2020-2021学年化学苏教版选修4课时分层作业3　原电池的工作原理 含解析

1、祝学子学业有成，取得好成绩课时分层作业（三)原电池的工作原理(建议用时:45分钟）1在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()ah2so4(aq）bacl2(aq）=2hcl（aq）baso4(s）h0b2ch3oh(l)3o2(g)=2co2（g）4h2o（l） h0c4fe（oh)2（s)2h2o(l）o2（g)=4fe(oh）3（s)h0d3cu（s)8hno3(aq)=3cu(no3)2（aq）2no(g)4h2o（l)h0a理论上放热的氧化还原反应能够设计成原电池。2在如图所示的水果电池中,外电路上的电流从x电极流向y电极。若x为铁，则y可能是（）a锌b石墨c银d铜a电流的方向与电子

2、的移动方向相反,由已知条件知电子由y电极流向x电极，因此y电极的金属活动性强于铁，故y电极只能为选项中的锌。3某原电池反应的离子方程式为fe2h=fe2h2，则下列说法正确的是 （)ahno3为电解质溶液b锌为原电池正极c铁质量不变d铜为原电池正极d由原电池反应的离子方程式知,电池的负极为铁，则正极应是比铁不活泼的金属或非金属（如c）(b被否定),在反应中负极不断被消耗(c被否定)，由于反应中放出了氢气并生成了fe2，故知电解质溶液不能是hno3(a被否定).由上分析可知正确选项为d。4.下列关于原电池的叙述正确的是（)a在外电路中，电流由铜电极流向银电极b正极反应为cu22e=cuc实验过程

3、中取出盐桥，原电池仍继续工作d将铜片直接浸入硝酸银溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同d该原电池中cu作负极，ag作正极，电极反应为cu2e=cu2(负极),2ag2e=2ag（正极),盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子由负极流向正极，电流的方向和电子的流向相反。d选项正确。5。在如图所示的装置中,a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各项叙述不正确的是（)a碳棒上有气体放出，溶液ph变大ba是正极，b是负极c导线中有电子流动,电子从a极流向b极da极上发生了氧化反应b电极a、b与电解质溶液稀h2so4组成原电池。因活动性ab（碳棒），所以a为原电池的负极，b为正极。电极反

4、应式为a(负)极:ane=an(氧化反应），b（正)极：nhne=h2（还原反应)。由于正极放电消耗h，溶液中c(h)减小,ph增大，在外电路中，电子由a极流出经电流计流向b极。6如图所示装置中,观察到电流计指针偏转，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(）选项mnpa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，n棒金属较活泼，排除a、d，由m棒变粗,可知b不正确.7以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是()a锌片溶解了1 m

5、ol，铜片上析出1 mol h2b两极上溶解和析出的物质的质量相等c锌片溶解了31 g,铜片上析出了1 g h2d锌片溶解了1 mol，硫酸消耗了0。5 mola在涉及原电池的有关计算中，关键是要把握住一点：即两极得失电子数相等。利用这一特点，我们从电极反应式看，负极:zn2e=zn2；正极：2h2e=h2。当溶解1 mol锌时失去2 mol电子,铜片上析出1 mol氢气得到2 mol电子,得失电子守恒，这样即可推出a正确。8。原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（)a由al、cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为al3e=al3b由mg、al、n

6、aoh溶液组成原电池，其负极反应式为al3e4oh=alo2h2oc由fe、cu、fecl3溶液组成原电池,其负极反应式 cu2e=cu2d常温下,由al、cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为cu2e=cu2cal、cu、稀硫酸组成的原电池中，较活泼金属al为负极，a正确；因为mg与naoh溶液不反应，故mg、al、naoh溶液组成的原电池中，al为负极，发生氧化反应，b正确；因fe比cu活泼 ，fe、cu、fecl3溶液组成原电池时,fe失电子被氧化,负极反应为fe2e=fe2，c错误;因常温下al可被浓硝酸钝化，故al、cu、浓硝酸原电池中，cu为负极，失电子被氧化，d正确。9已知电极材

