新教材2023-2024學(xué)年高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化分層作業(yè)3原電池的工作原理課件魯科版選擇性必修1

分層作業(yè)3原電池的工作原理12345678910111213A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.對(duì)于原電池的電極名稱,下列敘述有錯(cuò)誤的是(

)A.發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極B.正極為電子流入的一極C.電解質(zhì)溶液中陽離子移向負(fù)極D.外電路中電流的方向由正極到負(fù)極C解析

在原電池中,發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極;原電池工作時(shí),其外電路中電子流出的一極為負(fù)極,電子流入的一極為正極,電流的方向與電子流動(dòng)的方向相反;電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。123456789101112132.銅鋅原電池工作時(shí),下列敘述不正確的是(

)A.撤掉鹽橋不能形成閉合回路,所以不能形成原電池B.電池總反應(yīng)為Zn+Cu2+═Zn2++CuC.在外電路中,電子從負(fù)極流向正極D.每生成1molCu,通過鹽橋的電子為2molD12345678910111213解析

由分析可知,電池工作時(shí),鹽橋的作用是構(gòu)成閉合回路,若撤掉鹽橋就不能形成閉合回路,不能形成原電池;原電池總反應(yīng)為Zn+Cu2+═Zn2++Cu;電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極;電子從負(fù)極Zn電極流向正極Cu電極,電子不能通過鹽橋。故D錯(cuò)誤。123456789101112133.如圖所示裝置中,觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(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B銅鐵稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液C12345678910111213解析

N棒變細(xì),即N極上發(fā)生氧化反應(yīng),N棒金屬較活潑,A、D不符合題意,由M棒變粗可知,B不符合題意。123456789101112134.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(zhǎng)效、穩(wěn)定。我國(guó)科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中(

)①鋁合金是正極②鋁合金是負(fù)極③海水是電解質(zhì)溶液④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng)A.②③

B.②④

C.①③

D.①④A解析

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,①錯(cuò),②對(duì)。電極在海水中,故海水為電解質(zhì)溶液,③對(duì)。鋁合金為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),故④錯(cuò)。123456789101112135.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D解析

滴入CuSO4溶液后,形成原電池,Fe作為負(fù)極,Ag作為正極,在鐵圈上發(fā)生反應(yīng)Fe-2e-═Fe2+,使鐵圈質(zhì)量減少;在Ag圈上發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-═Cu,生成的Cu附著在銀圈上,使銀圈質(zhì)量增加,所以銀圈向下傾斜,D正確。123456789101112136.紐扣電池的兩極材料分別為鋅和氧化銀,電解質(zhì)溶液為KOH溶液。工作時(shí)兩個(gè)電極反應(yīng)分別為Zn+2OH--2e-═Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-,下列說法正確的是(

)A.鋅是負(fù)極,氧化銀是正極B.鋅發(fā)生還原反應(yīng),氧化銀發(fā)生氧化反應(yīng)C.溶液中OH-向正極移動(dòng),K+、H+向負(fù)極移動(dòng)D.在電池放電過程中,電解質(zhì)溶液的酸堿性基本保持不變A12345678910111213解析

原電池中,由化合價(jià)的變化可知,Zn化合價(jià)升高,被氧化,鋅作負(fù)極,Ag化合價(jià)降低,被還原,氧化銀作正極,A項(xiàng)正確;原電池中,鋅作負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),氧化銀作正極發(fā)生還原反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;原電池工作時(shí),陰離子向負(fù)極移動(dòng),陽離子向正極移動(dòng),所以溶液中OH-向負(fù)極移動(dòng),K+、H+向正極移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;將電極反應(yīng)相加可知總反應(yīng)為Ag2O+H2O+Zn═Zn(OH)2+2Ag,反應(yīng)消耗水,溶液OH-濃度增大,則堿性增強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112137.某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是(

)A.a和b不連接時(shí),鐵片上會(huì)有金屬銅析出B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++2e-═CuC.無論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D.a和b連接時(shí),Cu2+向鐵電極移動(dòng)D12345678910111213解析

a和b不連接時(shí),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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)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(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。123456789101112138.為了避免鋅片與Cu2+直接接觸發(fā)生反應(yīng)而影響原電池的放電效率,有人設(shè)計(jì)了如圖裝置,按要求回答下列問題:(1)此裝置工作時(shí),可以觀察到的現(xiàn)象是_____________________________,電池總反應(yīng)為___________________________。

