苏教版选修4 专题1第二单元第1课时 原电池的工作原理 作业1.doc

基础巩固1理论上不能设计为原电池的化学反应是()ach42o2co22h2obc2h2o=co2h2c2h2(g)o22h2od2fecl3fe=3fecl2解析：选b。放热的氧化还原反应可以设计为原电池。b中反应为吸热反应。2关于如图所示的原电池，下列说法正确的是()a电子从锌电极通过导线流向铜电极b盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移c锌电极发生还原反应d铜电极上发生的电极反应为2h2e=h2解析：选a。该原电池中，较活泼的金属锌作负极，发生氧化反应，较不活泼的铜作正极，发生还原反应，电子由负极锌流出，经导线流向铜电极，负极、正极反应分别为负极：zn2e=zn2，正极：cu22e=cu；盐桥中的阴离子向负极区域硫酸锌溶液中迁移，故a正确，b、c、d错误。3如图所示装置中，可观察到电流表指针偏转，m棒变粗，n棒变细，由此判断下表中所列m、n、p物质，其中可以成立的是()选项mnpa锌铜稀硫酸溶液b铜锌稀盐酸c银锌硝酸银溶液d锌铁硝酸铁溶液解析：选c。根据实验现象可知，m为原电池的正极，n为原电池的负极，n比m活泼，p中的阳离子在m电极上析出并附着，p溶液中含有与m极相同的金属阳离子，c项符合题意。4根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()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：选a。第一个原电池装置中，cd作负极，co作正极，自发进行的氧化还原反应是co2(aq)cd(s)=co(s)cd2(aq)；第二个原电池装置中，co作负极，ag作正极，自发进行的氧化还原反应是2ag(aq)co(s)=2ag(s)co2(aq)。由以上两个方程式相加可得2ag(aq)cd(s)=2ag(s)cd2(aq)，因此b、c、d项都正确，cd2不能氧化ag，所以a项错误。故选a项。5如图所示是zn和cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上的描述合理的是()201310.18, 实验后的记录：cu为负极，zn为正极cu极上有气泡产生，发生还原反应so向cu极移动若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体电子的流向是cuzn正极反应式：cu2e=cu2，发生氧化反应a bc d解析：选b。在给定的原电池中，正极是cu，负极是zn，故错误。电子从负极zn流出，流向正极cu，h向正极移动，在cu电极上得电子：2h2e=h2，负极失电子：zn2e=zn2，故正确；错误。zn片作负极，so向zn极移动，错误。当有0.5 mol电子转移时，产生h2 0.25 mol，正确。6课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是()a原电池是将化学能转化成电能的装置b原电池由电极、电解质溶液和导线等组成c若a为铝条、b为锌片，导线中会产生电流d若a、b均为铜片时，导线中有电子通过解析：选d。原电池是将化学能转化为电能的装置，a正确；原电池由两个活泼性不同的电极、电解质溶液和导线等组成，b、c正确，d错误。7某原电池总反应离子方程式为2fe3fe=3fe2，不能实现该反应的原电池是()a正极为cu，负极为fe，电解质溶液为fecl3溶液b正极为c，负极为fe，电解质溶液为fe(no3)3溶液c正极为ag，负极为fe，电解质溶液为fe2(so4)3溶液d正极为ag，负极为fe，电解质溶液为cuso4溶液解析：选d。由2fe3fe=3fe2得出负极反应式为fe2e=fe2，正极反应式为2fe32e=2fe2，可知负极材料为铁，正极材料为比铁不活泼的导体，电解质溶液中必须有fe3，故选d。8.如图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中，使之平衡。小心地向烧杯中央滴入cuso4溶液，片刻后可观察到的现象是()a铁圈和银圈左右摇摆不定b保持平衡状况c铁圈向下倾斜d银圈向下倾斜解析：选d。烧杯中滴加cuso4溶液后，可形成原电池，铁作负极，银圈作正极，铜在银圈上析出，质量增大，向下倾斜。9如图所示，x为单质硅，y为金属铁，a为naoh溶液，组装成一个原电池，下列说法正确的是()ax为负极，电极反应式为si4e=si4bx为正极，电极反应式为4h2o4e=4oh2h2cx为负极，电极反应式为si6oh4e=sio3h2ody为负极，电极反应式为fe2e=fe2解析：选c。先由氧化还原反应确定正极和负极，再根据反应物和产物确定电极反应式。硅、铁、naoh溶液组成原电池时，si为负极：si4e6oh=sio3h2o；铁为正极：4h2o4e=4oh2h2，总反应方程式：si2naohh2o=na2sio32h2。10由锌片、铜片和200 ml稀h2so4组成的原电池如图所示。(1)原电池的负极反应式是_， 正极反应式是_。