2024-2025學(xué)年課時(shí)作業(yè)人教版化學(xué)選擇性必修1課時(shí)作業(yè)172

課時(shí)作業(yè)17原電池的工作原理1．將純鋅片和純銅片按下圖所示方式插入相同濃度的稀硫酸中，一段時(shí)間后，下列敘述正確的是()A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B.甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C.兩燒杯中溶液的pH均增大D.甲中產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)速率比乙中的慢2．某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag，該原電池的組成正確的是()ABCD正極FePtAgAg負(fù)極AgCuFeFe電解質(zhì)溶液AgNO3H2SO4AgNO3FeCl23.將等質(zhì)量的兩份鋅粉裝入A、B兩試管中，分別加入過量的稀硫酸，并向A試管中加入少量CuSO4溶液。下列圖像表示產(chǎn)生H2的體積V(相同狀況下)與時(shí)間t的關(guān)系，其中正確的是()4．[2022·安徽蕪湖高二期末]研究人員研制出一種新型儲(chǔ)備電源——鋰水電池(結(jié)構(gòu)如圖，高硅鑄鐵為惰性輔助電極)，使用時(shí)加入水即可放電。下列關(guān)于該電池工作時(shí)的說法正確的是()A．OH－向高硅鑄鐵電極移動(dòng)B．高硅鑄鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑C．負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=Li＋D．電流方向：鋰電極→導(dǎo)線→高硅鑄鐵電極5．①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，①②相連時(shí)，外電路電流從②流向①；①③相連時(shí)，③為正極，②④相連時(shí)，②有氣泡逸出；③④相連時(shí)，③的質(zhì)量減少，據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)性由大到小的順序是()A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④6．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述中正確的是()A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池中的c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡7．控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成下圖所示的原電池，已知KI溶液過量。下列判斷正確的是()A.反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋發(fā)生氧化反應(yīng)B．反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極的反應(yīng)式：I2＋2e－=2I－C.電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，在甲中加入KSCN溶液，出現(xiàn)血紅色D．電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)處于停止?fàn)顟B(tài)8．某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用下列氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O。鹽橋中裝有含K2SO4飽和溶液的瓊膠，裝置如圖所示。下列敘述正確的是()A．乙燒杯中發(fā)生氧化反應(yīng)B．甲燒杯中溶液的pH逐漸減小C．電池工作時(shí)，鹽橋中的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))移向甲燒杯D．外電路的電流方向是從b到a9．[2022·湖北重點(diǎn)中學(xué)高二聯(lián)考]銀鋅紐扣電池，其電池的電池反應(yīng)式為Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，下列說法不正確的是()A．負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2B．正極發(fā)生還原反應(yīng)C.電池工作時(shí)，電流從Ag2O流向ZnD．電池工作時(shí)，溶液中的OH－向正極移動(dòng)10．有關(guān)下圖裝置的說法中正確的是()A．氧化劑與還原劑必須直接接觸，才能發(fā)生反應(yīng)B．乙池中電極反應(yīng)式為NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2OC．當(dāng)銅棒質(zhì)量減少6.4g時(shí)，甲池溶液質(zhì)量增加6.4gD．當(dāng)銅棒質(zhì)量減少6.4g時(shí)，向乙池密封管中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LO2，將使氣體全部溶于水11．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，完成下列問題：(1)反應(yīng)過程中，________棒質(zhì)量減少。(2)負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(3)反應(yīng)過程中，當(dāng)其中一個(gè)電極質(zhì)量增加2g時(shí)，另一電極減輕的質(zhì)量________(填“大于”“小于”或“等于”)2g。(4)鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和Cl－，使兩燒杯溶液中保持電荷守恒。①反應(yīng)過程中NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))將進(jìn)入________燒杯(填“甲”或“乙”)。②當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，乙燒杯中濃度最大的陽離子是________。12．(1)將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流表。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________________________________________________；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________________________________________________。(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈經(jīng)干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，試計(jì)算：①產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為________；②通過導(dǎo)線的總電量為________________________________________________________________________。