在正极生成水。
(4)产物是CO2和H2O，不会对环境造成污染。 答案：(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O (2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O
2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ (3)正 负极 (4)对环境无污染
1．下列反应不可用于设计原电池的是( ) A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O B．2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
解析：只有氧化还原反应才能设计成原电池，故选A。 答案：A
2．在铜—锌—稀硫酸构成的原电池中，经过一段时间的工作后，下列说法正确的是( )
A．锌片是正极，铜片上有气泡冒出
B．电流方向是从锌片流向铜片 C．溶液中稀硫酸的物质的量不断减小 D．电解液的pH保持不变
解析：该原电池中，锌片为负极，在铜片上有气泡冒出(H2)，A错；电流方向是从正极(铜片)流向负极(锌片)，B错；在正极：2H＋＋2e－===H2↑，因此溶液的pH变大，D错。
答案：C
3.如图所示，电流表
指针发生偏转，同时A极质量增加，B
极质量减小，C为电解质溶液。则A、B、C分别为( )
A．A是Zn，B是Cu，C是稀硫酸 B．A是Cu，B是Zn，C是稀硫酸 C．A是Fe，B是Ag，C是稀AgNO3溶液 D．A是Ag，B是Fe，C是稀AgNO3溶液
解析：由题意B极质量减少，A极质量增加，可以得出B为负极，A为正极，B比A活泼,且电解质溶液中必须含有氧化性强于H+的离子。
答案： D
4.在如图所示的柠檬水果电池中，外电路上的电流从电极X流向电极Y。若X为铁，则Y可能是( )
A．锌 C．银
B．石墨 D．铜
解析：电流的方向与电子的移动方向相反，故电子由电极Y流
向电极X，因此Y电极的活泼性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。
答案：A
5．①②③④四种金属片两两相连浸入稀H2SO4中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A．①③②④ C．③④②①
B．①③④② D．③①②④
解析：①②相连时，外电路电流从②流向①，则①大于②；①③相连时③为正极，则①大于③；②④相连时，②有气泡逸出，则④大于②；③④相连时，③的质量减少，则③大于④。答案：①③④②。
答案：B
6.关于如图所示装置的叙述，正确的是( )
A．铜是负极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少
C．电流从铁片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 答案：D
7．原电池的负极一定是( ) A．电子流入的一极 C．电子流出的一极
B．两极金属活泼性强的一极 D．发生还原反应的一极
答案：C
8．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b连接时，电子从Cu极流向Fe极 答案：D
9．镉镍(CdNi)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放
充电
电反应按下式进行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2
放电
Cd＋2NiO(OH)＋
2H2O，由此可知，该电池放电时的负极材料是( )
A．Cd(OH)2 C．Cd
B．Ni(OH)2 D．NiO(OH)
解析：该电池放电时起原电池作用，负极上发生氧化反应，由反应式可知，Cd―→Cd (OH)2，化合价升高发生氧化反应，负极材料为Cd。
答案：C
10．将a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两连接
0
＋2
组成原电池。若a、b连接时，a为负极；c、d连接时，电流由d到c；a、c连接时，c极上产生大量气泡；b、d连接时，b极上有大量气泡产生。四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )
A．a>b>c>d C．c>a>b>d
B．a>c>d>b D．b>d>c>a
解析：由a、b连接时a为负极可知活动性a>b；c、d组成原电池时，电流由d到c，则电子由c到d，故c为负极，d为正极，c>d；a、c连接时，c上有大量气泡，说明c为正极，a为负极，故a>c；同理可知d>b，综合分析可知a>c>d>b，故选B。
答案：B
