2019-2020年高中化學課時提升作業(yè)十五4.1原電池新人教版.doc
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2019-2020年高中化學課時提升作業(yè)十五4.1原電池新人教版一、選擇題(本題包括7小題,每小題4分,共28分)1.(xx洛陽高二檢測)下列裝置不可以組成原電池的是()【解析】選C。C中的裝置不能形成閉合回路。2.(xx嘉興高二檢測)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時,外電路電流從流向;相連時,為正極;相連時,上有氣泡逸出;相連時,的質量減少,據此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是()A.B.C.D.【解析】選B。由原電池原理判斷金屬活動性,相連,外電路電流從流向,為正極,金屬活動性;相連,為正極,金屬活動性;相連,上有氣泡(H2)逸出,為正極,金屬活動性;相連,的質量減少,為負極,則金屬活動性,即金屬活動性順序為,B正確。3.(xx桂林高二檢測)理論上不能設計為原電池的化學反應是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)H0B.HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)H0C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H0D.2FeCl3(aq)+Fe(s)3FeCl2(aq)HY【解析】選C、D。由圖示電子流向知X為負極,Y為正極,則電流方向為Y外電路X,故A錯;若兩電極分別為Fe和碳棒,則X為鐵,Y為碳棒,B錯;負極上失去電子發(fā)生氧化反應,正極上得到電子發(fā)生還原反應,C正確;若兩電極均為金屬,活潑金屬作負極,故有活動性XY?!净犹骄俊?1)放電一段時間后,溶液的pH如何變化?提示:放電一段時間后,H+濃度降低,pH升高。(2)若將電解質溶液換為NaOH溶液,電極X可選用什么材料?提示:可選用鋁片。5.(xx承德高二檢測)X、Y兩根金屬棒插入Z溶液中構成如圖的裝置,實驗中電流表指針發(fā)生偏轉,同時X棒變粗,Y棒變細,則X、Y、Z可能是下列中的()編號XYZAZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸銅溶液DAgZn硝酸銀溶液【解析】選D。由題意可知該裝置是原電池,X棒變粗,Y棒變細,說明X為正極,Y為負極,且電解質溶液中要有離子在X極析出使X棒變粗,還要使Y極溶解。D項中Zn棒溶解,X極上析出Ag,符合題目要求?!净犹骄俊?1)若線路中共轉移2 mol電子,則兩極的質量差變化多少?提示:D項中。轉移2 mol電子時,溶解的Zn為1 mol,析出的Ag為2 mol,兩極的質量差變化為2 mol108 gmol1+1 mol65 gmol1=281 g。(2)若將“X棒變粗”改為“X棒有氣泡產生”應該選哪個選項?提示:選B。由題意知X為正極,應該為較不活潑的金屬,有氣泡產生則電解質為酸,故選B。6.(xx西安高二檢測)下圖甲和乙是雙液原電池裝置。由圖可判斷下列說法錯誤的是()A.甲圖電池反應的離子方程式為Cd(s)+Co2+(aq)Co(s)+Cd2+(aq)B.2Ag(s)+Cd2+(aq)Cd(s)+2Ag+(aq)反應能夠發(fā)生C.鹽橋的作用是形成閉合回路,并使兩邊溶液保持電中性D.乙圖當有1 mol電子通過外電路時,正極有108 g Ag析出【解析】選B。甲圖中Co為正極,Cd為負極,所以離子反應方程式為Cd(s)+Co2+(aq)Co(s)+Cd2+(aq),正確;從乙圖分析,銀作正極,Co為負極,所以Co能置換出銀,錯誤;鹽橋可以將兩個燒杯中的溶液連接形成閉合回路,保證離子移動,使溶液保持電中性,正確,乙圖中當有1 mol電子轉移時有1 mol銀析出,即108克銀,正確。7.(xx東營高二檢測)Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池,電池反應方程式為2AgCl+MgMg2+2Ag+2Cl-。有關該電池的說法正確的是()A.Mg為電池的正極B.負極反應為AgCl+e-Ag+Cl-C.Cl-向含有AgCl的電極移動D.可用于海上應急照明供電【解析】選D。根據題意知Mg為還原劑,是負極、失電子,所以A、B都錯誤,原電池中陰離子向負極移動,C錯誤?!痉椒ㄒ?guī)律】解答陌生原電池題的基本方法(1)分析給出的氧化還原反應中的化合價變化,確定還原劑和氧化劑。(2)還原劑在負極失去電子,發(fā)生氧化反應,氧化劑在正極得到電子,發(fā)生還原反應,且若還原劑是金屬單質,則金屬必作負極。