人教版选修4 第4章第1节 原电池 作业 (3).doc

第1节 原电池1下列反应不可用于设计原电池的是()anaohhcl=naclh2ob2ch3oh3o2=2co24h2oczn2hcl=zncl2h2d4al3o26h2o=4al(oh)3解析：选a只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。naoh与hcl的反应为非氧化还原反应。2下列关于原电池的叙述正确的是()a构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属b原电池是将化学能转变为电能的装置c原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原d原电池工作时，电流的方向是从负极到正极解析：选ba项，构成原电池的正极和负极可能是两种不同的金属，也可能是导电的非金属(如石墨棒)和金属，错误；b项，原电池是将化学能转变为电能的装置，正确；c项，在原电池中，负极上失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，错误；d项，原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极，电流的方向是从正极到负极，错误。3实验室用铁片、铜片和agno3溶液组成原电池，则正极的电极反应式为()afe3e=fe3bfe2e=fe2c2h2oo24e=4oh dage=ag解析：选d在此原电池中，铁片、铜片分别为负极和正极，总反应为fe2agno3=2agfe(no3)2，正极的电极反应为age=ag，d项正确。4.如图是一个盐桥中充满饱和kcl溶液的锌铜原电池装置，下列分析正确的是()acu片上发生氧化反应b电子由cu片经外电路流向zn片c盐桥中的cl移向znso4溶液d一段时间后烧杯中c(zn2)、c(cu2)均减小解析：选ccu片为正极，正极发生还原反应，a项错误；电子从zn片(负极)经外电路流向cu片(正极)，b项错误；盐桥中的阴离子移向负极，即cl移向znso4溶液，c项正确；负极反应为zn2e=zn2，左烧杯中c(zn2)增大，d项错误。5.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和碳棒，则x为碳棒，y为znc若两电极都是金属，则它们的活动性为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，则电流的方向就为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。所以，a、b、d错误，c正确。6.如图所示，电流计的指针发生偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是()a正极cu，负极zn，s为稀h2so4b正极zn，负极cu，s为cuso4溶液c正极ag，负极zn，s为agno3溶液d正极fe，负极cu，s为agno3溶液解析：选c原电池中，负极失去电子发生氧化反应，根据题意负极变细，即金属单质失去电子，负极应是活泼金属，b和d错误；又因为正极变粗，即该电池的总反应应是置换金属的置换反应，a错误。7有a、b、c、d四种金属，当a、b组成原电池时，电子流动方向ab；当a、d组成原电池时，a为正极；b与e构成原电池时，电极反应式为e22e=e，b2e=b2。则a、b、d、e金属性由强到弱的顺序为()aabedbabdecdeab ddabe解析：选d原电池电子由负极流向正极，负极活泼，故活动性ab；当a、d组成原电池时，a为正极，金属活动性为da；b与e构成原电池时，b失去电子，即b作负极，金属活动性为be，故a、b、d、e金属性由强到弱的顺序为dabe。8关于下图所示装置(盐桥含kcl)的叙述，正确的是()a铜离子在铜片表面被氧化b铜作负极，铜片上有气泡产生c电流从锌片经导线流向铜片d右侧烧杯中，so的物质的量几乎不变，k的数目增多解析：选d铜离子在铜片表面被还原，a不正确；铜作正极，铜片上有铜析出，无气泡产生，b不正确；电子从锌片经导线流向铜片，而电流方向与电子的定向移动方向相反，c不正确；盐桥中阳离子移向正极，右侧烧杯中k的数目增多，d正确。9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)四种金属活泼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，活泼性ab；乙中c极增重，即析出cu，则b为负极，活泼性bc；丙中a上有气体(即有h2)产生，则a为正极，活泼性da，随着h的消耗，ph变大。答案：(1)a2e=a2(2)cu22e=cu(3)变大(4)dabc10.原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图所示装置。a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是_。a和b用导线连接，cu极为原电池_极(填“正”或“负”)，zn极发生_(填“氧化”或“还原”)反应。a和b用导线连接，zn片上发生的电极反应：_，cu片上发生的电极反应：_。(2)若a和b相连接，导线上转移0.2 mol电子时，理论上zn片质量减轻_g。