2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第2節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能-電池第1課時(shí)原電池的工作原理達(dá)標(biāo)訓(xùn)練含解析魯科版選擇性必修第一冊(cè)

PAGE8-第1課時(shí)原電池的工作原理夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)1.銅鋅原電池工作時(shí),下列敘述不正確的是()A.負(fù)極電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+B.電池總反應(yīng)為Zn+Cu2+Zn2++CuC.在外電路中,電子從Zn極沿導(dǎo)線流向Cu極D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液2.100mL2mol·L-1的鹽酸與過(guò)量的鋅片反應(yīng),為了加快反應(yīng)速率,又不影響生成氫氣的總量,可采納的方法是()A.加入適量的6mol·L-1的鹽酸B.加入數(shù)滴氯化銅溶液C.加入適量蒸餾水D.加入適量的氯化鈉溶液3.如圖所示裝置中,視察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細(xì)。由此推斷下表中所列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銅鐵稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液4.茫茫黑夜中,航標(biāo)燈為航海員指明白方向。航標(biāo)燈的電源必需長(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.②④C.①③ D.①④5.按下圖裝置試驗(yàn),若x軸表示流出負(fù)極的電子的物質(zhì)的量,則y軸應(yīng)表示()①c(Ag+)②c(NO3-)③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量A.①③ B.③④C.①②④ D.②6.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。當(dāng)心地向燒杯中心滴入CuSO4溶液,片刻后可視察到的現(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7.在如圖所示的裝置中,a的金屬活動(dòng)性比Pb強(qiáng),b為碳棒,下列關(guān)于此裝置的敘述不正確的是()A.碳棒上有氣體放出,溶液堿性增加B.a是正極,b是負(fù)極C.導(dǎo)線中有電子流淌,電子從a極經(jīng)導(dǎo)線流向b極D.a極上發(fā)生了氧化反應(yīng)8.某小組為探討電化學(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(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,溶液均從藍(lán)色漸漸變成淺綠色D.a和b連接時(shí),Cu2+向鐵電極移動(dòng)9.由鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池如圖所示。(1)原電池的負(fù)極反應(yīng)是,正極反應(yīng)是。

(2)外電路電流的方向是。

(3)一段時(shí)間后,當(dāng)在銅片上放出1.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),右邊燒杯中的H2SO4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時(shí),共消耗g鋅,有個(gè)電子通過(guò)了導(dǎo)線,原硫酸的物質(zhì)的量濃度是(設(shè)溶液體積不變)。

