人教版选修4 第4章第1节 原电池 作业 (2).doc

第1节 原电池一、选择题1下列说法正确的是()a构成原电池正极和负极的材料必须是金属b在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原c实验室欲快速制取氢气，可利用粗锌与稀硫酸反应d原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能【答案】：c【解析】：原电池也可以用石墨作电极，a错误。电子流出的一极是负极，负极发生氧化反应，b错误。粗锌中的杂质与锌及稀硫酸构成原电池，加快锌与稀硫酸的反应，c正确。原电池将化学能转化为电能，转化效率较高，但不能全部转化为电能，原电池工作时发热就是一部分能量转化为热能，d错误。2在理论上可设计成原电池的化学反应是()ac(s)h2o(g)=co(g)h2(g)h0bba(oh)28h2o(s)2nh4cl(s)=bacl2(aq)2nh3h2o(l)8h2o(l)h0ccac2(s)2h2o(l)=ca(oh)2(s)c2h2(g)h0dch4(g)2o2(g)=co2(g)2h2o (l)h0【答案】：d【解析】：能设计成原电池的化学反应属于能自发进行的放出能量的氧化还原反应。a为吸热的非自发氧化还原反应，b、c不属于氧化还原反应，d为能自发进行的放出能量的氧化还原反应。3.某小组为研究电化学原理，设计了如图所示装置。下列叙述不正确的是()a.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出b.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为cu22e=cuc.无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色d.a和b用导线连接后，电流由铁电极经导线流向铜电极【答案】：d【解析】：a和b不连接时，fe和cu2直接发生氧化还原反应，铁片上会有金属铜析出，a项正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁为负极，铜为正极，电极反应式分别为fe2e=fe2、cu22e=cu，b项正确；分析选项a、b可知，选项c是正确的；在原电池中，电流应由正极流出，经导线流向负极，故d项错。4.某原电池反应的离子方程式为fe2h=fe2h2，则下列说法中正确的是()a.用hno3作电解质溶液 b.用锌作原电池正极c.用铁作负极，铁的质量不变 d.用铜作原电池正极【答案】：d【解析】：根据原电池反应式可以确定原电池负极为fe，电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸，但不能为hno3，若为稀hno3，则原电池反应为3fe8h2no=2no3fe24h2o。5.如图所示,x为单质硅,y为金属铁,a为naoh溶液,组装成一个原电池,下列说法中正确的是()a.x为负极,电极反应为:si-4e-si4+b.x为正极,电极反应为:4h2o+4e-4oh-+2h2c.x为负极,电极反应为:si+6oh-4e-sio32-+3h2od.y为负极,电极反应为:fe-2e-fe2+【答案】：c【解析】：硅、铁、naoh溶液组成原电池时,si为负极:si-4e-+6oh-sio32-+3h2o;铁为正极:4h2o+4e-4oh-+2h2,总反应:si+2naoh+h2ona2sio3+2h2。6有甲、乙两位同学，他们一起做了水果电池的实验，测得数据如下：实验次数电极材料水果品种电极间距/cm电压/mv1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑橘38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450下列对于甲同学提出的问题，乙同学解释不正确的是()甲：实验6中的负极反应式如何写？乙：铝为负极，al3e=al3。甲：实验1和实验5电流方向为什么相反？乙：实验1中锌为负极，电流由铜经导线流向锌；实验5中铝为负极，电流由锌经导线流向铝。甲：水果电池的电压与哪些因素有关？乙：只跟水果的类型有关。ab c d【答案】：a【解析】：实验6中al为负极，故负极反应式为al3e=al3，正确；实验1中zn为负极，实验5中al为负极，正确；对比实验1和实验5可发现水果类型相同时，电极材料不同，电压也不相同，不正确。7.分析如图所示的四个原电池装置，下列结论正确的是()a.中mg作负极，中fe作负极b.中mg作正极，电极反应式为6h2o6e=6oh3h2c.中fe作负极d.中cu作正极，电极反应式为2h2e=h2【答案】：b【解析】：电解质溶液不同，导致两极反应发生改变。当稀硫酸是电解质溶液时，mg作负极(活动性mgal)；当naoh溶液是电解质溶液时，al作负极(mg不与naoh溶液反应)；中cu作负极，反应式为cu2e=cu2，fe作正极，因为常温下，fe遇浓硝酸发生钝化；中cu作正极，电极反应式为2h2oo24e=4oh。8.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是()a.电子从锌电极通过电流表流向铜电极b.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移c.锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2h2e=h2d.取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变【答案】：a【解析】：锌片作负极，铜片作正极，电子从负极流向正极，a选项正确；盐桥中的阴离子向负极移动，b选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为cu22e=cu，c选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，铜电极在反应后质量增加，d选项错误。9.