4.1原电池同步练习题
一、选择题
1．某原电池的结构示意图如图。下列说法正确的是
A．稀硫酸和导线都是离子导体
B．电流的流动方向为：锌→导线→铜→稀硫酸→锌
C．在铜电极上氢离子得到电子而放出氢气，发生还原反应
D．铜锌原电池工作时，若有6.5g锌被溶解，电路中就有0.1mol电子通过
2．一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：，则下列有关说法正确的是
A．检测时，电解质溶液中的向负极移动 B．若有电子转移，则消耗氧气
C．电池放电时，正极附近的逐渐增大 D．正极上发生的反应为
3．由锌、铜和稀硫酸组成的原电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．锌是负极 B．锌得电子 C．铜是负极 D．铜失电子
4．某原电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是
A．该装置将电能转化为化学能 B．电子由Cu片经导线流向Zn片
C．铜片质量不变 D．锌片质量减小
5．下列说法正确的是（ ）
A．二次电池的放电与充电属于可逆反应
B．碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物
C．在周期表中，族序数都等于该族元素的最外层电子数
D．在周期表过渡元素中寻找催化剂恒和耐腐蚀、耐高温的合金材料
6．一种气体报警器的结构如图所示，工作时被检测的气体在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。常见的传感器(被检测气体/产物)有：、、等，下列说法中正确的是
A．上述气体被检测时，敏感电极均作电池正极
B．检测CO气体时，电解质溶液中的阳离子流向敏感电极
C．检测CH4气体时，对电极充入空气，该电极反应式可以为：
D．检测Cl2气体时，电流离开对电极流向传感器
7．下列装置中能组成原电池的是
A． B．
C． D．
8．组成原电池的装置如图所示，下列叙述不正确的是
A．电子Zn沿导线流向Cu
B．锌是负极，发生氧化反应
C．电池工作时，铜片质量减小
D．电流由铜片经导线流向锌片
二、非选择题
9．由碳棒，铁片和200mL1.5mol/L的稀硫酸组成的原电池中，3min内在碳棒上产生气体3.36L(标准状况)时，则：
①总电池反应的离子方程式为___。
②3min内产生气体的速率是多少___？
③反应前溶液中H+的物质的量为___？
10．化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。
(1)如图所示装置中，锌片是___________(填“正极”或“负极”)，铜片上发生的电极反应为___________。
(2)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家某锂离子电池的工作原理如图，下列说法正确的是___________。
A．A为电池的正极
B．该电池的电解质环境可能为酸或碱的水溶液
C．电池工作时，电池内部的定向移动
D．电池工作时，电子从A极经导线流向B极
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．稀硫酸溶液是离子导体，导线是电子导体，故A错误；
B．该装置是原电池，电子从负极流向正极，电子不能通过溶液，故电子从锌→导线→铜，故B错误；
C．锌电极为负极，失去电子生成锌离子，发生氧化反应，在铜电极上氢离子发生还原反应，得到电子而放出氢气，故C正确；
D．锌电极上的电极反应为Zn+2e-=Zn2+，若有6.5g锌被溶解即0.1mol，电路中就有0.2mol电子通过，故D错误；
故答案为C。
2．C
【分析】酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+，正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，正负极相加可得电池的总反应式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O；
解析：A．原电池中，阳离子向正极移动，A错误；
B．氧气得电子被还原，化合价由0价降低到-2价，若有0.4mol电子转移，则应有0.1mol氧气被还原，在标准状况下的体积为2.24L，没有说明标况，B错误；
C．正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，氢离子被消耗，逐渐增，C正确；
