2021?2022學(xué)年新教材高中化學(xué)基礎(chǔ)練3原電池的工作原理﹙含解析﹚

1、原電池的工作原理(建議用時：40分鐘)基礎(chǔ)過關(guān)練1理論上不能設(shè)計為原電池的化學(xué)反應(yīng)是()A.CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H0B.HNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(l)H0C.2H2(g)O2(g)2H2O(l)H0D.2FeCl3(aq)Fe(s)=3FeCl2(aq)HBEDBABDEC.DEAB DDABED根據(jù)“當(dāng)A、B、稀硫酸組成原電池時，電子流動方向為AB”可知金屬性：AB；根據(jù)“當(dāng)A、D、稀硫酸組成原電池時，A為正極”可知金屬性：DA；根據(jù)“當(dāng)B、E組成原電池時，電極反應(yīng)式為E22e=E，B2e=B2”可知金屬性：BE，綜上可知金屬性

2、由強到弱的順序為DABE。5已知空氣鋅電池的電極反應(yīng)為鋅片：Zn2OH2e=ZnOH2O；石墨：O2H2O2e=2OH。據(jù)此可推斷出鋅片是()A.負(fù)極，被氧化 B負(fù)極，被還原C.正極，被氧化 D正極，被還原AZn失電子，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故Zn為負(fù)極。6茫茫黑夜中，航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、PtFe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中()鋁合金是正極鋁合金是負(fù)極海水是電解質(zhì)溶液鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A.BC. DA原電池中較活潑的一極為負(fù)極，則題給原電池中鋁合金為負(fù)極，錯，對；電極在海水中，故海水為電解質(zhì)溶液，對；鋁合金為負(fù)

3、極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故錯。7(雙選)如圖是某同學(xué)設(shè)計的原電池裝置，下列敘述正確的是()A.電極上發(fā)生還原反應(yīng)，該電極作原電池的正極B.電極的電極反應(yīng)式為Cu22e=CuC.該原電池的總反應(yīng)為2Fe3Cu=Cu22Fe2D.鹽橋中裝有含瓊脂的氯化鉀飽和溶液，其作用是傳遞電子AC電極上鐵離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，該電極作原電池的正極，A項正確；電極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，即Cu2e=Cu2，B項錯誤；該裝置中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為Cu2Fe3=Cu22Fe2，C項正確；鹽橋中的電解質(zhì)電離出的離子發(fā)生定向移動進而形成電流，即鹽橋中移動的是離子，D項錯誤。8如圖裝置，在盛水的燒杯中，鐵圈和銀圈的相接

4、處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)()A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定B.保持平衡狀態(tài)不變C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜D構(gòu)成原電池，較活潑的鐵作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，質(zhì)量減??；較不活潑的銀作正極，銅離子在正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在銀圈上析出，質(zhì)量增加，所以鐵圈向上傾斜，銀圈向下傾斜，D正確。9某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述不正確的是()A.a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B.a和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu22e=CuC.無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均

5、從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D.a和b連接時，Cu2向鐵電極移動Da和b不連接時，不能構(gòu)成原電池，鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成的銅附著在鐵片上，A項正確；a和b用導(dǎo)線連接，構(gòu)成原電池，溶液中的Cu2得到電子生成銅在銅片上析出，B項正確；無論a和b是否連接，都是鐵片不斷溶解生成Fe2，溶液中的Cu2不斷得到電子生成Cu，溶液顏色從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，C項正確；a和b連接構(gòu)成原電池，溶液中銅離子向正極(銅電極)移動，D項錯誤。10利用反應(yīng)Cu2Ag=2AgCu2設(shè)計了如圖所示的原電池。回答下列問題：(1)該原電池的負(fù)極材料是_，發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(2)X是_，Y是_。(3)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)

6、象是_。(4)在外電路中，電子從_(填寫電極材料)極流向_極。解析在反應(yīng)Cu2Ag=2AgCu2中，Cu作還原劑，即為原電池的負(fù)極材料，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；Ag作氧化劑，在原電池的正極得電子，故銀棒上有銀白色物質(zhì)析出。左右兩個燒杯中的電解質(zhì)溶液依據(jù)其中的電極材料選擇，在雙液原電池中，電極材料中的金屬元素一般與電解質(zhì)溶液中的相同，故X是CuSO4溶液或其他可溶性銅鹽溶液，Y是AgNO3溶液。答案(1)Cu氧化(2)CuSO4溶液CuCl2、Cu(NO3)2等可溶性銅鹽溶液AgNO3溶液(3)銀棒上有銀白色物質(zhì)析出(4)CuAg11由鋅片、銅片和200 mL稀硫酸組成的原電池如圖所示。(1)原

7、電池的負(fù)極反應(yīng)式為_；正極反應(yīng)式為_。(2)電流的方向是_。(3)一段時間后，當(dāng)在銅片上放出1.68 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時，H2SO4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時，共消耗 _g鋅，有_個電子通過了導(dǎo)線，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是_(設(shè)溶液體積不變)。解析(3)產(chǎn)生0.075 mol H2，通過0.075 mol20.15 mol電子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4，所以m(Zn)0.075 mol65 gmol14.875 g，N(e)0.15 mol6.021023 mol19.031022，c(H2SO4)0.75 molL1。答案(1)Zn2e=Zn22H

