人教版选修4 第4章第1节 原电池 作业 (22).doc

第四章 电化学基础第一节 原电池1对于原电池的电极名称，叙述错误的是()a发生氧化反应的一极为负极b正极为电子流入的一极c比较不活泼的金属为负极d电流流出的一极为正极解析：原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。答案：c2在如图所示的水果电池中，外电路上的电流从x电极流向y电极。若x为铁，则y可能是( )a锌 b石墨c银 d铜解析：电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由y电极流向x电极，因此y电极的金属活动性强于铁，故y电极只能为选项中的锌。答案：a3某电池总反应为 2fe3cu=2fe2cu2，不能实现该反应的原电池是()a电极材料 fe、cu，电解质溶液 fecl3 溶液b电极材料石墨、cu，电解质溶液 fe2(so4)3溶液c电极材料 pt、cu，电解质溶液 fecl3溶液d电极材料 ag、cu，电解质溶液 fe2(so4)3溶液解析：根据总反应：2fe3cu=2fe2cu2，电解液为含fe3的盐溶液，负极为cu，正极则需用更不活泼的金属或石墨，bcd均符合题意； a因fe比cu活泼，fe做负极，电池反应为2fe3fe=3fe2。 答案：a4如图，下列说法不正确的是()a在装置中锌棒逐渐变细，铜棒无变化b在装置中锌棒逐渐变细，铜棒逐渐变粗c在装置中部分化学能转化成了电能d在、装置中锌棒均被氧化解析：a项，在装置中锌与氢离子反应生成锌离子和氢气，锌棒变细，铜不与氢离子反应，铜棒没有变化。b项，在装置中锌棒与铜棒通过导线连接形成了闭合回路，构成了原电池，锌失去电子转化为锌离子，锌棒变细，氢离子在铜棒上得电子生成氢气，铜棒不会变粗。c项，装置实现了化学能到电能的转化：d项，在、装置中，锌均失去电子发生氧化反应。答案：b5100 ml浓度为2 moll1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成h2的总量，可采用的方法是( )a加入适量6 moll1的盐酸b加入几滴cucl2溶液c加入适量蒸馏水d加入适量的nacl溶液解析：zn置换出cucl2中的cu，cu、zn、稀盐酸构成原电池，加快了反应速率，同时也不影响产生h2的量。答案：b6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。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_电极流向_电极。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，常用硝酸银。电极反应式表示为：负极：cu2e=cu2，正极：2ag2e=2ag，电子由负极出发，经外电路流向正极。答案：(1)铜(或cu)agno3溶液 (2)正2ag2e=2agcu2e=cu2(3)负(cu)正(ag)时间：40分钟a级基础巩固基础题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h2so4反应d原电池可以把物质内部的能量全部转化为电能解析：构成原电池的电极材料可以是非金属如碳棒，所以a错。在原电池中电子流出的一极失电子被氧化，所以b错。粗锌中含有杂质可形成zncu原电池所以c对。能量转化率不可能达到100%，所以d错。答案：c2原电池中，b极逐渐变粗，a极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的()aa是zn，b是cu，c为稀硫酸ba是cu，b是zn，c为稀硫酸ca是fe，b是ag，c为稀agno3溶液da是ag，b是fe，c为稀agno3溶液解析：根据现象b极逐渐变粗，a极逐渐变细可知：a作负极，b作正极，所以a的活泼性大于b的活泼性，排除bd选项；a极逐渐变粗，说明有金属析出，a选项析出氢气不是金属，c选项析出金属，所以c符合题意。 答案：c3用稀硫酸作电解质溶液，下列反应可设计成原电池的是()ah2so42naoh=na2so42h2obpbpbo22h2so4=2pbso42h2ocagno3kcl=agclkno3d2na2h2o=2naohh2解析：a、c项中的反应均为非氧化还原反应，不能设计成原电池；d项，若将钠放入稀硫酸中，发生反应2na2h=2nah2，且钠与硫酸反应剧烈，故不能用于设计原电池。答案：b4向等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量的cuso4溶液，产生h2的体积v(l)与时间t(min)的关系如下所示，正确的是()解析： znh2so4=znso4h2，反应速率较快，若向a中加入少量的cuso4溶液，则有：zncuso4=cuznso4，消耗一部分zn，生成的cu附于zn上，又构成无数微小的cuzn原电池，加快了zn的反应速率，所以zn与稀硫酸反应时，加入cuso4则反应速率加快，应先反应完，但因cu2消耗了一定量的zn，生成h2的量要小于b。答案：a5铁钉和碳棒用导线连接，浸入稀nacl溶液中，正极发生的反应是()a2h2e=h2b2h2oo24e=4ohcfe2e=fe2d4oh4e=2h2oo2解析：电解质为中性溶液，该反应是铁钉被氧化，铁钉为负极：2fe4e=2fe2；碳棒为正极：o22h2o4e=4oh。答案：b基础题6有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )aabcd bbcdacdabc dabdc解析：由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性ab，第二个装置依据氧化性、还原性的规律金属活动性bc，故第三个装置的金属活动性dc，由第四个装置电流从ad，则电子从da，故金属活动性da。答案：c7由锌片、铜片和200 ml稀h2so4组成的原电池如下图所示。(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。解析：由题意得产生0.075 mol h2，通过0.075 mol20.15 mol电子，消耗0.075 mol zn和0.075 mol h2so4。所以m(zn)0.075 mol 65 gmol14.875 g，n(e)0.15 mol6.021023 mol19.031022。答案：(1)zn2e=zn22h2e=h2(2)由cu极流向zn极(3)4.8759.031022b级能力提升8某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下，试根据表中的实验现象回答下列问题：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1mg、al稀盐酸偏向al2al、cu稀盐酸偏向cu3al、c(石墨)稀盐酸偏向石墨4mg、al氢氧化钠溶液偏向mg5al、zn浓硝酸偏向al(1)实验1和2中al所作的电极(正极或负极)_ _(填“相同”或“不相同”)。(2)对实验3完成下列填空：铝为_极，电极反应式：_。石墨为_极，电极反应式：_。电池总反应方程式：_。(3)实验4中铝作_，理由是_。写出铝电极的电极反应式：_。(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因_。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。解析：(1)活泼金属作负极，活泼性mgalcu，实验1中al作正极，实验2中al作负极。(2)al比石墨活泼，所以实验3中al为负极，石墨为正极，总反应为2al6h=2al33h2。(3)实验4中mg不与naoh溶液发生反应，总反应为2al2naoh2h2o=2naalo23h2，al失去电子，则al为负极。(4)实验5中al遇浓硝酸发生钝化，发生zn与浓硝酸的氧化还原反应，zn作负极，al作正极，电流由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝。答案：(1)不相同(2)负2al6e=2al3正6h6e=3h22al6h=2al33h2(3)负极al失去电子al3e4oh=alo2h2o(4)al遇浓硝酸表面形成致密氧化膜，不能与浓硝酸继续反应，所以是zn与浓硝酸反应，zn作负极，al作正极，电流由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝(5)自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子作负极，反之作正极9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)此盐桥内装有含琼胶的饱和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