人教版选修4 第4章第1节 原电池 作业 (4).doc

第1节 原电池(建议用时：45分钟)学业达标1暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当()原材料名：铁粉、水、活性炭、蛭石、食盐a正极b负极c阳极d阴极【解析】铁粉与活性炭作为原电池的电极，食盐水作为电解质溶液，加快铁粉的氧化，即铁粉失电子作负极。【答案】b2下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是()【解析】b、c选项均无化学反应；d选项zn与稀h2so4反应，但装置不能形成闭合回路，只有a符合要求。【答案】a3下列有关原电池的说法中正确的是()a在外电路中电子由正极流向负极b在原电池中，只有金属锌作为负极c原电池工作时，阳离子向正极方向移动d原电池工作时，阳离子向负极方向移动【解析】在原电池外电路中，电子从负极流向正极；原电池中活泼的金属作负极，而不一定是zn；随着反应的进行，阳离子在正极被还原，电解质溶液中的阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。【答案】c4将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 ()a两烧杯中铜片表面均无气泡产生b甲中铜片是正极，乙中铜片是负极c两烧杯中溶液的ph均增大d产生气泡的速度甲比乙慢【解析】甲装置是铜锌原电池，乙不能形成原电池装置。所以乙烧杯中铜表面无气泡生成，则甲中铜表面有气泡生成，a错；乙中cu片不可能是负极，b错；甲、乙两装置发生的反应均是zn2hh2zn2，所以两烧杯中溶液的ph均增大，c对；因甲是原电池装置，所以甲烧杯中产生h2的速度快，d错。【答案】c5用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列不能使氢气生成速率加快的是()a加热b不用稀硫酸，改用98%浓硫酸c加少量硫酸铜溶液d不用铁片，改用铁粉【解析】加热升高温度和增大固体反应物的接触面积都能加快化学反应速率，a、d正确；铁在浓硫酸中钝化，不产生氢气，b错误；加入少量硫酸铜溶液，由于cu2fecufe2，则构成铜铁稀硫酸原电池，加快了铁片与稀硫酸反应制氢气的速率，c正确。【答案】b6可以将反应znbr2znbr2设计成原电池，下列4个电极反应：br22e2br，2br2ebr2，zn2ezn2，zn22ezn，其中表示放电时负极和正极反应的分别是()a和b和c和d和【解析】放电时负极反应物为zn，失电子被氧化，正极反应物为br2，得电子被还原。【答案】c7某原电池总反应离子方程式为：2fe3fe3fe2，不能实现该反应的原电池是()a正极为cu，负极为fe，电解质溶液为fecl3溶液b正极为c，负极为fe，电解质溶液为fe(no3)3溶液c正极为ag，负极为fe，电解质溶液为fe2(so4)3溶液d正极为ag，负极为fe，电解质溶液为cuso4溶液【解析】由2fe3fe3fe2得出负极反应式为fe2efe2，正极反应式为2fe32e2fe2，可知负极材料为铁，正极材料为比铁不活泼的导体，电解质溶液中必须有fe3，故d选项不能满足要求。 【答案】d8m、n、p、e四种金属：mn2nm2m、p用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，m表面有大量气泡n、e用导线连接放入e的硫酸盐溶液中，电极反应为e22ee，n2en2。四种金属的还原性由强到弱的顺序是()ap、m、n、ebe、n、m、pcp、n、m、ede、p、m、n【解析】由知，金属活动性mn；m、p用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，m表面产生气泡，m作原电池正极，活动性pm；n、e构成的原电池n作负极，活动性ne。【答案】a9在如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，m棒变粗，n棒变细，由此判断下表中所列m、n、p物质，其中可以成立的是()mnpa锌铜稀硫酸溶液b铜铁稀盐酸c银锌硝酸银溶液d锌铁硝酸铁溶液【解析】本题通过电极变化来确定原电池的正负电极，n棒变细，即n极上发生氧化反应，n棒金属较活泼，排除a、d，由m棒变粗，可知b不正确。【答案】c10依据氧化还原反应：2ag(aq)cu(s) cu2(aq)2ag(s)设计的原电池，如图所示。cuso4溶液y请回答下列问题：(1)电极x的材料是_；电解质溶液y是_。(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_。x电极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子是从_极流向_极。【解析】原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极x的材料是铜，发生氧化反应，电解质溶液y是可溶性银盐溶液，常用硝酸银溶液。电极反应式表示为负极：cu2ecu2，正极：ageag，电子由负极(或cu)出发，经外电路流向正极(或ag)。【答案】(1)铜(或cu)agno3溶液(2)正ageagcu2ecu2(3)负(或cu)正(或ag)11a、b、c、d四种金属按下表中装置进行实验。装置现象二价金属a不断溶解c的质量增加a上有气体产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的ph_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。