學業(yè)分層測評18　原電池

1、學業(yè)分層測評(十八)原電池(建議用時：40分鐘)基礎(chǔ)達標練1下列有關(guān)原電池的說法中正確的是()A在外電路中電子由正極流向負極B在原電池中，只有金屬鋅作為負極C原電池工作時，陽離子向正極方向移動D原電池工作時，陽離子向負極方向移動C在原電池外電路中，電子從負極流向正極；原電池中活潑的金屬作負極，而不一定是Zn；隨著反應(yīng)的進行，陽離子在正極被還原，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，而陰離子向負極移動。2可以將反應(yīng)ZnBr2=ZnBr2設(shè)計成原電池，下列4個電極反應(yīng)：Br22e=2Br2Br2e=Br2Zn2e=Zn2 Zn22e=Zn其中分別表示放電時負極和正極反應(yīng)的是()A和 B和C和D和C放電時

2、負極為Zn，失電子被氧化，正極為Br2，得電子被還原。 3將等質(zhì)量的兩份鋅粒a、b分別加入過量的稀硫酸中，同時向a中加少許膽礬晶體，下列各圖表示產(chǎn)生氫氣的體積V(L)與時間t(min)的關(guān)系正確的是()A向a中加入少許膽礬晶體，則有ZnCu2=CuZn2，消耗一部分Zn，所以產(chǎn)生H2的量較少，但生成的Cu附于Zn上又組成銅鋅原電池，加快反應(yīng)速率，因此曲線a的斜率大于曲線b的斜率。4M、N、P、E四種金屬：MN2=NM2M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面有大量氣泡產(chǎn)生N、E用導線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E22e=E，N2e=N2。四種金屬的還原性由強到弱的順序是() 【導學號

3、：80192262】AP、M、N、E BE、N、M、PCP、N、M、EDE、P、M、NA由知，金屬活動性M>N；M、P用導線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M表面產(chǎn)生氣泡，M做原電池正極，活動性P>M；N、E構(gòu)成的原電池N做負極，活動性N>E。5圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質(zhì)的量，y軸表示()圖1圖2A銅棒的質(zhì)量Bc(Zn2)Cc(H)Dc(SO)C該裝置構(gòu)成原電池，Zn是負極，Cu是正極。A.在正極Cu上溶液中的H獲得電子變?yōu)闅錃?，Cu棒的質(zhì)量不變，錯誤；B.由于Zn是負極，不斷發(fā)生反應(yīng)Zn2e=Zn2，所以溶液中c(Zn2)增大，錯誤；C.由于

4、反應(yīng)不斷消耗H，所以溶液的c(H)逐漸降低，正確；D.SO不參加反應(yīng)，其濃度不變，錯誤。6如圖所示裝置中，觀察到電流計指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是() 【導學號：80192263】選項MNPAZnCu稀硫酸BCuFe稀鹽酸CAgZn硝酸銀溶液DZnFe硝酸鐵溶液C從題設(shè)條件，M棒變粗，N棒變細分析：M棒為原電池正極，N棒為原電池負極；N棒金屬材料的活潑性要大于M棒材料的活潑性；電解質(zhì)溶液中所含陽離子必須能在M棒上析出。只有C項符合，負極材料Zn溶解，N棒變細；Ag被還原，Ag單質(zhì)在正極材料Ag表面析出，M棒變粗。7如圖所示的原電池裝置，X、Y

5、為兩電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對此裝置的下列說法正確的是()A外電路的電流方向為X外電路YB若兩電極分別為Zn和碳棒，則X為碳棒，Y為ZnC若兩電極都是金屬，則它們的活動性為X>YDX極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)C由圖可知，電子的流動方向是X外電路Y，則電流的方向就為Y外電路X；X為原電池的負極，Y為正極，X的活動性比Y的強；X極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，Y極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)。所以，A、B、D錯誤，C正確。8鋅與100 mL 1 mol/L鹽酸反應(yīng)的實驗中，若設(shè)想向溶液中加入少量的醋酸鈉，溴化銅，醋酸銅(均為可溶性)，并測定生成H2的速率(mL/min)，

6、預(yù)計三種方案的速率大小是() 【導學號：80192264】A>> B>>C>>D>>C醋酸鈉與鹽酸反應(yīng)減小了氫離子濃度，反應(yīng)速率減慢；溴化銅與鋅反應(yīng)置換出銅，形成銅鋅原電池，加快了反應(yīng)速率；醋酸銅既有減小反應(yīng)速率的因素又有加快反應(yīng)速率的因素，不好判斷以哪個因素為主。由的速率最大可確定答案為C。9為了避免鋅片與Cu2直接接觸發(fā)生反應(yīng)而影響原電池的放電效率，有人設(shè)計了如圖所示裝置，按要求完成以下填空： 【導學號：80192265】(1)此裝置工作時，可以觀察到的現(xiàn)象是_，電池總反應(yīng)式為_。(2)以上電池中，鋅和鋅鹽溶液組成_，銅和銅鹽溶液組成_，中間