7、料:铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：cucl2溶液、fe2(so4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题：(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用.请说明原因_。（2）若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？_。若能，请写出电极反应式,负极：_，正极：_。（若不能，后两空不填)（3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。解析:（1)当cu、al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。（2)因为fecl3能与cu发生反应：2fecl3cu=2fecl2cucl2，因此根据给出的条件可

8、以设计成原电池,其负极为cu，反应为cu2e=cu2,正极为石墨，电极反应式为2fe32e=2fe2。（3)因为总反应式为feh2so4=feso4h2，所以负极为fe，正极可为cu、ag或石墨等，电解质为稀硫酸，由此即可画出装置图.答案:(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而被腐蚀（2)能cu2e=cu22fe32e=2fe2（3)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)气体时，h2so4恰好消耗一半.则产生这些气体的同

9、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：(1)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;（2）外电路中电流从正极流向负极；（3）当正极上放出2.24 l（标准状况）氢气时，则有：znh2so4=znso4h22e65 g 1 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 moll1。答案：（1）zn2e=zn22h2e=h2（2）由cu极流向zn极（

10、3)6。50.2 mol1.0 moll111将w、x、y、z四种金属按下列装置进行实验.下列说法不正确的是（)装置现象金属w不断溶解y的质量增加w上有气体产生a。装置甲中x电极附近有气泡产生b装置乙中y电极上的反应式为cu22e=cuc装置丙中溶液的ph增大d四种金属的活动性强弱顺序为wxyzda.装置甲中金属w不断溶解,则w为负极，x为正极,附近有气泡产生，故a正确;b。y上铜离子得电子生成cu,则y电极上的反应式为cu22e=cu，故b正确；c.w上氢离子得电子生成氢气，溶液中氢离子浓度减小，所以溶液的ph增大，故c正确;d。甲中w为负极,x为正极,则活动性：wx；乙中x为负极，y为正极

11、，则活动性：xy；丙中z为负极，w为正极,则活动性：zw,所以四种金属的活动性强弱顺序为zwxy，故d错误.12控制适当的条件,将反应2fe32i2fe2i2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，乙中电极反应为2i2e=i2b反应开始时，甲中石墨电极上fe3被还原c电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态d平衡时甲中加入fecl2固体后，电流计读数为零da项，反应开始时，乙中石墨电极为负极，i发生氧化反应；b项，甲中石墨电极为正极，fe3发生还原反应；c项，电流计读数为零时，各离子浓度不变，则该反应达到化学平衡状态；d项,平衡时甲中加入fecl2固体，平衡向逆反应方向移动,

12、反应中有电子转移,电流计读数不为零。13(双选)如图所示，杠杆a、b两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓cuso4溶液,一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化）（)a当杠杆为绝缘体时,a端高b端低b当杠杆为绝缘体时，a端低b端高c当杠杆为导体时，a端低b端高d当杠杆为导体时，a端高b端低ac当杠杆为导体时，构成原电池,fe作负极，cu作正极,电极反应式分别为负极：fe2e=fe2，正极：cu22e=cu，铜球增重，铁球质量减轻，杠杆a端低b端高.当杠杆为绝缘体时，fe与cu2直接发生置换

13、反应，fe上附着cu,质量增大，所以a端高b端低。14某研究性学习小组根据反应2kmno410feso48h2so4=2mnso45fe2（so4）3k2so48h2o设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 moll1,溶液的体积均为200 ml，盐桥中装有饱和k2so4溶液。回答下列问题：（1)此原电池的正极是石墨_（填“a或“b)，发生_反应。(2)电池工作时，盐桥中的so移向_(填“甲”或“乙”）烧杯.(3）写出两烧杯中的电极反应式：甲_，乙_.（4)若不考虑溶液的体积变化，mnso4浓度变为1。5 moll1，则反应中转移的电子为_mol。解析：（1）根据题目提供的总反应方程式可知，kmno4作氧化剂,发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，so向负极移动，即向乙烧杯移动。（3)甲烧杯中的电极