8、2e=H2(2)由Cu極流向Zn極(3)4.8759.0310220.75 molL1拓展培優(yōu)練12下列關(guān)于如圖所示的原電池的說法正確的是()A.當(dāng)a為Cu，b為含有碳雜質(zhì)的Al，c為稀硫酸時，b極上觀察不到氣泡產(chǎn)生B.當(dāng)a為石墨，b為Fe，c為濃硫酸時，不能產(chǎn)生連續(xù)的穩(wěn)定電流C.當(dāng)a為Mg，b為Al，c為NaOH溶液時，根據(jù)現(xiàn)象可推知Al的活動性強于MgD.當(dāng)a為石墨，b為Cu，c為FeCl3溶液時，a、b之間沒有電流通過B當(dāng)b為含有碳雜質(zhì)的Al，C、Al、稀硫酸也可構(gòu)成原電池，溶液中的H在該極上獲得電子產(chǎn)生H2，所以在b極上可觀察到有氣泡產(chǎn)生，A錯誤；當(dāng)a為石墨，b為Fe，c為濃硫酸時，常

9、溫下，F(xiàn)e遇濃硫酸鈍化，不能形成連續(xù)的穩(wěn)定電流，B正確；Mg不能與強堿溶液反應(yīng)，而Al可與NaOH溶液反應(yīng)，所以Al作原電池的負(fù)極，電極質(zhì)量減小，Mg作原電池的正極，電極表面有氣泡產(chǎn)生，但實際上Mg的活動性強于Al，不能根據(jù)現(xiàn)象判斷Al的活動性強于Mg，C錯誤；Cu能與FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能夠形成原電池而產(chǎn)生電流，D錯誤。13一定量的鋅粉和6 molL1的過量鹽酸反應(yīng)，當(dāng)向其中加入少量的下列物質(zhì)時，既能夠加快反應(yīng)速率，又不影響產(chǎn)生H2的總量的是()石墨粉CuO銅粉鐵粉濃鹽酸A BC D只有B加入石墨粉，Zn、C、鹽酸構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，且不影響產(chǎn)生H2的總量，故正確；加入CuO，

10、CuO與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅，氯化銅與鋅反應(yīng)生成銅，形成原電池，反應(yīng)速率加快，但與鹽酸反應(yīng)的鋅的量減少，產(chǎn)生H2的總量減少，故錯誤；加入銅粉，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，且不影響產(chǎn)生H2的總量，故正確；加入鐵粉，構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快，但鐵可以與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，產(chǎn)生H2的總量增多，故錯誤；加入濃鹽酸，氫離子濃度增大，反應(yīng)速率加快，且不影響產(chǎn)生H2的總量，故正確。答案為B。14將銅片和銀片用導(dǎo)線連接插入硝酸銀溶液中，當(dāng)線路中有0.2 mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，負(fù)極質(zhì)量的變化是()A增加6.4 g B增加2.16 gC減輕6.4 g D減輕2.16 gC構(gòu)成的原電池中負(fù)極是單質(zhì)銅失去電子變成銅離子進

11、入溶液，每1 mol銅發(fā)生反應(yīng)失去2 mol電子，所以負(fù)極有0.1 mol 銅失去電子變成Cu2進入溶液，質(zhì)量減輕6.4 g。15(雙選)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知氧化性：Cr2OFe3，設(shè)計了含鹽橋的原電池，如圖鹽橋中裝有瓊脂凝膠(含K2SO4)。下列敘述正確的是()甲乙A.甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)B.乙燒杯中發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cr2O14H6e=2Cr37H2OC.外電路的電流方向是從b到aD.電池工作時，鹽橋中的SO移向乙燒杯BC甲燒杯的溶液中發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe2e=Fe3，A項錯誤；乙燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)，Cr2O得到電子生成Cr3，B項正確；a極為負(fù)極，b極為正極，外電路中

12、電流由b到a，C項正確；SO向負(fù)極移動，即移向甲燒杯，D項錯誤。16(素養(yǎng)題)如圖所示，燒杯內(nèi)盛有濃硝酸，在燒杯中放入用銅線相連的鐵、鉛兩個電極，甲、乙兩同學(xué)在確定電池的正、負(fù)極時發(fā)生了爭執(zhí)，甲認(rèn)為Fe比Pb活潑，F(xiàn)e應(yīng)為負(fù)極；乙認(rèn)為Fe在濃硝酸中鈍化，Pb應(yīng)為負(fù)極。(1)丙同學(xué)認(rèn)為將濃硝酸換成另一種溶液，根據(jù)檢流計指針偏轉(zhuǎn)的情況可判斷甲與乙誰的觀點對。則換成的另一種溶液可以是_，若指針偏轉(zhuǎn)方向與濃硝酸作電解液時的偏轉(zhuǎn)方向_(填“相同”或“不相同”)，則證明甲同學(xué)的觀點對。(2)若在Fe、Pb足量的情況下，觀察到后來檢流計指針反方向偏轉(zhuǎn)，該現(xiàn)象支持_(填“甲”或“乙”)同學(xué)的觀點，檢流計指針反方向偏轉(zhuǎn)的原因是_。解析已知對比實驗中原電池的正、負(fù)極，將對比