课时分层作业5原电池的工作原理

1、课时分层作业 (五 )原电池的工作原理(建议用时： 45 分钟 )基础达标练 1下列关于实验现象的描述不正确的是()A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面产生气泡B用锌片作负极， 铜片作正极，锌片和铜片用导线相连插入CuSO4 溶液中，铜片质量增加C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面生成一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，放出气泡的速率加快C A 项中形成了原电池，铜片为正极，电极反应为 2H2e=H2，铜片表面产生气泡； B 项中正极上发生反应 Cu2 2e=Cu，则在铜片上析出铜使其质量增加； C 项中发生的反应是 Cu2Fe3 =Cu22Fe2，不会析出单质

2、铁；D 项中发生反应 ZnCu2=Zn2Cu，置换出的 Cu 与剩余的 Zn 接触，在盐酸中构成了原电池，故放出H2 的速率加快。 2Mg-H2O2 电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。如图所示该电池以海水为电解质溶液。该电池工作时，下列说法正确的是()【导学号： 41722038】AMg 电极是该电池的正极BH2O2 在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH 增大D溶液中 Cl 向正极移动C 由电池总反应Mg H2O22H=Mg22H2O 可知，在该过程中镁1/9被氧化，故镁电极为负极，A 项错误。 H2O2 为氧化剂，在石墨电极上被还原为水，发生的电极反应为H2O22H2e=2H2O，

3、则石墨电极附近溶液的pH增大， B 项错误， C 项正确。在原电池中，阴离子移向负极，D 项错误。 3用铜片、银片、Cu(NO3)2 溶液、AgNO 3 溶液、导线和盐桥 (装有琼脂 -KNO 3溶液 )构成一个原电池，如图所示。下列有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流方向为从铜电极到银电极正极反应为 Ag e =Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入 AgNO 3 溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同ABCDC 根据原电池的工作原理可判断， 相对活泼的铜为负极， 铜失电子，电子由铜电极流出经外电路流向银电极，则电流方向为从银电极经外电路到铜电极， 错误；银为正极，乙中

4、的 Ag得到电子在电极上析出， 正确；盐桥的作用是连通电路，使甲、乙两烧杯中的电荷平衡，所以取出盐桥，将不能形成闭合回路，即不会形成原电池， 错误；铜片浸入 AgNO3 溶液后，铜失电子， Ag得电子，发生反应 Cu2Ag=2Ag Cu2，与原电池反应相同， 正确。综上所述，本题选 C。 4如图所示装置中，观察到检流计指针偏转，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()【导学号： 41722039】MNP2/9A锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液C 本题通过电极变化来确定电极， N 棒变细，即 N 极上发生氧化反应，应为负极，

5、 N 棒金属较活泼， A 、D 项错误；由 M 棒变粗，可知电解质溶液中含金属阳离子， B 项错误。 5把 A 、B、C、D 四块金属沉浸在稀H2SO4 溶液中，用导线两两相连可以组成多种原电池。 A 、B 相连时， A 作负极； C、D 相连时， D 极上有气泡逸出；A、 C 相连时， A 极质量减少； B、 D 相连时， B 作正极。则四种金属的活动性顺序由大到小排列正确的是()AABCDBACBDCACDBDBDCAC 原电池中相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极。负极被氧化，质量减少，正极发生还原反应，有物质析出，由题意可得金属的活动性顺序为 AB、CD、AC、DB，故

6、 ACDB。6被称之为“软电池”的纸质电池是采用一个薄层纸片 (在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰 )作为传导体，电池总反应为 Zn2MnO 2 H2O=ZnO2MnO(OH) ，下列说法正确的是 ()【导学号： 41722040】A该电池的正极为锌B该电池反应中二氧化锰起催化作用C当 0.1 mol Zn 完全溶解时，转移电子的个数为1.204 1024D电池正极反应式为2MnO22e2H2O=2MnO(OH)2OHD 反应过程中 Zn 元素的化合价由 0 2，Mn 元素的化合价由 43，故该电池的负极为锌， A 项错误； MnO2 在正极得电子， B 项错误；当 0.1 mol Zn3/

7、9溶解时，转移电子数为0.1 mol2 6.021023 mol1 1.204 1023，C 项错误。 7下列关于如图所示各装置的叙述正确的是()A装置是原电池，总反应是Cu2Fe3 =Cu2 2Fe232B装置中，铁作正极，正极反应式为Fee =FeC装置通电一段时间后，石墨电极附近红褐色加深溶液C 装置 中， Fe 为负极，总反应为 Fe2Fe3=3Fe2，A 、B 项错误；装置 中石墨 电极为阴极， Fe(OH)3 胶粒带正电荷，移向阴极，阴极附近颜色加深， C 项正确；装置 中， c 极为阳极，则 c 极为粗铜， d 极为阴极，则 d 极为纯铜， D 项错误。 8将 Fe 片和石墨用导

8、线连接，一组插入稀H2SO4 溶液中，一组插入FeCl3溶液中，分别形成原电池。(1)在这两个原电池中，正极分别为_(填序号 )。A石墨、石墨B石墨、 Fe 片CFe 片、 Fe 片DFe 片、石墨(2)插入稀24 溶液中形成的原电池的正极反应式为_(用离子H SO方程式表示 )。(3)插入 FeCl3 溶液中形成的原电池的电池总反应式为_(用离子方程式表示 )。 解析 当电解质溶液为稀H2SO4 溶液时，原电池的总反应为FeH2 SO4=FeSO4 H2，则负极为 Fe 片，正极为石墨，正极反应式为2H 2e2 ； 当 电解 质溶 液为 FeCl3 溶 液 时 ， 原电 池的 总反 应 为F

