蘇教版選修4 專題1第二單元第1課時(shí) 原電池的工作原理 作業(yè)1.doc

基礎(chǔ)鞏固1理論上不能設(shè)計(jì)為原電池的化學(xué)反應(yīng)是()ach42o2co22h2obc2h2o=co2h2c2h2(g)o22h2od2fecl3fe=3fecl2解析：選b。放熱的氧化還原反應(yīng)可以設(shè)計(jì)為原電池。b中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。2關(guān)于如圖所示的原電池，下列說(shuō)法正確的是()a電子從鋅電極通過(guò)導(dǎo)線流向銅電極b鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移c鋅電極發(fā)生還原反應(yīng)d銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2h2e=h2解析：選a。該原電池中，較活潑的金屬鋅作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，較不活潑的銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電子由負(fù)極鋅流出，經(jīng)導(dǎo)線流向銅電極，負(fù)極、正極反應(yīng)分別為負(fù)極：zn2e=zn2，正極：cu22e=cu；鹽橋中的陰離子向負(fù)極區(qū)域硫酸鋅溶液中遷移，故a正確，b、c、d錯(cuò)誤。3如圖所示裝置中，可觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)，m棒變粗，n棒變細(xì)，由此判斷下表中所列m、n、p物質(zhì)，其中可以成立的是()選項(xiàng)mnpa鋅銅稀硫酸溶液b銅鋅稀鹽酸c銀鋅硝酸銀溶液d鋅鐵硝酸鐵溶液解析：選c。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，m為原電池的正極，n為原電池的負(fù)極，n比m活潑，p中的陽(yáng)離子在m電極上析出并附著，p溶液中含有與m極相同的金屬陽(yáng)離子，c項(xiàng)符合題意。4根據(jù)下圖，可判斷出下列離子方程式中錯(cuò)誤的是()a2ag(s)cd2(aq)=2ag(aq)cd(s)bco2(aq)cd(s)=co(s)cd2(aq)c2ag(aq)cd(s)=2ag(s)cd2(aq)d2ag(aq)co(s)=2ag(s)co2(aq)解析：選a。第一個(gè)原電池裝置中，cd作負(fù)極，co作正極，自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)是co2(aq)cd(s)=co(s)cd2(aq)；第二個(gè)原電池裝置中，co作負(fù)極，ag作正極，自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)是2ag(aq)co(s)=2ag(s)co2(aq)。由以上兩個(gè)方程式相加可得2ag(aq)cd(s)=2ag(s)cd2(aq)，因此b、c、d項(xiàng)都正確，cd2不能氧化ag，所以a項(xiàng)錯(cuò)誤。故選a項(xiàng)。5如圖所示是zn和cu形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書(shū)卡上的記錄如下，則卡片上的描述合理的是()201310.18, 實(shí)驗(yàn)后的記錄：cu為負(fù)極，zn為正極cu極上有氣泡產(chǎn)生，發(fā)生還原反應(yīng)so向cu極移動(dòng)若有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則可產(chǎn)生0.25 mol氣體電子的流向是cuzn正極反應(yīng)式：cu2e=cu2，發(fā)生氧化反應(yīng)a bc d解析：選b。在給定的原電池中，正極是cu，負(fù)極是zn，故錯(cuò)誤。電子從負(fù)極zn流出，流向正極cu，h向正極移動(dòng)，在cu電極上得電子：2h2e=h2，負(fù)極失電子：zn2e=zn2，故正確；錯(cuò)誤。zn片作負(fù)極，so向zn極移動(dòng)，錯(cuò)誤。當(dāng)有0.5 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，產(chǎn)生h2 0.25 mol，正確。6課堂學(xué)習(xí)中，同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計(jì)、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()a原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置b原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成c若a為鋁條、b為鋅片，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生電流d若a、b均為銅片時(shí)，導(dǎo)線中有電子通過(guò)解析：選d。