学年高中化学4-1原电池课时达标作业新人教版选修

1、【成才之路】2013-2014学年高中化学 4-1原电池课时达标作业 新人教版选修4一、选择题1下列叙述中正确的是()A任何化学反应都能设计成原电池B任何氧化还原反应都能设计成原电池C原电池反应一定是氧化还原反应D两个不同的金属电极插入到电解质溶液中就能形成原电池解析：形成原电池的反应是氧化还原反应，故A错。原电池反应必须是自发的、放热的，吸热的氧化还原反应不能设计成原电池，故B错。根据原电池的形成条件必须形成闭合回路，故D错。答案：C2某电池的总反应为：Fe2Fe3=3Fe2，能实现该反应的原电池是()正极负极电解质溶液ACuFeFeCl3溶液BCFeFe(NO3)2溶液CFeZnFe2(S

2、O4)3溶液DAgFeCuSO4溶液解析：能实现反应Fe2Fe3=3Fe2原电池应符合以下条件：负极为Fe，正极材料的活泼性比Fe差；电解质溶液应为含Fe3的溶液。B、D两项，电解质溶液选错；C项负极材料选错。答案：A3(2013·黄冈质检)分析下图所示的四个原电池装置，结论正确的是()A(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B(2)中Mg作正极，电极反应式为：6H2O6e=6OH3H2C(3)中Fe作电池负极D(4)中Cu作正极，电极反应式为：2H2e=H2解析：电解质溶液不同，导致两极反应发生改变。本题考查原电池的正、负极的判断和电极反应式的书写以及学生知识的变迁能力

3、和灵活应变能力。当稀硫酸是电解质溶液时。Mg作负极(活动性Mg>Al)；当NaOH溶液是电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)；(3)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；(4)中Cu作正极，电极反应式为：2H2OO24e=4OH。答案：B4(双选)根据下图，下列判断中正确的是()A烧杯a中的溶液pH升高B烧杯b中发生氧化反应C烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D烧杯b中发生的反应为2Cl2e=Cl2解析：Zn比Fe活泼，所以Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn2e=Zn2；Fe作正极，氧气在该电极上发生还原反应，电

4、极反应式为：2H2OO24e=4OH，反应后a中溶液pH升高。答案：AB5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铜铁稀盐酸溶液C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液解析：N棒变细，说明被腐蚀，N极活泼性大于M极，A、D均不合题意。M棒变粗，说明有金属单质析出，B不合题意。答案：C6(2013·北京东城高三统测)用选项中的电极、溶液和如图所示装置可组成原电池。下列现象或结论的叙述正确的是()选项电极a电极b A溶液 B溶液现象或结论A CuZnCuSO4 ZnSO4一段时间后，a增加的质量与b减少

5、的质量相等BCu Zn稀H2SO4 ZnSO4盐桥中阳离子向b极移动C Fe C NaClFeCl3外电路电子转移方向：baD C C FeCl3KI、淀粉混合液若开始时只增大FeCl3溶液浓度，b极附近溶液变蓝的速度加快解析：本题考查电化学知识，考查考生对电化学知识的掌握能力。难度较大。对于A选项来说，电极b的电极反应为Zn2e,Zn2，电极a的电极反应为Cu22e,Cu，所以一段时间后，a增加的质量小于b减少的质量；B项，由于b极上锌失电子，盐桥中阴离子向b极移动；C项，Fe做负极，C做正极，外电路电子转移方向：ab。答案：D7(2013·高考课标卷)银质器皿日久表面会逐渐变黑，

6、这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C该过程中总反应为2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl解析：根据电化学原理可知，Al为负极，电极反应为：2Al6e=2Al3，银器为正极，电极反应为：3Ag2S6e=6Ag3S2，溶液中反应为：2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，三反应相加可知该过程的总反应为：2Al3Ag2S6H2O=2Al(OH)36Ag3H2S

7、，故B正确，C、D错误；银器表面黑色的Ag2S变成了Ag，质量必然减小，A错误。答案：B8(2013·经典习题选萃)控制适合的条件，将反应Fe3Ag,Fe2Ag设计成如图所示的原电池(盐桥中装有琼脂硝酸钾溶液；灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度)。已知，接通后，观察到电流计指针向右偏转。下列判断正确的是()A在外电路中，电子从石墨电极流向银电极B盐桥中的K移向乙烧杯C一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转D电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转解析：由题意，电池反应为：Fe3Ag,Fe2Ag，Ag作负极，在外电路中，电子从银电极流向石墨电

8、极，A错；盐桥中的K移向甲烧杯，B错；一段时间后，电流计指针居中后，没有电流通过，C错；电流计指针居中后，往甲烧杯中加入一定量的铁粉，形成Ag、Fe原电池，铁作负极，电流计指针将向左偏转，D正确。答案：D9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型管)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：该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu2e=Cu2，正极反应式为Age=

