苏教版选修4 专题1第二单元 化学能与电能的转化（第1课时） 作业 (1).doc

第二单元 化学能与电能的转化第1课时 原电池的工作原理1下列装置中，能构成原电池的是()解析：选d酒精为非电解质，a错误；选项b中未使用盐桥，没有形成闭合回路；c项中两个电极材料相同，不能形成原电池。依据原电池的构成条件可知d正确。2下列四位同学的说法正确的是()解析：选a在原电池中，较活泼的金属作负极，失去电子发生氧化反应，电子从负极流出经导线流向正极，内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故只有a项正确。3.有关如图所示原电池的叙述，正确的是(盐桥中装有含琼胶的kcl饱和溶液)()a铜片上有气泡逸出b取出盐桥后，检流计依然发生偏转c反应中，盐桥中的k会移向cuso4溶液d反应前后铜片质量不改变解析：选c由题图可得知，cu为正极，电极反应为cu22e=cu，zn为负极，电极反应为zn2e=zn2，则铜片上应有固体析出，反应后铜片质量增加，所以a、d均错误；取出盐桥后，原电池成断路，因此检流计不会再发生偏转，b错误；盐桥中的k会移向正极即移向cuso4溶液，c正确。4.如图所示的原电池装置，x、y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是()a外电路的电流方向为x外电路yb若两电极分别为zn和石墨棒，则x为石墨棒，y为znc若两电极都是金属，则它们的活泼性为xydx极上发生的是还原反应，y极上发生的是氧化反应解析：选c由图可知，电子的流动方向是x外电路y，则电流的方向为y外电路x；x为原电池的负极，y为正极，x的活动性比y的强；x极应发生氧化反应，y极应发生还原反应，a、b、d错误，c正确。5实验室准备较快地制取氢气，可采用的方法是()a用纯锌与稀h2so4溶液反应b用纯锌与浓hcl溶液反应c用粗锌与hno3溶液反应d用在cuso4溶液中浸泡过的锌与稀h2so4溶液反应解析：选db项会混入大量的hcl；c项不产生h2；d项中锌表面有置换出的铜，放入稀h2so4溶液时，会构成原电池而加快h2的逸出，故a错误、d正确。6将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中，并经过一段时间后，下列各叙述中正确的是()a负极有cl2逸出，正极有h2逸出b负极附近cl的浓度减小c正极附近cl的浓度逐渐增大d溶液中cl的浓度基本不变解析：选dfe为负极，fe2e=fe2；ag为正极：2h2e=h2，cl的浓度基本不变。7.如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入cuso4溶液，片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)()a铁圈和银圈左右摇摆不定b铁圈和银圈仍保持平衡状态不变c铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜d银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜解析：选d该装置是一个fe为负极、ag为正极、cuso4溶液为电解质溶液的原电池，负极反应fe2e=fe2，正极反应cu22e=cu，因此，铁圈质量减小，银圈质量增大。8x、y、z、w四种金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中组成原电池。x、y相连时，x为负极，z、w相连时，电流方向是wz；x、z相连时，z极上产生大量气泡，w、y相连时，w极发生氧化反应。据此判断四种金属的活动性顺序是()axzwybzxywcxyzw dywzx解析：选ax、y相连，x为负极，活动性xy；z、w相连，电流wz，活动性zw；x、z相连，z放气泡，活动性xz；w、y相连，w被氧化，活动性wy。则活动性由强到弱的顺序为xzwy。9a、b、c、d四种金属按下表中的装置图进行实验。装置现象二价金属a不断溶解c的质量增加a上有气泡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是_。(2)装置乙中正极的电极反应是_。(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极质量增加，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，溶液ph逐渐变大。答案：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)变大(4)dabc10为了避免锌片与cu2直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：(1)此装置工作时，可以观察到的现象是_，电池总反应式为_。(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成_，铜和铜盐溶液组成_，中间通过盐桥连接起来。(3)电池工作时，硫酸锌溶液中so向_移动，硫酸铜溶液中so向_移动。(4)此盐桥内为饱和kcl溶液，盐桥是通过_移动来导电的。在工作时，k移向_。解析：该装置为锌铜原电池，总反应式为zncu2=cuzn2，电池工作时，观察到：电流计指针发生偏转，锌片不断溶解，铜片上有红色物质析出，其中zn与znso4溶液组成锌半电池，cu与cuso4溶液组成铜半电池。电池工作时，znso4溶液中so向负极(锌电池)移动，cuso4溶液中so向盐桥移动，而盐桥中，k向正极区(cuso4溶液)移动，cl向负极区(znso4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路而导电。答案：(1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出zncu2=zn2cu(2)锌半电池铜半电池(3)锌电极盐桥(4)离子正极区(cuso4溶液)1有关电化学知识的描述正确的是()acaoh2o=ca(oh)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能b某原电池反应为cu2agno3=cu(no3)22ag，装置中的盐桥中可以是由kcl饱和溶液制得的琼脂c因为铁的活动性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极，铜作正极d理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池解析：选dcaoh2o=ca(oh)2不是氧化还原反应，不能设计成原电池，a项错误；b项中会发生反应：kclagno3=agclkno3，生成的agcl会使盐桥的导电性减弱，所以盐桥中不能使用kcl，可换成kno3，b项错误；由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生反应：cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o，cu失电子被氧化，作原电池的负极，所以c项错误。