D．在燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，溶液为酸性，不能产生OH-，D错误；
故选C。
3．A
解析：由装置图可知，该装置为原电池，金属性强的锌做原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应被还原，铜为正极，溶液中氢离子在正极得到电子被还原，故选A。
4．D
解析：A．原电池是将化学能转化为电能的装置，A错误；
B．原电池中电子由负极经导线流向正极，则电子由Zn片经导线流向Cu片，B错误；
C．铜是正极，铜离子得电子生成单质铜，所以铜的质量增大，C错误；
D．锌是负极，发生氧化反应，生成锌离子，质量减小，D正确；
故选D。
5．D
解析：A. 二次电池的放电与充电条件不一样，二次电池的放电与充电不属于可逆反应，故A错误；
B. 碱金属单质的锂在空气中燃烧都生成氧化锂，故B错误；
C. 在周期表中，主族序数都等于该族元素的最外层电子数，副族零族等都不成立，故C错误；
D. 优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多属于过渡元素，故D正确；
答案选D。
【点睛】碱金属单质在空气中燃烧生成氧化物或是过氧化物，超氧化物等，而碱金属单质的锂在空气中燃烧都生成氧化锂。
6．C
解析：A．得到电子发生还原反应的电极为正极，上述气体CO中碳化合价升高，氯气化合价降低，部分气体中元素化合价上升，部分气体中元素化合价降低，因此被检测时，敏感电极不一定作电池正极，故A错误；
B．检测CO气体时，根据得到CO化合价升高，是原电池的负极，根据原电池“同性相吸”，则电解质溶液中的阳离子流向正极即对电极，故B错误；
C．检测CH4气体时，根据得到电解质溶液为碱性环境，对电极充入空气，该电极反应式可以为：，故C正确；
D．检测Cl2气体时，氯气得到电子生成氯离子，因此敏感电极为正极，电流从正极(敏感电极)流向负极(对电极)，故D错误。
综上所述，答案为C。
7．A
解析：A．符合原电池的构成条件，锌作负极发生氧化反应，溶液中铜离子在铜电极得到电子发生还原反应生成铜单质，能组成原电池，故A正确；
B．乙醇不是电解质，没有构成闭合回路，不满足原电池的形成条件，不能构成原电池，故B错误；
C．两个电极材料相同，且银和硝酸银不能发生自发进行的氧化还原反应，不能构成原电池，故C错误；
D．没有形成闭合回路，不能构成原电池，故D错误；
答案选A。
【点睛】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应。
8．C
解析：Zn比Cu活泼，Zn做负极，Cu做正极；
A．电子由负极沿导线到正极，即从Zn沿导线到Cu，A项正确；
B．锌做负极失电子，发生氧化反应，B项正确；
C．电池工作时，锌片质量减小，C项错误；
D．电流方向与电子方向相反，电流由铜片经导线流向锌片，D项正确；
答案选C。
二、非选择题
9． Fe+2H+=Fe2++H2↑ 0.5mol/(L·min) 0.6mol
解析：①由碳棒，铁片和200mL1.5mol/L的稀硫酸组成的原电池中，铁比碳活泼，铁作负极，Fe-2e-=Fe2+，氢离子在正极得电子生成氢气，2H++2e-=H2↑；所以总电池反应的离子方程式为：Fe+2H+= Fe2++H2↑。
②碳棒上产生气体3.36L为氢气，氢气物质的量为，根据方程式的比例关系可知，消耗盐酸的物质的量为0.3mol，则3min内产生气体的速率是。
③反应前溶液中H+的物质的量为0.2L×1.5mol/L×2=0.6mol。
10． 负极 CD
解析：(1) Zn、 Cu和稀硫酸构成原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，铜为正极，发生得到电子的还原反应，即锌片是负极，铜片上发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑。
(2)A．由图所示，Li+向B电极移动，则A电极为电池的负极， B电极为正极，A项错误；
B．锂能与水发生反应，则该电池的电解质环境不可能为酸或碱的水溶液， B项错误；
C．由图所示，电池工作时，电池内部的锂离子从负极区向正极区定向移动， C 项正确；
D．该装置为原电池，A电极为电池的负极， B电极为正极，电子从负极经导线流向正极，即电池工作时，电子从A极经导线流向B极，D项正确；
答案选CD