(已知NA＝6.02×1023mol－1，1個(gè)電子所帶的電荷量為1.60×10－19C，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)13．將反應(yīng)IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋5I－＋6H＋?3I2＋3H2O設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。(1)開始時(shí)向甲燒杯中加入少量濃硫酸，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，此時(shí)甲池中發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________________，工作過程中關(guān)于電流計(jì)的讀數(shù)，下列說法正確的是________(填字母)。a．電流計(jì)讀數(shù)逐漸減小b．電流計(jì)讀數(shù)有可能變?yōu)?c．電流計(jì)讀數(shù)一直不變d．電流計(jì)的讀數(shù)逐漸增大(2)如果在加濃硫酸前，甲、乙燒杯中都加入淀粉溶液，則溶液變藍(lán)的燒杯是________(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。(3)工作一段時(shí)間后，如果再向甲燒杯中滴入濃NaOH溶液，此時(shí)乙池中發(fā)生的電極反應(yīng)式為______________________________，電流計(jì)指針向________(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。14．甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性順序，并探究產(chǎn)物的有關(guān)性質(zhì)。甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池如下圖所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)a池中正極上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)b池中總反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________________________。(3)該實(shí)驗(yàn)證明了“利用金屬活動(dòng)性順序直接判斷原電池正負(fù)極”，這種做法________(填“可靠”或“不可靠”)，若不可靠，請(qǐng)?zhí)岢隽硪环N判斷原電池正負(fù)極的可行方案________________________________________________________________________________________________________________________________________________(若你認(rèn)為可靠，此空可不作答)。(4)一段時(shí)間后，乙學(xué)生將b池兩極取出，然后取少許b池溶液于燒杯中，向其中逐滴滴加6mol·L－1H2SO4溶液直至過量，可能觀察到的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________，各階段對(duì)應(yīng)的離子方程式分別是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課時(shí)作業(yè)17原電池的工作原理1．解析：甲中形成了原電池，氫氣在銅極放出，而乙不能形成閉合回路，不能產(chǎn)生電流，銅片不是負(fù)極，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；甲中產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)速率比乙中的快，因?yàn)榧字袖\失去的電子流向銅，銅周圍生成氫氣，乙中只是鋅參加反應(yīng)，反應(yīng)過程中會(huì)使鋅片周圍產(chǎn)生大量的ZnSO4，H＋濃度下降，從而使反應(yīng)速率減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C2．解析：對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行分析知負(fù)極為Fe，則正極的活潑性比Fe差，溶液中陽離子為Ag＋，對(duì)照各選項(xiàng)只有選項(xiàng)C符合。答案：C3．解析：試管中加入少量CuSO4溶液。發(fā)生反應(yīng)Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，則Cu、Zn、稀硫酸構(gòu)成原電池，加快產(chǎn)生H2的速率，但由于A試管中有少量Zn與CuSO4發(fā)生反應(yīng)生成Cu，故A試管中參加反應(yīng)生成H2的Zn比B試管中少，則A試管中產(chǎn)生H2的體積比B試管中小。答案：D4．解析：A錯(cuò)，鋰電極是負(fù)極，高硅鑄鐵電極是正極，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則OH－向鋰電極移動(dòng)。B錯(cuò)，電解質(zhì)溶液是LiOH溶液，溶液呈堿性，則高硅鑄鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑。C對(duì)，Li電極是負(fù)極，Li失電子被氧化，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－=Li＋。D錯(cuò)，電流由正極流出，經(jīng)導(dǎo)線流入負(fù)極，故電流方向：高硅鑄鐵電極→導(dǎo)線→鋰電極。答案：C5．解析：①②相連時(shí)，外電路電流從正極流向負(fù)極，則活動(dòng)性：①大于②；①③相連時(shí)，③為正極，則活動(dòng)性：①大于③；②④相連時(shí)，②上生成H2為正極，則活動(dòng)性：④大于②；③④相連時(shí)，③的質(zhì)量減少為負(fù)極，則活動(dòng)性：③大于④。據(jù)上述分析，活動(dòng)性①>②，①>③，④>②，③>④，故活動(dòng)性由大到小順序是①>③>④>②。答案：B6．解析：活潑金屬鋅作負(fù)極，銅作正極，銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；電池工作一段時(shí)間后，甲池中的c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))不變，故B錯(cuò)誤；銅電極上發(fā)生電極反應(yīng)Cu2＋＋2e－=Cu，同時(shí)Zn2＋通過陽離子交換膜從甲池移向乙池，由電荷守恒可知，乙池中每析出1molCu，則有1molZn2＋從甲池移向乙池，因?yàn)镸(Zn)＞M(Cu)，所以乙池溶液總質(zhì)量增加，故C正確；陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，陰離子不能通過陽離子交換膜，故D錯(cuò)誤。答案：C7．