原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，a正確；原電池由兩個(gè)活潑性不同的電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成，b、c正確，d錯(cuò)誤。7某原電池總反應(yīng)離子方程式為2fe3fe=3fe2，不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()a正極為cu，負(fù)極為fe，電解質(zhì)溶液為fecl3溶液b正極為c，負(fù)極為fe，電解質(zhì)溶液為fe(no3)3溶液c正極為ag，負(fù)極為fe，電解質(zhì)溶液為fe2(so4)3溶液d正極為ag，負(fù)極為fe，電解質(zhì)溶液為cuso4溶液解析：選d。由2fe3fe=3fe2得出負(fù)極反應(yīng)式為fe2e=fe2，正極反應(yīng)式為2fe32e=2fe2，可知負(fù)極材料為鐵，正極材料為比鐵不活潑的導(dǎo)體，電解質(zhì)溶液中必須有fe3，故選d。8.如圖所示的裝置，在鐵圈和銀圈的焊接處，用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中，使之平衡。小心地向燒杯中央滴入cuso4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是()a鐵圈和銀圈左右搖擺不定b保持平衡狀況c鐵圈向下傾斜d銀圈向下傾斜解析：選d。燒杯中滴加cuso4溶液后，可形成原電池，鐵作負(fù)極，銀圈作正極，銅在銀圈上析出，質(zhì)量增大，向下傾斜。9如圖所示，x為單質(zhì)硅，y為金屬鐵，a為naoh溶液，組裝成一個(gè)原電池，下列說(shuō)法正確的是()ax為負(fù)極，電極反應(yīng)式為si4e=si4bx為正極，電極反應(yīng)式為4h2o4e=4oh2h2cx為負(fù)極，電極反應(yīng)式為si6oh4e=sio3h2ody為負(fù)極，電極反應(yīng)式為fe2e=fe2解析：選c。先由氧化還原反應(yīng)確定正極和負(fù)極，再根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物確定電極反應(yīng)式。硅、鐵、naoh溶液組成原電池時(shí)，si為負(fù)極：si4e6oh=sio3h2o；鐵為正極：4h2o4e=4oh2h2，總反應(yīng)方程式：si2naohh2o=na2sio32h2。10由鋅片、銅片和200 ml稀h2so4組成的原電池如圖所示。(1)原電池的負(fù)極反應(yīng)式是_， 正極反應(yīng)式是_。(2)外電路中電流的方向是_。(3)一段時(shí)間后，當(dāng)在銅片上放出2.24 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時(shí)，h2so4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時(shí)，共消耗_ g鋅，此時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_(kāi)，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是_(設(shè)溶液體積不變)。解析：根據(jù)電極材料可知，鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)式為zn2e=zn2，銅為正極，電極反應(yīng)式為2h2e=h2，外電路中電流從正極流向負(fù)極；當(dāng)正極上析出2.24 l氫氣時(shí)，則有：znh2so4=znso4h22e65 g1 mol22.4 l2 molmn(h2so4)2.24 ln(e)列比例式，計(jì)算可得：m6.5 g，n(h2so4)0.1 mol，n(e)0.2 mol，c(h2so4)1.0 mol/l。答案：(1)zn2e=zn22h2e=h2(2)由cu極流向zn極(3)6.50.2 mol1.0 moll111利用反應(yīng)2fe3zn=2fe2zn2設(shè)計(jì)一個(gè)帶鹽橋的原電池，并在下面方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖。并指出正極為_(kāi)，電極反應(yīng)式為_(kāi)。負(fù)極為_(kāi)，電極反應(yīng)式為_(kāi)。此裝置中鹽橋的作用為_(kāi)。解析：根據(jù)反應(yīng)zn2fe3=zn22fe2知，該反應(yīng)中的氧化反應(yīng)為zn2e=zn2，應(yīng)采用zn片作負(fù)極，還原反應(yīng)為2fe32e=2fe2，故應(yīng)選擇比zn不活潑的金屬或非金屬石墨等作正極，根據(jù)應(yīng)選擇與電極材料相同的金屬陽(yáng)離子的電解質(zhì)溶液作電解液，故負(fù)極區(qū)應(yīng)選含zn2的鹽溶液(如znso4溶液)，正極區(qū)選含fe3的溶液作電解液如fecl3、fe2(so4)3溶液等。