2018_2019学年高中化学专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化第1课时原电池的工作原理课后达标检测苏教版选修420190121451.doc

1、1第 1 课时 原电池的工作原理课后达标检测基础巩固1在理论上不能用于设计原电池的化学反应是( )AHClNaOH= =NaClH 2O Hb(碳棒)，所以 a 为原电池的负极，b 为正极。电极反应式为 a(负)极：a ne =an (氧化反应)，b(正)极：nH ne = 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n2外电路中，电子由 a 极流出经电流计流向 b 极。5某原电池总反应离子方程式为 2Fe3 Fe= =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

2、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 2Fe3 Fe= =3Fe2 得出负极反应式为 Fe2e =Fe2 ，正极反应式为 2Fe3 2e =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。6按下图装置实验，若 x 轴表示流出负极的电子的物质的量，则 y 轴应表示( ) c(Ag ) c(NO ) a 棒的质量 b 棒的质量 3溶液的质量A BC D解析：选 D。在这个原电池中，负极：Fe2e =Fe2 ，使 a 棒质量

3、减轻；正极：Ag e =Ag，使 b 棒增重，溶液中 c(NO )不变；反应过程中每溶解 56 g 铁，析出 216 3g 银，故溶液质量减轻。7(2018安阳高二测试)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 mol，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 mol解析：选 A。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3相等。利用这一特点，我们从电极反应式看，负极：Zn2e

4、 =Zn2 ；正极：2H 2e =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杠杆为导体或绝缘体时，均为 A 端高 B 端低B杠杆为导体或绝缘体时，均为 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 端低解析：选 C。当杠杆

5、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：Cu 2 2e =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 直接发生置换反应，Fe 上附着 Cu，质量增大，所以 A端高 B 端低。9有甲、乙两位同学，他们一起做了水果电池的实验，测得数据如下：实验次数 电极材料 水果品种 电极间距/cm 电压/mV1 锌 铜 菠萝 3 9002 锌 铜 苹果 3 6503 锌 铜 柑橘 3 8504 锌 铜 西红柿 3 7505 锌 铝 菠萝 3 6506 锌 铝 苹果 3 450下列对于甲同学提出的问题，乙同

6、学解释不正确的是( )甲：实验 6 中的负极反应式如何写？乙：铝为负极，Al3e =Al3 。甲：实验 1 和实验 5 电流方向为什么相反？乙：实验 1 中锌为负极，电流由铜经导线流向锌；实验 5 中铝为负极，电流由锌经导4线流向铝。甲：水果电池的电压与哪些因素有关？乙：只跟水果的类型有关。A BC D解析：选 A。实验 6 中 Al 为负极，故负极反应式为 Al3e =Al3 ，正确；实验 1中 Zn 为负极，实验 5 中 Al 为负极，正确；对比实验 1 和实验 5 可发现水果类型相同时，电极材料不同，电压也不相同，不正确。10由锌片、铜片和 200 mL 稀 H2SO4组成的原电池如图所

7、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，H 2SO4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：(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 2H 2e =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：ZnH 2SO4=ZnSO4H 2 2e 65 g 1 mol 22.4 L 2 molm n(H2SO4

8、) 2.24 L n(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 molL 1 。0.1 mol20.2 L答案：(1)Zn2e =Zn2 2H 2e =H2(2)由 Cu 极流向 Zn 极(3)6.5 0.2 mol 1.0 molL 1能力提升11已知在酸性条件下发生的反应为 AsO 2I 2H =AsO I 2H 2O，在碱性34 335条件下发生的反应为 AsO I 22OH =AsO H 2O2I 。设计如图装置(C 1、C 2均为33 34石墨电极)，分别进行下述操作：a向 B 烧杯中逐滴加入浓盐

9、酸；b向 B 烧杯中逐滴加入 40% NaOH 溶液。结果发现检流计指针均发生偏转，且偏转方向相反。试回答下列问题：(1)两次操作中指针为什么发生偏转？_。(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？_。(3)操作 a 过程中 C1棒上发生的反应为_。(4)操作 b 过程中 C2棒上发生的反应为_。(5)操作 b 过程中，盐桥中的 K 移向_烧杯溶液(填“A”或“B”)。解析：由于酸性条件下发生的反应为 AsO 2I 2H =AsO I 2H 2O、碱性条34 33件下发生的反应为 AsO I 22OH =AsO H 2O2I ，都是氧化还原反应，而且满33 34足构成原电池的三大要素：不同环

10、境中的两电极(连接)；电解质溶液(电极插入其中并能发生氧化还原反应)；形成闭合回路。当加酸时，C 1：2I 2e =I2，为负极；C2：AsO 2H 2e =AsO H 2O，为正极。当加碱时，C 1：I 22e =2I ，为正极；34 33C2：AsO 2OH 2e =AsO H 2O，为负极。33 34答案：(1)两次操作均能形成原电池，化学能转变成电能(2)酸性条件下，AsO 得电子，I 失电子，所以 C1极是负极，C 2极是正极；碱性条34件下，AsO 失电子，I 2得电子，此时，C 1极是正极，C 2极是负极。故加入浓盐酸和 NaOH33溶液时发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即

11、检流计指针偏转方向不同(3)2I 2e =I2(4)AsO 2OH 2e =AsO H 2O (5)A33 3412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。6(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

12、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 MgH 2SO4=MgSO4H 2，Mg 作负极，电极反应式为 Mg2e =Mg2

13、，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 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2，负极上为 Al 与OH 反应生成 AlO ，电极反应式为 2Al6e 8OH =2AlO 4H 2O；正极产物为 H2，电 2 2极反应式为 6H2O6e =6OH 3H 2。(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，则甲会判断出 Mg 活动性更强，乙会判断出 Al 活动性更强。(4)Mg 的金属活动性一定比 Al 强，金属活动性顺序表是正确的，应用广泛。(5)判断正、负极可根据回路中电流方向或电子流向等进行判断，直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极是不可靠的。答案：(1)Mg2e =Mg22H 2e =H27(2)2Al8OH 6e =2AlO 4H 2O 26H2O6e =6OH 3H 22Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2(3)Mg Al (4)AD(5)不可靠 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(合理即可)