(2)電池工作時(shí),硫酸鋅溶液中向________________移動(dòng),硫酸銅溶液中

向_________移動(dòng)。

(3)此鹽橋內(nèi)為飽和KCl溶液,鹽橋是通過_________的定向移動(dòng)來導(dǎo)電的。在工作時(shí),Cl-移向_______________________。

鋅片逐漸溶解,銅片上有紅色物質(zhì)析出,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

Zn+Cu2+═Zn2++Cu鋅電極(或負(fù)極)鹽橋

離子

負(fù)極區(qū)(或ZnSO4溶液)12345678910111213解析

(1)該裝置為銅鋅原電池,總反應(yīng)為Zn+Cu2+═Cu+Zn2+,電池工作時(shí),觀察到①鋅片不斷溶解,②銅片上有紅色物質(zhì)析出,③電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(3)鹽橋中,K+向正極區(qū)或CuSO4溶液移動(dòng),Cl-向負(fù)極區(qū)或ZnSO4溶液移動(dòng),這樣依靠離子的定向移動(dòng)形成閉合回路而導(dǎo)電。(2)電池工作時(shí),ZnSO4溶液中

向負(fù)極或鋅電極移動(dòng),CuSO4溶液中

向鹽橋移動(dòng)。12345678910111213B級(jí)關(guān)鍵能力提升練以下選擇題中有1~2個(gè)選項(xiàng)符合題意。9.圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中,x軸表示實(shí)驗(yàn)時(shí)流入正極的電子的物質(zhì)的量,y軸表示(

)A.銅棒的質(zhì)量

B.c(Zn2+)C.c(H+) D.c(

)C12345678910111213解析

題給裝置構(gòu)成原電池,Zn是負(fù)極,Cu是正極。在正極Cu上溶液中的H+獲得電子變?yōu)闅錃?Cu棒的質(zhì)量不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于Zn是負(fù)極,不斷發(fā)生反應(yīng)Zn-2e-═Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于反應(yīng)不斷消耗H+,所以溶液的c(H+)逐漸降低,C項(xiàng)正確;

不參加反應(yīng),其濃度不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011121310.如圖是一原電池裝置,下列有關(guān)說法正確的是(

)A.該電池負(fù)極反應(yīng)為Fe2+-e-═Fe3+B.當(dāng)有6.02×1023個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),Fe電極減少56gC.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D.鹽橋中K+移向右側(cè)FeCl3溶液D12345678910111213解析

根據(jù)題意可知,活潑金屬Fe為負(fù)極,負(fù)極電極反應(yīng)為Fe-2e-═Fe2+,發(fā)生氧化反應(yīng),A、C錯(cuò)誤;根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)可知,當(dāng)轉(zhuǎn)移1

mol電子時(shí),參與反應(yīng)的Fe有0.5

mol,其質(zhì)量為28

g,B錯(cuò)誤;石墨電極為正極,正極反應(yīng)為Fe3++e-═Fe2+,溶液中Fe3+減少,為使FeCl3溶液保持電中性,鹽橋中的K+移向右側(cè)FeCl3溶液,D正確。1234567891011121311.圖甲和圖乙均是雙液原電池裝置。下列說法不正確的是(

)A.甲中電池總反應(yīng)的離子方程式為Cd(s)+Co2+(aq)═Co(s)+Cd2+(aq)B.反應(yīng)2Ag(s)+Cd2+(aq)═Cd(s)+2Ag+(aq)能夠發(fā)生C.鹽橋的作用是形成閉合回路,并使兩邊溶液保持電中性D.乙中有1molCo溶解時(shí),正極析出108gAgBD12345678910111213解析

由甲可知Cd的活動(dòng)性強(qiáng)于Co,由乙可知Co的活動(dòng)性強(qiáng)于Ag,即Cd的活動(dòng)性強(qiáng)于Ag,故Ag不能置換出Cd,B項(xiàng)錯(cuò)誤;乙中有1

mol

Co發(fā)生溶解時(shí),電路中轉(zhuǎn)移2

mol

電子,則正極析出2

mol

Ag,質(zhì)量為216

g,D項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011121312.Mg—AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e-═Mg2+B.正極反應(yīng)為Ag++e-═AgC.電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O═Mg(OH)2+H2↑B解析

分析Mg—AgCl電池可知,負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e-═Mg2+,正極反應(yīng)為2AgCl+2e-═2Ag+2Cl-,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在原電池的電解質(zhì)溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,C項(xiàng)正確;Mg是活潑金屬,能和H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2,D項(xiàng)正確。12345678910111213C級(jí)學(xué)科素養(yǎng)拔高