(2)外电路中电流的方向是_。(3)一段时间后，当在铜片上放出2.24 l(标准状况下)气体时，h2so4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗_ g锌，此时转移的电子的物质的量为_，原硫酸的物质的量浓度是_(设溶液体积不变)。解析：根据电极材料可知，锌为负极，电极反应式为zn2e=zn2，铜为正极，电极反应式为2h2e=h2，外电路中电流从正极流向负极；当正极上析出2.24 l氢气时，则有：znh2so4=znso4h22e65 g1 mol22.4 l2 molmn(h2so4)2.24 ln(e)列比例式，计算可得：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极流向zn极(3)6.50.2 mol1.0 moll111利用反应2fe3zn=2fe2zn2设计一个带盐桥的原电池，并在下面方框内画出实验装置图。并指出正极为_，电极反应式为_。负极为_，电极反应式为_。此装置中盐桥的作用为_。解析：根据反应zn2fe3=zn22fe2知，该反应中的氧化反应为zn2e=zn2，应采用zn片作负极，还原反应为2fe32e=2fe2，故应选择比zn不活泼的金属或非金属石墨等作正极，根据应选择与电极材料相同的金属阳离子的电解质溶液作电解液，故负极区应选含zn2的盐溶液(如znso4溶液)，正极区选含fe3的溶液作电解液如fecl3、fe2(so4)3溶液等。答案：装置图见下图pt(与装置对应即可)2fe32e=2fe2znzn2e=zn2使两个半电池连成一个通路；使电流持续传导能力提升12某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，设计进行了一系列实验，实验的结果记录如下：实验编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1mgal稀盐酸偏向铝2alcu稀盐酸偏向铜3mgal氢氧化钠溶液偏向镁4alzn浓硝酸偏向铝(1)实验1、2中，铝分别作_极、_极；(2)实验3中铝作_极，理由是_，铝电极的电极反应式为_；(3)实验4中电流计指针偏向铝的原因是_；(4)根据实验结果，总结在原电池中金属铝作正极还是负极，受哪些因素影响：_。解析：因为金属的活泼性mgalcu，mg、al都能与稀盐酸反应，cu不能与稀盐酸反应，所以在实验1、2中，mg、al均作负极。从实验1、2可以看出，电流计指针偏向原电池的正极一方，所以在实验3、4中mg、al均作正极。虽然金属活泼性mgalzn，但在实验3中能发生反应的是al，在实验4中能发生反应的是zn，因此判断金属在原电池中的电极类型时，不能只依据金属的活泼性，要联系实际发生的反应综合判断。答案：(1)正负(2)负在naoh溶液中，al与naoh溶液反应，铝作负极，mg不反应，作正极al3e4oh=alo2h2o(3)铝在浓硝酸中钝化，只作导体(正极)(4)电解质溶液(是否能与负极自发进行氧化还原反应)及金属活动性强弱13某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 moll1的稀h2so4中，乙同学将电极放入6 moll1的naoh溶液中，如图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式：负极：_，正极：_。(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式：负极：_，正极：_。总反应离子方程式为_。(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_活动性更强，而乙会判断出_活动性更强。(填写元素符号)(4)由此实验，可得到如下哪些结论？_。a利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质b镁的金属性不一定比铝的金属性强c该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值d该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序表直接判断原电池中正、负极”的做法_(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案：_。解析：(1)甲池中电池总反应方程式为mgh2so4=mgso4h2，mg作负极，电极反应式为mg2e=mg2，al作正极，电极反应式为2h2e=h2。(2)乙池中电池总反应方程式为2al2naoh2h2o=2naalo23h2，负极上为al被氧化生成al3后与oh反应生成alo，电极反应式为2al6e8oh=2alo4h2o；正极产物为h2，电极反应式为6h2o6e=6oh3h2。(3)甲池中mg为负极，al为正极；乙池中al为负极，mg为正极，若根据负极材料金属比正极活泼，则甲判断mg活动性强，乙判断al活动性强。(4)mg的金属活动性一定比al强，金属活动性顺序表