9、e=H4/92FeCl3 =3FeCl2，对应的离子方程式为Fe 2Fe3=3Fe2，负极为 Fe 片，正极为石墨。答案 (1)A (2)2H3 2 2e =H2(3)2FeFe=3Fe9由 A、 B、C、D 四种金属按下表中装置图进行实验。装置二价金属 AC 极质量A 上有气现象不断溶解增加泡产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是。(2)装置乙中正极的电极反应式是。(3)装置丙中溶液的 c(H )_(填“变大”“变小”或“不变” )。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是。解析 甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A 不断溶解，则 A 为负极、 B 为正极，活

10、动性 AB ；乙中 C 极增重，即析出 Cu，则 B 为负极，活动性 BC；丙中 A 上有气体即 H2 产生，则 A 为正极，活动性 DA ，随着 H的消耗， c(H)变小。(3)变小 (4)DABC答案 (1)A 2e =A2(2)Cu22e =Cu10如图所示，烧杯内盛有浓硝酸，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，甲、乙两同学在确定电池的正、 负极时发生了争执， 甲认为 Fe 比 Pb 活泼， Fe 应为负极；乙认为 Fe 在浓硝酸中钝化， Pb 应为负极。(1)丙同学认为将浓硝酸换成另一种溶液，根据检流计指针偏转的情况可判断甲与乙谁的观点对。 则换成的另一种溶液可以是_，若指针偏转方

11、向与5/9浓硝酸作电解液时的偏转方向_(填“相同”或“不相同”)，则证明甲同学的观点对。(2)若在 Fe、Pb 足量的情况下，观察到后来检流计指针反方向偏转，该现象支持 _(填“甲”或“乙” )同学的观点，检流计指针反方向偏转的原因是_。解析 已知对比实验中原电池的正、负极，将对比实验中检流计指针的偏转方向与图示原电池中检流计指针的偏转方向对照，来确定图示原电池的正、 负极。若证明甲同学的观点正确，则需将浓硝酸换成能与铁和铅都反应的酸溶液，但不能使铁发生钝化，因此该酸溶液可以是稀硫酸或稀盐酸。答案 (1)稀硫酸或稀盐酸 (合理即可 )相同(2)乙 开始时，Pb 作负极失电子，电子经导线流向 F

12、e 极；随着反应的进行，浓硝酸变成稀硝酸， Fe 作负极失电子，电子经导线流向 Pb 极能力提升练 11分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()【导学号： 41722041】A中 Mg 作为负极，中Fe 作为负极B中 Mg 作为正极，电极反应式为6H2O6e =6OH 3H22C中 Fe 作为负极，电极反应式为Fe2e =FeD中 Cu 作为正极，电极反应式为2H 2e=H2BMg 比 Al 活泼，在 中 Mg 作负极，但在NaOH 溶液中， Mg 不反应，6/9而 Al 可以反应，故 中 Al 是负极。在浓硝酸中 铁会钝化，故 Cu 为负极、 Fe为正极。在 中由于不断向 Cu 极

13、附近通入空气，而O2 比溶液中的 H得电子能力强，故 Fe 失电子，在 Cu 极 O2 得电子发生还原反应， 电极反应式为 O2 2H2O 4e =4OH。12控制适合的条件，将反应2Fe3 2I=2Fe2 I2 设计成如图所示的原电池，下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3 被还原C在外电路中，电子从乙中电极流向甲中电极D甲中发生的电极反应为Fe2 e =Fe3D 乙中 I失去电子，在石墨电极上发生氧化反应， A 项正确；甲中 Fe3 得到电子，在石墨电极上被还原成Fe2，B 项正确；甲中石墨电极为正极，乙中石墨电极为负极，电子从负极

14、经外电路流向正极，C 项正确；甲中发生的电极反应为 Fe3e=Fe2，D 项错误。 13某小组利用如图装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是 ()【导学号： 41722042】AX 和 Y 与检流计连接，电子由Cu 极流向 Zn 极BX 和 Y 与检流计连接，将Zn 换成 Fe 测得电流更大CX 和 Y 分别与电源“”、“”极相连，Cu 极质量减轻7/9DX 和 Y 分别与电源“”、“”极相连，Zn 极质量减轻CA 项，在原电池中较活泼的一极作负极，电子由负极流向正极；B 项，两极活泼性差距越大，反应速率越快，而Zn 比 Fe 更活泼，故 Zn 产生的电流更大； C 项， X 和 Y 分别与电源 “ ”、 “” 极相连， Cu 作电解池的阳极， Cu失电子变成 Cu2，故质量减轻。 14某同学以 Zn 与 H2SO4 的反应为例，研究化学反应中的能量变化情况。【导学号： 41722043】已知： Zn(s)H244 2H 。SO (aq)=ZnSO (aq) H (g)0(1)将纯锌片直接插入稀硫酸中，锌片溶解，且锌片表面有大量气泡产生，则反应过程中的能量转化形式为_。请设计简单的实验方案验证你的结论：_。(2)将纯锌片与纯铜片用导线连接后，同时插入某一盛有稀硫酸的烧杯中，锌片溶解，铜片不溶解， 两金属片上均有气泡产生，则反应过程中的能量转化形式为 _。请