【解析】甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中a不断溶解，则a为负极、b为正极，活动性ab；乙中c极增重，即析出cu，则b为负极，活动性bc；丙中a上有气体即h2产生，则a为正极，活动性da，随着h的消耗，ph变大。【答案】(1)a2ea2(2)cu22ecu(3)变大(4)dabc12某校化学研究性学习小组欲设计实验验证fe、cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目。方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为：_。方案：有人利用fe、cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：_；负极反应式：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证fe、cu活动性的简单实验方案(与方案、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。【解析】比较或验证金属活动性的方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证，也可利用原电池原理(负极是较活泼的金属)，也可利用金属单质间的置换反应来完成。【答案】方案：fe2hfe2h2方案：2h2eh2fe2efe2方案：把铁片插入cuso4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(其他答案合理即可)fecu2cufe2能力提升13将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少许胆矾晶体，下列各图表示产生氢气的体积v(l)与时间t(min)的关系正确的是()【解析】向a中加入少许胆矾晶体，则有zncu2cuzn2，消耗一部分zn，所以产生h2的量较少，但生成的cu附于zn上又组成铜锌原电池，加快反应速率，因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。【答案】a14(2013安徽高考)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水liclkcl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为pbso42liclcacacl2li2so4pb。下列有关说法正确的是()a正极反应式：ca2cl2ecacl2b放电过程中，li向负极移动c每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g pbd常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转【解析】仔细分析题给信息，结合原电池工作原理进行分析判断。a分析电池总反应，ca在反应中失电子，所以ca应作负极；pbso4中的pb2得电子生成单质铅，所以正极反应物应是pbso4，所以a项错误。b.放电过程中，负极失电子，电子通过导线流向正极，所以正极表面聚集大量电子，能够吸引电解质中的阳离子向正极移动，所以b项错误。c.根据方程式知，每转移0.1 mol电子，生成0.05 mol铅，其质量为10.35 g，所以c项错误。d.根据题给信息，该电池为热激活电池，常温下，无水liclkcl为固态，没有自由移动的离子，该装置不能形成闭合回路，处于非工作状态，所以没有电流产生，即电流表或检流计的指针不会发生偏转。【答案】d15.(2014福建高考)某原电池装置如右图所示，电池总反应为2agcl22agcl。下列说法正确的是()a正极反应为agcleagclb放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成c若用nacl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变d当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子【解析】根据电池总反应可以看出cl2得电子，ag失电子，所以在原电池中cl2在正极上发生还原反应，ag在负极上发生氧化反应。正极反应为cl22e2cl，a项错误。因为电解质溶液为盐酸，所以负极上ag失电子生成的ag随即与附近的cl反应生成白色沉淀，b项错误。用氯化钠代替盐酸后，电极反应不发生改变，c项错误。当电路中转移0.01 mol e时，负极生成 0.01 mol ag，由于agclagcl，所以消耗0.01 mol cl，由于电荷守恒，同时有0.01 mol h通过阳离子交换膜转移至右侧，d项正确。【答案】d16已知可逆反应：aso2i2hasoi2h2o。()如图所示，若向b中逐滴加入浓盐酸，发现电流表指针偏转。()若改用向b中滴加40%的naoh溶液，发现电流表指针与()中偏转方向相反。试回答问题： (1)两次操作中电流表指针为什么会发生偏转？_。(2)两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反？_。(3)操作()中，c 1棒上的反应为_。(4)操作()中，c 2棒上的反应为_。【解析】()滴入浓盐酸，溶液中c(h)增大，题给可逆反应平衡正向移动，i失去电子变为i2