陕西省蓝田县焦岱中学人教版高中化学必修二《原电池的工作原理》习题2

原电池的工作原理习题1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极的电极反应式为Ag++e=Ag③实验过程中取出盐桥,原电池仍可继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①② B.②③ C.②④ D.③④2.Mg－AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有关该电池的说法正确的是（）A.可用于海上照明供电B.负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－C.Mg为电池的正极D.AgCl为正极，发生了氧化反应3.根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是（）A.2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)B.Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)C.2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D.2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)4.一个电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该反应的原电池正确组合是（）选项ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl5.如图所示的装置中有电流产生，则以下说法不正确的是（）A.Fe是负极，C是正极B.负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋C.内电路中阴离子移向FeCl2溶液D.电流由石墨电极流向Fe电极6.某同学利用下图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。按照实验步骤依次回答下列问题:(1)导线中电子流向为(用a、b表示)。(2)写出装置中锌电极上的电极反应式:。(3)若装置中铜电极的质量增加0.64g,则导线中转移的电子数目为。(不用NA表示)(4)盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的K+、Cl的移动方向的表述正确的是(填字母)。A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动,Cl向右侧烧杯移动B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动,Cl向左侧烧杯移动C.盐桥中的K+、Cl都向左侧烧杯移动D.盐桥中的K+、Cl几乎都不移动7.(1)利用反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2设计成如下图所示的原电池，回答下列问题：①写出电极反应式：正极______________；负极_________________。②图中X溶液是________，Y溶液是________。③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”、“阴”)离子向X溶液方向移动。(2)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。①反应开始时，乙中石墨电极上发生__________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_____________________。甲中石墨电极上发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_______________________________。②电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作______(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为__________________________。(3)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为__________________。8.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6mol·L－1的稀H2SO4中，乙同学将电极放入6mol·L－1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________________。参考答案1.【答案】C【解析】Cu作负极,Ag作正极。负极反应式为:Cu2e=Cu2+，正极反应式为:Ag++e=Ag。在外电路中,电子由Cu电极流向Ag电极,而电流方向与电子流向相反,所以①错误；没有盐桥,原电池不能继续工作,③错误；无论是否为原电池,反应实质都相同,均为氧化还原反应,④正确。2.【答案】A【解析】MgAgCl电池工作时将化学能转化为电能，可用于海上照明供电，A项正确；该电池中Mg发生氧化反应作电池的负极，反应式为Mg2e===Mg2+，B、C项不正确；AgCl发生还原反应，为原电池正极，D项不正确。3.【答案】A【解析】根据原电池知识，金属活动性：负极＞正极，可得三种金属的活动性顺序应为Cd＞Co＞Ag，则选项中符合此关系的置换反应成立。4.【答案】C【解析】该原电池负极为Zn，正极为比Zn不活泼的金属或石墨等，电解质溶液中含有Cu2＋，故只有C选项正确。5.【答案】B【解析】图示装置为原电池，负极(Fe)：Fe－2e－===Fe2＋，正极(C)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，A项正确，B项不正确；内电路中，Fe电极失电子，呈正电，吸引阴离子，C项正确；外电路中，电流由正极(C)流向负极(Fe)，D项正确。6.【答案】(1)由a到b(或a→b)(2)Zn2e=Zn2+(3)1.204×1022(4)B【解析】在该原电池中负极为Zn,电极反应式为Zn2e=Zn2+,正极为铜,电极反应式为Cu2++2e=Cu,当铜电极增加0.64g时,转移电子数(由a到b)为0.64g64g·mol-1×6.02×107.【答案】(1)①2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Cu－2e－===Cu2＋②FeCl3CuCl2③阳(2)①氧化2I－－2e－===I2还原2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋②正I2＋2e－===2I－(3)O2＋4e－＋4H＋===2H2O【解析】(1)该原电池中Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；C作正极，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。X应为FeCl3溶液，Y应为CuCl2溶液。原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极(C)移动。(2)根据反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，原电池的电极反应：负极2I－－2e－===I2，发生氧化反应。正极2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，发生还原反应。①反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应；②当电流表读数为0时反应已平衡，此时，在甲中加入FeCl2固体，反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2向左移动。因此，右侧石墨作正极，电极反应式为I2＋2e－===2I－；左侧石墨作负极，电极反应式为2Fe2＋－2e－===2Fe3＋。(3)Cu作负极，O2在正极上得电子：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。8.【答案】(1)Mg－2e－===Mg2＋2H＋＋2e－===H2↑(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)MgAl(4)AD(5)将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子的流动方向，再来确定原电池的正、负极【解析】（1）甲池中电池总反应方程式为Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,Mg作负极，电极反应式为Mg2e==Mg2+，Al作正极，电极反应式为2H++2e==H2↑。（2）乙池中电池总反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，负极上为Al被氧化生成Al3+后与OH反应生成AlO2，电极反应式为2Al6e+8OH===2AlO2+4H2O；正极产