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。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直接浸入agno3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同a. b. c. d.【答案】：c【解析】：铜片、银片、cu(no3)2溶液、agno3溶液、导线、盐桥构成一个原电池，cu作负极，ag作正极，电极反应为cu2e=cu2(负极)，2ag2e=2ag(正极)，盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子是由负极流向正极，电流的方向和电子的流向相反。因此错误，正确。10.根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()a.2ag(s)cd2(aq)=2ag(aq)cd(s)b.co2(aq)cd(s)=co(s)cd2(aq)c.2ag(aq)cd(s)=2ag(s)cd2(aq)d.2ag(aq)co(s)=2ag(s)co2(aq)【答案】：a【解析】：根据原电池知识，金属活动性：负极正极，可得三种金属的活动性顺序应为cdcoag，则选项中符合此关系的置换反应成立。11.下列叙述正确的是()a.反应alcl34naoh=naalo23nacl2h2o可以设计成原电池b.zn和稀硫酸反应时，加入少量cuso4溶液能加快产生h2的速率c.把fe片和cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到cu片上产生大量气泡，说明cu与h2so4能发生反应而fe被钝化d.zncu原电池工作过程中，溶液中h向负极作定向移动【答案】：b【解析】：a项，属非氧化还原反应，不能用于设计原电池；b项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中形成原电池，加快产生h2的速率；c项，构成原电池，负极fe2e=fe2，正极2h2e=h2；d项，h向原电池的正极作定向移动。12下图中甲和乙均是盐桥原电池装置。判断下列说法不正确的是()a甲中电池总反应的离子方程式为cd(s)co2(aq)=co(s)cd2(aq)b反应2ag(s)cd2(aq)=cd(s)2ag(aq)能够发生c盐桥的作用是形成闭合回路，并使两烧杯中溶液保持电中性d乙电池中有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g ag析出【答案】：b【解析】：根据甲、乙装置分析可知a项正确，且可推知cd的活泼性强于ag，故ag不能置换出cd，b项错误。二、填空题13.由a、b、c、d四种金属按下表中装置图进行实验。装置现象二价金属a不断溶解c极质量增加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_。【答案】：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)变大 (4)dabc【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上有气泡即h2产生，则a为正极，活动性da，随着h的消耗，ph变大。14.常温下，将除去表面氧化膜的al、cu片插入电解质a溶液中组成原电池，如图1所示：图1图2(1)若a为稀盐酸，则al片作_极，该电极的电极反应式为_，cu片电极反应式为_。(2)若a为naoh，则al片作_极，该电极的电极反应式为_。(3)若a为浓hno3，测得原电池的电流强度(i)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。0t1 s时，原电池的负极是_，正极的电极反应式为_，溶液中的h向_极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，此时_作负极，该电极的电极反应式为_。(4)若a为稀hno3，则cu片作_极，该电极的电极反应式为_。【答案】：(1)负al3e=al3 2h2e=h2(2)负 al4oh3e=alo2h2o(3)al片no2he=no2h2o正(或cu片) cu片 cu2e=cu2(4)正 no3e4h=no2h2o【解析】：(1)cual盐酸构成的原电池，al作负极，电极反应式为al3e=al3；cu作正极，电极反应式为2h2e=h2。(2)alcunaoh溶液构成的原电池，al作负极，电极反应式为al3e4oh=alo2h2o，cu作正极，电极反应式为2h2o2e=h22oh。(3)alcu浓硝酸构成的原电池，在0t1时，al片作负极，正极no在酸性条件下得电子生成no2和h2o，在原电池中，阳离子向正极移动，即h向正极移动。由于al在浓hno3中发生了钝化，生成的氧化膜阻止了反应的进行，此时cu与浓hno3反应而导致cu作负极，电子流动方向发生改变。(4)alcu稀hno3构成的原电池中al片作负极，cu片作正极，该电极上no在酸性条件下得电子生成no和h2o。15.某研究性学习小组根据反应2kmno410feso48h2so4=2mnso45fe2(so4)3k2so48h2o设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 moll1，溶液的体积均为200 ml，盐桥中装有饱和k2so4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨_(填“a”或“b”)，发生_反应。(2)电池工作时，盐桥中的so移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(3)写出两烧杯中的电极反应式：甲_，乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，mnso4浓度变为1.5 moll1，则反应中转移的电子为_mol。【答案】：(1)a 还原(2)乙(3)mno5e8h=mn24h2o 5fe25e=5fe3(4)0.5