解析：(1)a和b不连接时，该装置不构成原电池，锌和氢离子发生置换反应，离子方程式为zn2h=zn2h2；a和b用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，正极上发生还原反应；锌作负极发生氧化反应；a和b用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，发生还原反应，电极反应式为2h2e=h2；锌作负极发生氧化反应，电极反应式为zn2e=zn2。(2)锌片减少的质量65 gmol16.5 g。答案：(1)zn2h=zn2h2正氧化zn2e=zn22h2e=h2(2)6.51已知空气锌电池的电极反应为锌粒：zn2oh2e=znoh2o，石墨：o22h2o4e=4oh。根据判断，锌片()a正极，并被还原 b正极，并被氧化c负极，并被还原 d负极，并被氧化解析：选dzn失去电子作负极，负极被氧化。2一个原电池的总反应的离子方程式是zncu2=zn2cu，该反应的原电池的组成正确的是()选项abcd正极znagcucu负极cucuznzn电解质溶液cucl2h2so4cuso4fecl2解析：选c根据负极材料要求可知，a、b错误，d项的自发氧化还原反应为znfe2=zn2fe，不符合题目要求，也不正确。3右图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下： 卡片上的描述合理的是()a bc d解析：选b构成原电池的正极是cu，负极是zn，故错误；电子从负极zn流出，流向正极cu，h向正极移动，在cu上得电子：2h2e=h2，故错误，、正确；原电池负极上发生的反应是zn2e=zn2，错误；电池总反应：zn2h=zn2h2，当有1 mol e通过时，产生h2为0.5 mol，故正确。4某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了kno3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是()a银片为负极，发生的反应为age=agb进行实验时，琼脂中k移向mg(no3)2溶液c用稀硫酸代替agno3溶液，可形成原电池d取出盐桥，电流表依然有偏转解析：选ca项，mg比ag活泼，mg片为负极，ag片为正极，a项错误；进行实验时，琼脂中的阳离子移向正极，即k移向agno3溶液，b项错误；c项，用稀硫酸代替agno3溶液，也可形成原电池，电池总反应为mg2h=mg2h2，c项正确；d项，取出盐桥，电路断开，电流表不能偏转，d项错误。5.右图为一原电池的结构示意图，下列说法中，不正确的是()a原电池工作时的总反应为zncu2=zn2cub原电池工作时，zn电极流出电子，发生氧化反应c原电池工作时，铜电极上发生氧化反应，cuso4溶液蓝色变深d盐桥中阳离子流向cuso4溶液中解析：选c该原电池中zn为负极，负极上zn失去电子，发生氧化反应，zn2e=zn2，cu为正极，正极上溶液中的cu2得到电子，发生还原反应，cu22e=cu，总电池反应为zncu2=zn2cu，盐桥中阳离子移向正极，即移向cuso4溶液，综上所述，c项错误，其他各项均正确。6.控制适合的条件，将反应2fe32i2fe2i2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是()a反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d电流计读数为零后，在甲中溶入fecl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：选d由题图并结合原电池原理分析可知，fe3得电子变为fe2被还原，i失去电子变为i2被氧化，所以a、b项正确；电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态，c项正确；在甲中溶入fecl2固体，对于2fe32i2fe2i2，平衡向逆反应方向移动，此时fe2被氧化，i2被还原，故甲中的石墨电极为负极，乙中的石墨电极为正极，d错误。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.根据氧化还原反应：2ag(aq)cu(s)=cu2(aq)2ag(s)，设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂饱和kno3溶液。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，写出两电极的电极反应式：银电极：_；x电极：_。(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(4)盐桥中向cuso4溶液中迁移的离子是_(填字母)。ak bnocag dso(5)其中cuso4溶液能否被h2so4(稀)溶液代替_。ag电极能否被石墨代替_。解析：(1)由反应方程式可知，cu为还原剂，作负极，即cu为x极，ag(aq)为氧化剂，即y应为agno3溶液。(2)银电极为电池的正极，正极发生还原反应：2ag2e=2ag，负极(x电极)发生氧化反应：cu2e=cu2。(3)外电路中的电子从cu电极(负极)流向ag电极(正极)。(4)左边烧杯中cu2e=cu2，阳离子浓度增加，故盐桥中的阴离子no移向cuso4溶液中。(5)cuso4溶液主要是具有导电性的作用，可以被其他不与cu反应的电解质溶液代替。正极本身不参与反应，只要是活泼性比cu差的金属或能导电的非金属均可以作电极，故ag电极能被石墨代替。答案：(1)cuagno3溶液(2)正2ag2e=2agcu2e=cu2(3)cuag(4)b(5)能能10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，其电极反应