提升實(shí)力跨越等級(jí)1.圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中,x軸表示試驗(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(SO42.鎂-H2O2酸性電池采納海水作為電解質(zhì)溶液(加入肯定量的酸),下列說(shuō)法正確的是()A.電池總反應(yīng)的離子方程式為:Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2OB.負(fù)極的電極反應(yīng)為H2O2+2H++2e-2H2OC.工作時(shí),正極四周海水的pH減小D.電池工作時(shí),溶液中的H+向負(fù)極移動(dòng)3.(雙選)如圖所示為鋅銅原電池。下列敘述正確的是()A.鹽橋的作用是傳導(dǎo)離子B.外電路電子由銅片流向鋅片C.鋅片上的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-ZnD.外電路中有0.2mol電子通過(guò)時(shí),銅片表面質(zhì)量增加約6.4g4.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+2H2OMg(OH)2+H2↑5.電子計(jì)算機(jī)所用紐扣電池的兩極材料為鋅和氧化銀,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其電極反應(yīng)分別為:Zn+2OH--2e-ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。下列推斷正確的是()A.鋅為正極,Ag2O為負(fù)極B.鋅為負(fù)極,Ag2O為正極C.原電池工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D.原電池工作時(shí),負(fù)極區(qū)溶液的pH增大6.有a、b、c、d四個(gè)金屬電極,有關(guān)的試驗(yàn)裝置及部分試驗(yàn)現(xiàn)象如下:試驗(yàn)裝置部分試驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減小;b極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生;c極無(wú)改變d極溶解;c極有氣體產(chǎn)生電流從a極沿導(dǎo)線流向d極由此可推斷這四種金屬的活動(dòng)性依次是()A.a>b>c>d B.b>c>d>aC.d>a>b>c D.a>b>d>c7.(雙選)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料知氧化性:Cr2O72->Fe3+,設(shè)計(jì)了含鹽橋的原電池,如圖。鹽橋中裝有瓊脂凝膠(含K2A.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:Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7HC.外電路的電流方向是從b到aD.電池工作時(shí),鹽橋中的SO4貼近生活拓展創(chuàng)新十九大報(bào)告中提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”,意味著對(duì)大氣污染防治比過(guò)去要求更高。二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.該電池放電時(shí)質(zhì)子從電極b移向電極aB.電極a旁邊發(fā)生的電極反應(yīng)為SO2+2H2O-2e-H2SO4+2H+C.電極b旁邊發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-D.相同條件下,放電過(guò)程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶1參考答案第2節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池第1課時(shí)原電池的工作原理夯實(shí)基礎(chǔ)·輕松達(dá)標(biāo)1.D正極發(fā)生還原反應(yīng):Cu2++2e-Cu,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng):Zn-2e-Zn2+;原電池總反應(yīng)為Zn+Cu2+Zn2++Cu;電子從Zn極沿導(dǎo)線流向Cu極;由于Cu2+放電,為使CuSO4溶液保持電中性,則鹽橋中的K+移向CuSO4溶液,Cl-移向ZnSO4溶液。故D錯(cuò)誤。2.B加入6mol·L-1的鹽酸,會(huì)使產(chǎn)生的H2總量增加;加入CuCl2溶液后,Zn置換出Cu,Cu附著在Zn上,Zn和Cu及鹽酸形成原電池,加快反應(yīng)速率;蒸餾水和NaCl溶液都會(huì)稀釋原鹽酸,使反應(yīng)速率減慢。故B項(xiàng)符合題意。3.CN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。4.A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)。5.D在題給原電池中,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,正極反應(yīng)為Ag++e-Ag,則a棒質(zhì)量減輕、b棒質(zhì)量增加,溶液中c(NO3-)不變,溶液的質(zhì)量減輕,從而可知D正確。6.D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)量削減;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。7.B電極a、b與電解質(zhì)溶液稀硫酸構(gòu)成原電池。因活動(dòng)性a>b(碳棒),所以a為電池的負(fù)極,b為正極,b極上有氣體放出。由于正極消耗H+,溶液中c(H+)減小,溶液堿性增加。在外電路中,電子由a極流出經(jīng)導(dǎo)線流向b極,由此可知B正確。8.Da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(wú)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)色漸漸變成淺綠色,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。9.答案(1)Zn-2e-Zn2+2H++2e-H2↑(2)由Cu極經(jīng)導(dǎo)線流向Zn極(3)4.8759.03×10220.75mol·L-1解析(3)由題意可知,產(chǎn)生了0.075molH2,電路中通過(guò)0.075mol×2=0.15mol電子,消耗0.075molZn和0.075molH2SO4。所以m(Zn)=0.075mol×65g·mol-1=4.875g,N(e-)=0.15mol×6.02×1023mol-1=9.03×1022,c(H2SO4)=0.075mol×20提升實(shí)力·跨越等級(jí)1.C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+)漸漸降低,C項(xiàng)正確;SO42-不2.A由題意分析可知該酸性電池的總反應(yīng)為Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2O,故A正確;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極反應(yīng)消耗H+,故電池工作時(shí),正極四周海水的pH增大,且溶液中的H+向正極移動(dòng),故B、C、D錯(cuò)誤。3.AD題給原電池中,鹽橋連接左、右兩個(gè)燒杯中的溶液,鹽橋可傳導(dǎo)離子,起到導(dǎo)電的作用,A正確;鋅的活潑性強(qiáng)于銅,則鋅片是負(fù)極,銅片是正極;在外電路中,電子由負(fù)極流向正極,則電子由鋅片流向銅片,B錯(cuò)誤;鋅片是負(fù)極,發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+,C錯(cuò)誤;銅片是正極,電極反應(yīng)為Cu2++2e-Cu,外電路中通過(guò)0.2mol電子時(shí),銅片上析出0.1molCu,其質(zhì)量為0.1mol×64g·mol-1=6.4g,D正確。4.B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(yáng)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。5.B依據(jù)化合價(jià)改變可知Zn被氧化,應(yīng)為原電池的負(fù)極,則正極為Ag2O,故A錯(cuò)誤,B正確;原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故C錯(cuò)誤;題給原電池工作時(shí),負(fù)極發(fā)生反應(yīng)Zn+2OH--2e-ZnO+H2O,溶液的pH減小,故D錯(cuò)誤。6.C把四個(gè)試驗(yàn)從左到右分別編號(hào)為①、②、③、④,則由試驗(yàn)①可知,a是原電池負(fù)極,b是原電池正極,金屬活動(dòng)性:a>b;由試驗(yàn)②可知,b極有氣體產(chǎn)生,c極無(wú)改變,則活動(dòng)性:b>c;由試驗(yàn)③可知,d極溶解,則d是原電池負(fù)極,c是正極,活動(dòng)性:d>c;由試驗(yàn)④可知,電流從a極流向d極,則d極為原電池負(fù)極,a極為原電池正極,活動(dòng)性:d>a。綜合以上分析可知活動(dòng)性:d>a>b>c。7.BC甲燒杯的溶液中發(fā)生氧化反應(yīng):Fe2+-e-Fe3+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng),Cr2O72-得到電子生成Cr3+,B項(xiàng)正確;a極為負(fù)極,b極為正極,外電