高考化学试题《原电池原理》典型例题 - 高考化学题库

1、填空题将铜、锌通过导线连接，置于硫酸中，请回答下列问题：
(1)以下叙述正确的是 _______ 。（多项选择）
A．电流有锌片流向铜片
B．铜片是正极，锌片是负极
C．烧杯中溶液的H+浓度减小　
D．纯锌片换成含有杂质的锌后铜片上产生气泡的速率变慢
(2)若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为____________L.
（3）如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，请写出铜电极的电极反应方程式： ____________。

参考答案：（1） C，D?（2） 2.24?（3）Cu2+ +2e－＝Cu

本题解析：（1）铜、锌通过导线连接，置于硫酸中，则构成原电池。在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，溶液中的氢离子在正极得到电子，被还原，发生还原反应，生成氢气。纯锌片换成含有杂质的锌，则锌和杂质将构成原电池，电子直接在锌片表面被氢离子得到，即流向铜片的电子减少，所以铜片上产生气泡的速率变慢。
（2）根据正极的电极反应式2H＋＋2e－=H2↑可知，生成氢气是0.1mol，其体积在标准状况下的为2.24L。
（3）如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，则正极上铜离子得到电子，被还原生成铜析出，电极反应式为Cu2+ +2e－＝Cu。

本题难度：一般

2、计算题（6分）在盛有500mL 0.4mol/LH2SO4混合溶液的大烧杯中。用锌、铜作电极，用导线连接形成原电池，当电极锌消耗6.5g时，试完成：
（1）写出电极反应式：负极_______________；正极_____________________。?
（2）电极上共析出氢气的质量。

参考答案：（1）负极? Zn - 2e- = Zn2+ ?；正极 Cu2+ + 2e- =" Cu" , 2H+ +2e? = H2↑?
（2）电极上共析出氢气的质量。0.1g

本题解析：略

本题难度：简单

3、填空题（10分）（1）为了验证Fe3 +与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是___________

（2）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）。

①_______处电极入口通甲烷（填A或B）,其电极反应式为_______________________________
_________________________________________
②当消耗甲烷的体积为22.4L（标准状况下）时, 假设电池的能量转化率为100%，则导线中转移电子的物质的量为　　　　　　　　，消耗KOH的物质的量为_____________________。

参考答案：（每空2分）（1）②
（2）①A ； CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
②8mol ；? 2mol

本题解析：（1）验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，在原电池中，铜作负极、其它导电的金属或非金属作正极，电解质溶液为可溶性的铁盐；①中铁作负极、Cu作正极，电池反应式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；②中铜作负极、银作正极，电池反应式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故正确；③中铁发生钝化现象，Cu作负极、铁作正极，电池反应式为：Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；④中铁作负极、铜作正极，电池反应式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，故错误；故选②；
（2）①根据电子流向知，A为负极、B为正极，燃料电池中通入燃料的电极为负极、通入氧化剂的电极为正极，所以A处通入甲烷，甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；
②甲烷的物质的量为1mol，导线中转移电子的物质的量=1mol×8=8mol，根据CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O知，消耗KOH的物质的量为甲烷物质的量的10倍，所以消耗氢氧化钾的物质的量是10mol。

本题难度：一般

4、选择题关于如图所示装置的叙述，正确的是

A．Zn为负极，Cu为正极
B．正极反应为Zn－2e→
C．负极反应为Cu－2e→
D．该装置能将电能转化为化学能