(3)電子和離子的移動方向按一般的原電池原理進行分析,電子在外電路由負極流向正極,溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負極。二、非選擇題(本題包括2小題,共22分)8.(10分)(xx武漢高二檢測)將Fe片和石墨用導線相連,一組插入稀硫酸中,一組插入FeCl3溶液中,分別形成了原電池。(1)這兩個原電池中,正極分別是_。A.石墨、石墨B.石墨、Fe片C.Fe片、Fe片D.Fe片、石墨(2)寫出插入稀硫酸中形成原電池的正極反應式(用離子方程式表示)_。(3)寫出插入FeCl3溶液中形成原電池的電池總反應式(用離子方程式表示)_?!窘馕觥慨旊娊赓|溶液為H2SO4時,總反應為Fe+H2SO4FeSO4+H2,則負極為Fe,正極為石墨,正極反應式為2H+2e-H2;當電解質溶液為FeCl3時,總反應為Fe+2FeCl33FeCl2,離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,負極為Fe,正極為石墨。答案:(1)A(2)2H+2e-H2(3)2Fe3+Fe3Fe2+9.(12分)(xx宜昌高二檢測)某實驗小組的同學對電化學原理進行了一系列探究活動,某實驗小組依據氧化還原反應:Fe+Cu2+Fe2+Cu,設計的原電池裝置如圖所示:請回答下列問題:(1)鐵電極是原電池的_極,電極反應式為_,(2)石墨電極是原電極的_極,電極反應式為_。(3)反應前,兩電極質量相等,一段時間后,兩電極質量相差18 g,則導線中通過_mol電子?!窘馕觥?1)Fe作原電池的負極,電極反應式為Fe-2e-Fe2+。(2)石墨作原電池的正極,電極反應式為Cu2+2e-Cu。(3)若線路中有2 mol電子轉移時,開始兩電極的質量相等,負極質量減小56 g,則正極質量增加64 g,兩極的質量差為56 g+64 g=120 g,所以當兩電極質量相差18 g時,有mol=0.15 mol,Fe失去電子,則轉移電子的物質的量是0.3 mol。答案:(1)負Fe-2e-Fe2+(2)正Cu2+2e-Cu(3)0.3(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括6小題,每小題5分,共30分)1.(xx無錫高二檢測)將鐵片和銀片用導線連接置于同一稀鹽酸中,并經過一段時間后,下列敘述中正確的是()A.負極有Cl2逸出,正極有H2逸出B.負極附近Cl-的濃度減小C.正極附近Cl-的濃度逐漸增大D.溶液中Cl-的濃度基本不變【解析】選D。在該原電池中,Fe為負極,電極反應為Fe-2e-Fe2+,正極為Ag,電極反應為2H+2e-H2,整個溶液中Cl-的濃度基本保持不變,故D正確。2.可以將反應Zn+Br2ZnBr2設計成原電池,下列4個電極反應:Br2+2e-2Br-,2Br-2e-Br2,Zn-2e-Zn2+,Zn2+2e-Zn,其中表示該電池工作時負極和正極反應的分別是()A.和B.和C.和D.和【解析】選C。該電池工作時負極反應物為Zn,失電子被氧化,正極反應物為Br2,得電子被還原。3.下列敘述正確的是()A.反應AlCl3+4NaOHNaAlO2+3NaCl+2H2O,可以設計成原電池B.Zn和稀硫酸反應時,加入少量CuSO4溶液能加快產生H2的速率C.把Fe片和Cu片放入稀硫酸中,并用導線把二者相連,觀察到Cu片上產生大量氣泡,說明Cu與H2SO4能發(fā)生反應而Fe被鈍化D.在原電池中,活潑金屬一定作負極【解析】選B。A項,反應為非氧化還原反應,不能設計成原電池,錯誤;B項,Zn和CuSO4溶液反應生成Cu,構成Zn-Cu-H2SO4原電池,加快產生H2的速率,正確;C項,構成原電池,Fe片作負極發(fā)生氧化反應,Cu片作正極,H+發(fā)生還原反應,錯誤;D項,在Al-Mg-NaOH原電池中,Al作負極,錯誤?!疽族e提醒】判斷電極時,不能簡單依據金屬的活潑性來判斷,要注意以下特例:(1)在Al、Mg、強堿溶液構成的原電池中,Al作負極,Mg作正極。(2)在Fe(或Al)、Cu、濃硝酸構成的原電池中,由于Fe、Al被鈍化作正極,Cu作負極。4.下列事實不能說明Al的金屬活動性比Cu強的是()A.常溫下將鋁投入CuSO4溶液中B.常溫下將鋁和銅用導線連接一起放入稀鹽酸中C.常溫下將鋁和銅不用導線連接一起放入稀鹽酸中D.常溫下將鋁和銅用導線連接一起放入氫氧化鈉溶液中【解析】選D。A項,鋁表面析出紅色物質,說明鋁把銅置換出來,即鋁比銅活潑;B項,構成原電池,鋁作負極,銅作正極,說明鋁比銅活潑;C項,鋁與鹽酸劇烈反應,銅不反應,說明鋁比銅活潑;D項,在氫氧化鈉溶液中能反應生成氣體的金屬,其活動性不一定強,如Mg和Al。5.(xx日照高二檢測)如圖所示的裝置中,在產生電流時,以下說法正確的是()A.Fe是正極,C是負極B.負極反應式為Fe-3e-Fe3+C.鹽橋中陰離子移向FeCl3溶液D.導線中的電流由石墨電極流向Fe電極【解析】選D。由于Fe+2FeCl33FeCl2,所以Fe為負極,C為正極。