解析：根據(jù)所給原電池的反應(yīng)可知，F(xiàn)e3＋在正極發(fā)生還原反應(yīng)，甲池中存在Fe3＋，故A錯(cuò)誤；乙池中的電極為負(fù)極，失電子的物質(zhì)是I－，B錯(cuò)誤；此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，電流計(jì)的讀數(shù)為零時(shí)說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，但c(Fe3＋)≠0，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：C8．解析：由2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O可知，Mn元素的化合價(jià)降低，得到電子，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，失去電子，則乙中石墨為負(fù)極，甲中石墨為正極。乙燒杯中Fe2＋失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A項(xiàng)正確；甲燒杯中MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8H＋＋5e－=Mn2＋＋4H2O，因消耗H＋而使溶液pH增大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；在原電池內(nèi)電路中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則鹽橋中的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))移向乙燒杯，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；在外電路中，電流由正極流向負(fù)極，即從a流向b，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A9．解析：銀鋅紐扣電池中Zn作負(fù)極，失去電子生成Zn(OH)2，電極反應(yīng)式為Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2，A正確；Ag2O電極作正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag，B正確；原電池工作時(shí)電子由負(fù)極流向正極，電流由正極Ag2O流向負(fù)極Zn，C正確；原電池工作時(shí)電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，即溶液中的OH－向負(fù)極Zn移動(dòng)，D錯(cuò)誤。答案：D10．解析：A項(xiàng)，該原電池中氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)是在兩個(gè)不同的燒杯中完成的，因此氧化劑與還原劑沒有直接接觸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙池是正極，溶液中的NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))得到電子，電極反應(yīng)式為NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，當(dāng)銅棒質(zhì)量減少6.4g(即0.1mol)時(shí)，甲池溶液中Cu2＋增加0.1mol，但由于鹽橋中Cl－向甲池中移動(dòng)，所以溶液增加的質(zhì)量大于6.4g，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)銅棒質(zhì)量減少6.4g(即0.1mol)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2mol，所以根據(jù)電極反應(yīng)式NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物質(zhì)的量是0.2mol，則根據(jù)反應(yīng)式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知需要氧氣的物質(zhì)的量是0.05mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是1.12L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B11．解析：(3)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，銅棒質(zhì)量增加6.4g，鋅棒質(zhì)量減少6.5g，故反應(yīng)過程中，當(dāng)銅電極質(zhì)量增加2g時(shí)，另一電極減少的質(zhì)量大于2g。(4)反應(yīng)過程中，為了保持溶液的電中性，Cl－將進(jìn)入甲燒杯，NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))進(jìn)入乙燒杯。當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，乙燒杯中有0.1molCu2＋消耗，還剩余0.1molCu2＋，有0.2molNHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))進(jìn)入乙燒杯，故乙燒杯中濃度最大的陽離子是NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。答案：(1)鋅(2)Zn－2e－=Zn2＋(3)大于(4)①乙②NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))12．解析：(1)該原電池中鋅片作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋；銀片作正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑。(2)由電極反應(yīng)不難看出該電池中溶解Zn和產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比為1∶1。①鋅片與銀片減少的質(zhì)量等于生成氫氣所消耗的鋅的質(zhì)量，m(Zn)＝60g－47g＝13g，設(shè)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為x。Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑65g22.4L13gx解得x＝4.48L。②通過導(dǎo)線的總電量＝eq\f(13g,65g·mol－1)×2×6.02×1023mol－1×1.60×10－19C≈3.85×104C。答案：(1)Zn－2e－=Zn2＋2H＋＋2e－=H2↑(2)①4.48L②3.85×104C13．解析：(1)根據(jù)題中信息，I－失電子被氧化，說明乙池中石墨做負(fù)極，其電極反應(yīng)式為2I－－2e－=I2，則甲池中石墨做正極，其電極反應(yīng)式為2IOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋12H＋＋10e－=I2＋6H2O，隨反應(yīng)的進(jìn)行，碘離子和碘酸根離子的量減小，通過的電量減小，電流計(jì)讀數(shù)不斷減小，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，電流計(jì)的讀數(shù)為0，故a、b說法正確。(2)根據(jù)(1)的分析，兩燒杯中都有I2的存在，加入淀粉后，都變藍(lán)。(3)甲燒杯中滴入NaOH溶液，消耗H＋，促使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，乙池