2将纯锌片和纯铜片按图所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h浓度均减小d产生气泡的速度甲比乙慢解析：选c由题目中所给图示可知，甲中形成闭合回路，符合形成原电池的条件，其中铜作正极，发生电极反应为2h2e=h2；乙不能构成闭合回路，不能形成原电池，只在锌片上发生反应zn2h=zn2h2，两者都消耗h。由于原电池的形成，故甲的反应速率比乙快。3结合下图判断，下列叙述不正确的是()a、的反应原理均是zncu2=zn2cub、中均有电子转移，均是把化学能转化为电能c随着反应的进行，、中cuso4溶液颜色均渐渐变浅d取a中溶液，加足量ba(no3)2溶液，过滤后向滤液中加agno3溶液，有沉淀产生解析：选b中发生的是化学反应，没有电能产生，中发生的是电化学反应，化学能转化为电能，但二者的反应原理都是zncu2=zn2cu，a项正确，b项错误；随着反应的进行，、中(cu2)逐渐减小，溶液颜色均渐渐变浅，c项正确；在原电池工作过程中，盐桥中的cl移向负极，即a中溶液含有cl故取a中溶液，加足量ba(no3)2溶液，过滤后向滤液中加agno3溶液，有agcl沉淀产生，d项正确。4.用铜片、银片、cu(no3)2溶液、agno3溶液、导线和盐桥(装有琼脂kno3的u形管)构成一个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为age=ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入agno3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同a bc d解析：选c由于活动性：cuag，则cu作负极，电解质溶液为cu(no3)2溶液；ag作正极，电解质溶液为agno3溶液，盐桥形成闭合回路。在外电路中，电流由银电极流向铜电极，错误；正极为溶液中ag得到电子被还原变为ag，电极反应式为age=ag，正确；实验过程中取出盐桥，因为不能形成闭合回路，所以原电池不能继续工作，错误；将铜片浸入agno3溶液中，发生的化学反应与该原电池反应相同，正确。5.298 k时，在fecl3溶液中加少量锌粒后，fe3被还原成fe2。据此某学习小组设计如图所示的原电池装置。下列有关说法正确的是()a正极电极反应为zn2e=zn2b左边烧杯中溶液的红色变浅cpt电极上有气泡出现d该电池的总反应为3zn2fe3=3zn22fe解析：选ba项，反应zn2e=zn2为负极反应，错误；b项，左边烧杯中发生反应fe3e=fe2，fe3浓度减小，溶液的红色变浅，正确；c项，pt电极上发生的反应为fe3e=fe2，没有气泡出现，错误；d项，根据题目所给信息知，该电池总反应为zn2fe3=zn22fe2，错误。6如图所示装置中，可观察到检流计指针偏转，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()选项mnpa锌铜稀硫酸溶液b铜锌稀盐酸c银锌硝酸银溶液d锌铁硝酸铁溶液解析：选cn棒变细，说明n为较活泼金属作负极，m棒变粗，说明m为正极，电解质溶液中的阳离子得电子析出金属。7某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是()afe作正极，发生氧化反应b负极反应：al3e3oh=al(oh)3c工作一段时间后，盛有稀硫酸溶液的烧杯中ph不变d盐桥中的cl向左边烧杯中移动，使该烧杯中溶液保持电中性解析：选da项，铝的金属性强于铁，则铝是负极，铁是正极，铁上发生还原反应，错误；b项，铝是负极，失去电子，电极反应式为al3e4oh=alo2h2o，错误；c项，工作一段时间后，盛有稀硫酸溶液的烧杯中氢离子放电，浓度降低，则ph增大，错误；d项，铝是负极，则盐桥中的cl向左边烧杯中移动，使该烧杯中溶液保持电中性，d正确。8有关下图装置的说法中正确的是()a氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应b乙池中电极反应式为no4he=no22h2oc当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 gd当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12 l o2，将使气体全部溶于水解析：选da项，该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的，因此氧化剂与还原剂没有直接接触，a项错误；b项，乙池是正极，溶液中的no得到电子，电极反应式为no2he=no2h2o，b项错误；c项，当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时，甲池溶液中cu2增加0.1 mol，但由于盐桥中cl向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4 g，c项错误；d项，当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时，转移电子的物质的量是0.2 mol，所以根据电极反应式no2he=no2h2o可知，生成no2的物质的量是0.2 mol，则根据反应式4no2o22h2o=4hno3可知需要氧气的物质的量是0.05 mol，其在标准状况下的体积是1.12 l，d项正确。9由锌片、铜片和200 ml稀h2so4组成的原电池如图所示。(1)原电池的负极反应是_，正极反应是_。(2)电流的方向是_。(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 l(标准状况)气体时，h2so4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗_g锌，有_个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是_(设溶液体积不变)。解析：n(h2)1.68 l/22.4 lmol10.075 mol产生0.075 mol h2，通过0.075 mol20.15 mol电子，消耗0.075 mol zn和0.075 mol h2so4，m(zn)0.075 mol65 gmol14.875 g，n(e)0.15 mol6.021023mol19.031022，c(h2so4)0.75 moll1。答案：(1)zn2e=zn22h2e=h2(2)由cu极流向zn极(3)4.8759.0310220.75 moll110将反应io5i6h3i23h2o设计成如图所示的原电池。(1)开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，此时甲池中发生的电极反应式为_，工作过程中关于电流计的读数，下列说法正确的是_(填编号)。a电流计读数逐渐减小b电流计读数有可能变为0c电流计读数一直不变 d电流计的读数逐渐增大(2)如果在加浓硫酸前， 甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，则溶液变蓝的烧杯是_(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。(3)工作一段时间后，如果再向甲烧杯滴入浓naoh溶液，此时乙池中发生的电极反应式为_，电流计指针向_(填“左”或“右”)偏转。解析：(1)根据题中信息，i失电子被氧化，说明乙池中石墨作负极，其电极反