負極:Fe-2e-Fe2+,正極:2Fe3+2e-2Fe2+。鹽橋中的陰離子移向負極區(qū)域?!净犹骄俊?1)若線路中轉移1 mol電子時,溶解鐵的質量是多少?提示:28 g(2)將上題中的鐵棒換成銅棒,是否有電流產生?提示:是。發(fā)生的原電池反應為Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2,為氧化還原反應,可構成原電池。6.(xx常德高二檢測)如圖所示的原電池可測量空氣中Cl2的含量(原電池的電解質是含有自由移動Ag+的固體物質)。下列分析不正確的是()A.電子由Ag電極經外電路流向Pt電極B.空氣中c(Cl2)越大,Ag極消耗速率越快C.正極反應:Cl2+2e-+2Ag+2AgClD.原電池工作時電解質中Ag+數目減少【解析】選D。正極為Pt電極,負極為Ag電極,總反應式為Cl2+2Ag2AgCl,負極反應為2Ag-2e-2Ag+,正極反應為Cl2+2e-+2Ag+2AgCl,電子從負極流向正極,電流從正極流向負極。空氣中c(Cl2)越大,反應速率越快,Ag極消耗速率越快。負極為Ag電極,溶液中的Ag+數目不變。二、非選擇題(本題包括2小題,共20分)7.(10分)由A、B、C、D四種金屬按表中裝置圖進行實驗。裝置現象二價金屬A不斷地溶解C的質量增加A上有氣體產生根據實驗現象回答下列問題:(1)裝置甲中負極的電極反應式是_。(2)裝置乙中正極的電極反應式是_。(3)裝置丙中溶液的pH_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活潑性由強到弱的順序是_?!窘馕觥考?、乙、丙均為原電池裝置。依據原電池原理,甲中A不斷溶解,則A為負極、B為正極,活潑性AB;乙中C的質量增加,即析出Cu,則B為負極,活潑性BC;丙中A上有氣體即有H2產生,則A為正極,活潑性DA,隨著H+的消耗,pH變大。答案:(1)A-2e-A2+(2)Cu2+2e-Cu(3)變大(4)DABC【互動探究】(1)請寫出丙裝置的正極反應式。提示:2H+2e-H2。(2)若用A、B為電極與硫酸銅溶液組成原電池,則哪個是負極?正極反應式是什么?提示:由原題解析知金屬活潑性A大于B,故A、B組成的原電池,A是負極,B是正極。正極反應式為Cu2+2e-Cu。8.(10分)(xx常州高二檢測).某化學活動小組利用如下甲裝置對原電池進行研究,請回答下列問題:(其中鹽橋為含有飽和KCl溶液的瓊脂)(1)在圖甲裝置中,當電流計中指針發(fā)生偏轉時,鹽橋中的離子移動方向為K+移向_(填“A”或“B”)燒杯。(2)鋅電極為電池的_極,發(fā)生的電極反應式為_;銅電極上發(fā)生的電極反應式為_;.該小組同學提出設想:如果將實驗中的鹽橋換為導線(銅制),電流計指針是否也發(fā)生偏轉呢?帶著疑問,該小組利用圖乙裝置進行了實驗,發(fā)現電流計指針同樣發(fā)生偏轉?;卮鹣铝袉栴}:(3)對于實驗中產生電流的原因,該小組進了深入探討,后經老師提醒注意到使用的是銅導線,燒杯A實際為原電池,燒杯B成了用電器。對于圖乙燒杯A實際是原電池的問題上,該小組成員發(fā)生了很大分歧:一部分同學認為是由于ZnSO4溶液水解顯酸性,此時原電池實際是由Zn、Cu作電極,H2SO4溶液作為電解質溶液而構成的原電池。如果這個觀點正確,那么原電池的正極反應式為_。另一部分同學認為是溶液酸性較弱,由于溶解在溶液中的氧氣的作用,使得Zn、Cu之間形成原電池。如果這個觀點正確,那么原電池的正極反應式為_。(4)若第(3)問中觀點正確,則可以利用此原理設計電池為在偏遠海島工作的燈塔供電。其具體裝置為以金屬鋁和石墨為電極,以海水為電解質溶液,最終鋁變成氫氧化鋁。請寫出該電池工作時總反應的化學方程式_?!窘馕觥?電極反應式為負極:Zn-2e-Zn2+正極:Cu2+2e-Cu所以K+應移向正極區(qū)域即移向B燒杯。.(3)若是酸性引起的,電極反應式為負極:Zn-2e-Zn2+正極:2H+2e-H2若是O2作用引起的,電極反應式為負極:2Zn-4e-2Zn2+正極:O2+4e-+2H2O4OH-(4)Al作負極,石墨為正極,海水作為電解質溶液,電極反應式為負極:4Al-12e-4Al3+正極:3O2+12e-+6H2O12OH-總反應式為4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3。答案:(1)B(2)負Zn-2e-Zn2+Cu2+2e-Cu(3)2H+2e-H2O2+2H2O+4e-4OH-(4)4Al+3O2+6H2O4Al(OH)3- 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- 2019 2020 年高 化學 課時 提升 作業(yè) 十五 4.1 原電池 新人
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