答案：裝置圖見(jiàn)下圖pt(與裝置對(duì)應(yīng)即可)2fe32e=2fe2znzn2e=zn2使兩個(gè)半電池連成一個(gè)通路；使電流持續(xù)傳導(dǎo)能力提升12某化學(xué)興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果記錄如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向1mgal稀鹽酸偏向鋁2alcu稀鹽酸偏向銅3mgal氫氧化鈉溶液偏向鎂4alzn濃硝酸偏向鋁(1)實(shí)驗(yàn)1、2中，鋁分別作_極、_極；(2)實(shí)驗(yàn)3中鋁作_極，理由是_，鋁電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)；(3)實(shí)驗(yàn)4中電流計(jì)指針偏向鋁的原因是_；(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)在原電池中金屬鋁作正極還是負(fù)極，受哪些因素影響：_。解析：因?yàn)榻饘俚幕顫娦詍galcu，mg、al都能與稀鹽酸反應(yīng)，cu不能與稀鹽酸反應(yīng)，所以在實(shí)驗(yàn)1、2中，mg、al均作負(fù)極。從實(shí)驗(yàn)1、2可以看出，電流計(jì)指針偏向原電池的正極一方，所以在實(shí)驗(yàn)3、4中mg、al均作正極。雖然金屬活潑性mgalzn，但在實(shí)驗(yàn)3中能發(fā)生反應(yīng)的是al，在實(shí)驗(yàn)4中能發(fā)生反應(yīng)的是zn，因此判斷金屬在原電池中的電極類型時(shí)，不能只依據(jù)金屬的活潑性，要聯(lián)系實(shí)際發(fā)生的反應(yīng)綜合判斷。答案：(1)正負(fù)(2)負(fù)在naoh溶液中，al與naoh溶液反應(yīng)，鋁作負(fù)極，mg不反應(yīng)，作正極al3e4oh=alo2h2o(3)鋁在濃硝酸中鈍化，只作導(dǎo)體(正極)(4)電解質(zhì)溶液(是否能與負(fù)極自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng))及金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱13某探究活動(dòng)小組想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 moll1的稀h2so4中，乙同學(xué)將電極放入6 moll1的naoh溶液中，如圖所示。(1)寫(xiě)出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式：負(fù)極：_，正極：_。(2)寫(xiě)出乙池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式：負(fù)極：_，正極：_?？偡磻?yīng)離子方程式為_(kāi)。(3)如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出_活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出_活動(dòng)性更強(qiáng)。(填寫(xiě)元素符號(hào))(4)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論？_。a利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)b鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)c該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明金屬活動(dòng)性順序表已過(guò)時(shí)，已沒(méi)有實(shí)用價(jià)值d該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)條件多變，應(yīng)具體問(wèn)題具體分析(5)上述實(shí)驗(yàn)也反過(guò)來(lái)證明了“利用金屬活動(dòng)性順序表直接判斷原電池中正、負(fù)極”的做法_(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，則請(qǐng)你提出另一個(gè)判斷原電池正、負(fù)極可行的實(shí)驗(yàn)方案：_。解析：(1)甲池中電池總反應(yīng)方程式為mgh2so4=mgso4h2，mg作負(fù)極，電極反應(yīng)式為mg2e=mg2，al作正極，電極反應(yīng)式為2h2e=h2。(2)乙池中電池總反應(yīng)方程式為2al2naoh2h2o=2naalo23h2，負(fù)極上為al被氧化生成al3后與oh反應(yīng)生成alo，電極反應(yīng)式為2al6e8oh=2alo4h2o；正極產(chǎn)物為h2，電極反應(yīng)式為6h2o6e=6oh3h2。(3)甲池中mg為負(fù)極，al為正極；乙池中al為負(fù)極，mg為正極，若根據(jù)負(fù)極材料金屬比正極活潑，則甲判斷mg活動(dòng)性強(qiáng)，乙判斷al活動(dòng)性強(qiáng)。(4)mg的金屬活動(dòng)性一定比al強(qiáng)，金屬活動(dòng)性順序表