9、Ag，因此对；在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以错；没有盐桥，原电池不能继续工作，所以错；无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以对。答案：C二、非选择题10判断原电池的正负极时，不仅要看金属活动性顺序，还要注意此金属在电解质溶液中的活动性。试回答下列问题：(1)用铝、铜和稀硫酸组成的原电池中，_是负极，_是正极；原因是_。(2)将铝片和铜片用导线连接，一组插入浓硝酸中，一组插入氢氧化钠溶液中，分别形成了原电池，则在这两个原电池中，负极分别是_。A铝片、铜片 B铜片、铝片C铝片、铝片 D铜片、铜片解析：此题考查了原电池正、负极的判断。特别要注意

10、金属的特殊性质。答案：(1)铝铜铝的金属活动性在氢前面，且比铜强(2)B11某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如下图所示装置进行实验并得到下表实验结果：分析上述实验，回答下列问题：(1)实验2中电流由_极流向_极(填“A”或“B”)。(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是_(填“镁”或“铝”)电极。(3)实验5表明_。A铜在潮湿空气中不会被腐蚀B铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是_。A相对活泼的金属一定作负极B失去电子的电极是负极C烧杯中的液体必须是电解质溶液D原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)解析：(

11、1)电流是由正极流向负极，实验2中，Cu为正极，Zn为负极；(2)电子由负极流向正极，实验6中电子由B极流向A极，表明负极是B(Al)；(3)实验5是铜的吸氧腐蚀，说明铜的腐蚀是自发进行的；(4)判断原电池负极时，不能简单地比较金属的活动性，要看反应的具体情况，如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；在原电池中负极失去电子，发生氧化反应；必须有电解质溶液形成闭合回路；活泼性不同的两种金属，或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极。答案：(1)BA(2)铝(3)B(4)A12(2013·重庆质检)由锌片 、铜片和200 mL稀硫酸组成的原电池如下图所示。(1)原

12、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：产生0.075 mol H2，通过0.075×20.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)0.075 mol×65 g·mol14.875 g，N(e)0.15 mol×6.02×1023 mol19.03×1022，c(H2SO4

13、)0.75 mol·L1。答案：(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)由Cu极流向Zn极(3)4.875 9.03×10220.75 mol·L113(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：_；银片上发生的电极反应：_。(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)；通过导线的电量。(已知NA6.02×1023/mol,1个电子所带的电量为1.60×1019C)解析：(1)锌片和银片浸入稀硫酸中组成原

14、电池，锌片作负极，失电子发生反应：Zn2e=Zn2；溶液中H在正极上得电子生成氢气。(2)锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积在标准状况下为x。Zn2H=Zn2H265 g 22.4 L60 g47 g13 g xx13 g×22.4 L÷65 g4.5 L反应消耗的锌为13 g÷65 g/mol0.2 mol,1 mol Zn变为Zn2时，转移2 mol e，则通过的电量为：0.20 mol×2×6.02×1023mol1×1.60×1019C3.85×104C。答案：(1

15、)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)产生氢气的体积是4.5 L通过导线的电量为3.85×104C1下图所示装置能否实现化学能向电能的转化？上图所示装置也是一种铜锌原电池。锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入CuSO4溶液中，分别构成两个电极。锌片和铜片用导线连接构成外电路(电池的外部电路)；ZnSO4溶液和CuSO4溶液用盐桥连接，构成内电路(电池的内部电路)。当盐桥插入后，电流计的指针偏转，显示有电流产生，反应释放的能量转化为电能。在这种原电池中，两个电极反应是在彼此隔离的条件下进行的，锌与Cu2不直接发生反应，这样可以更彻底地将反应所释放的能量转化为电能。由铜锌原电池可知，原电池

16、中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行。发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极。在铜锌原电池的内电路，锌极发生氧化反应，锌极是负极；铜极发生还原反应，铜极是正极。对于电池来说，电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。在铜锌原电池的外电路，电子由锌极流向铜极，锌极是负极，铜极是正极。在原电池中，正极上得电子的数目和负极上失电子的数目相等。原电池的两个电极反应组成电池的总反应，这个总反应叫做电池反应。(1)盐桥将热的琼脂溶液(可以是KCl溶液或NH4NO3溶液)倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U型管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中，即可得到盐桥。离子在盐

17、桥中能够定向移动。通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。(2)原电池的表示式以上装置的铜锌原电池可以用下式表示：()Zn|ZnSO4|CuSO4|Cu()负极在左，正极在右；“|”表示电极材料与电解质溶液的界面；“”通常表示盐桥。必要时，还可加注电解质溶液的浓度等信息。Zn2在锌片表面的溶解和沉积过程同时进行2原电池的电流是怎样产生的我们以铜锌原电池为例来分析原电池的电流是怎样产生的。 锌片上和ZnSO4溶液中都存在Zn2。在锌片和溶液的接触面上，水分子与金属表面的Zn2相互吸引，发生水合作用，使部分Zn2离开锌片进入溶液：ZnZn22e溶液中的Zn2也可以沉积到锌片的表面：Zn22eZn由于前一过程的趋势大于后一过程，并且锌片上的电子不能自由进入溶液，因而锌片带负电荷。又由于异性电荷的吸引作用，锌片上的电子与溶液中的Zn2在金属一水界