7、通過鹽橋連接起來。(3)電池工作時，硫酸鋅溶液中SO向_移動，硫酸銅溶液中SO向_移動。(4)此鹽橋內(nèi)為飽和KCl溶液，鹽橋是通過_移動來導電的。在工作時，K移向_。【解析】該裝置為鋅銅原電池，總反應(yīng)式為：ZnCu2=CuZn2，電池工作時，觀察到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片不斷溶解，銅片上有紅色物質(zhì)析出，其中Zn與ZnSO4溶液組成鋅半電池，Cu與CuSO4溶液組成銅半電池。電池工作時，ZnSO4溶液中SO向負極(鋅電極)移動，CuSO4溶液中SO向鹽橋移動，而鹽橋中，K向正極區(qū)(CuSO4溶液)移動，Cl向負極區(qū)(ZnSO4溶液)移動，這樣靠離子的移動形成閉合回路而導電。【答案】(1)電流計指

8、針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質(zhì)析出ZnCu2=Zn2Cu(2)鋅半電池銅半電池(3)鋅電極鹽橋(4)離子正極區(qū)(CuSO4溶液)10已知可逆反應(yīng)：AsO2I2HAsOI2H2O。.如圖所示，若向B中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。.若改為向B中滴加40%的NaOH溶液，發(fā)現(xiàn)電流表指針與中偏轉(zhuǎn)方向相反。試回答問題： (1)兩次操作中電流表指針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？_。(2)兩次操作過程中電流表指針偏轉(zhuǎn)方向為什么相反？_。(3)操作中，C 1棒上的反應(yīng)為_。(4)操作中，C 2棒上的反應(yīng)為_?！窘馕觥?滴入濃鹽酸，溶液中c(H)增大，題給可逆反應(yīng)平衡正向移動，I失去電子變?yōu)镮2，C 1

9、棒上產(chǎn)生電子，并沿外電路流向C 2棒，AsO得電子變?yōu)锳sO。.滴加40%的NaOH(aq)將H中和，溶液中c(H)減小，題給可逆反應(yīng)平衡逆向移動，電子在C 2棒上產(chǎn)生，并沿外電路流向C 1棒，I2得電子變?yōu)镮，AsO變?yōu)锳sO。【答案】(1)兩次操作中均發(fā)生原電池反應(yīng)，所以電流表指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)(2)兩次操作中，電極相反，電子流向相反，因而電流表指針偏轉(zhuǎn)方向相反(3)2I2e=I2(4)AsO2OH2e=AsOH2O能力提升練11如圖所示，甲和乙均是雙液原電池裝置。判斷下列說法不正確的是() 【導學號：80192266】甲乙A甲中電池總反應(yīng)的離子方程式為Cd(s)Co2(aq)=Co(s)Cd

10、2(aq)B反應(yīng)2Ag(s)Cd2(aq)=Cd(s)2Ag(aq)能夠發(fā)生C鹽橋的作用是形成閉合回路，并使兩邊溶液保持電中性D乙電池中有1 mol電子通過外電路時，正極有108 g Ag析出B根據(jù)甲、乙裝置分析可知A項正確，且可推知Cd的活潑性強于Ag，故Ag不能置換出Cd，B項錯誤。12控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)D電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負極D由題圖并結(jié)合原電池原理分析可

11、知，F(xiàn)e3得電子變?yōu)镕e2被還原，I失去電子變?yōu)镮2被氧化，所以A、B項正確；電流計讀數(shù)為零時，反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)，C項正確；在甲中溶入FeCl2固體，對于2Fe32I2Fe2I2，平衡向逆反應(yīng)方向移動，此時Fe2被氧化，I2被還原，故甲中的石墨電極為負極，乙中的石墨電極為正極，D錯誤。13有關(guān)下圖裝置的說法中正確的是()甲乙A氧化劑與還原劑必須直接接觸，才能發(fā)生反應(yīng)B乙池中電極反應(yīng)式為NO4He=NO22H2OC當銅棒質(zhì)量減少6.4 g時，甲池溶液質(zhì)量增加6.4 gD當銅棒質(zhì)量減少6.4 g時，向乙池密封管中通入標準狀況下1.12 L O2，將使氣體全部溶于水DA項，該原電池中氧化反應(yīng)與還

12、原反應(yīng)是在兩個不同的燒杯中完成的，因此氧化劑與還原劑沒有直接接觸，A項錯誤；B項，乙池是正極，溶液中的NO得到電子，電極反應(yīng)式為NO2He=NO2H2O，B項錯誤；C項，當銅棒質(zhì)量減少6.4 g(即0.1 mol)時，甲池溶液中Cu2增加0.1 mol，但由于鹽橋中Cl向甲池中移動，所以溶液增加的質(zhì)量大于6.4 g，C項錯誤；D項，當銅棒質(zhì)量減少6.4 g(即0.1 mol)時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2 mol，所以根據(jù)電極反應(yīng)式NO2He=NO2H2O可知，生成NO2的物質(zhì)的量是0.2 mol，則根據(jù)反應(yīng)式4NO2O22H2O=4HNO3可知需要氧氣的物質(zhì)的量是0.05 mol，其在標準狀

13、況下的體積是1.12 L，D項正確。14原電池是化學對人類的一項重大貢獻。(1)某興趣小組為研究原電池原理，設(shè)計如圖所示裝置。 【導學號：80192267】a和b不連接時，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。a和b用導線連接，Cu極為原電池_極(填“正”或“負”)，Zn極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。a和b用導線連接，Zn片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_，Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_。(2)若a和b相連接，導線上轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，理論上Zn片質(zhì)量減輕_g?！窘馕觥?1)a和b不連接時，該裝置不構(gòu)成原電池，鋅和氫離子發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為Zn2H=Zn2H2；a和b用導線連接，該裝置構(gòu)成原電池

14、，銅作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；鋅作負極發(fā)生氧化反應(yīng)；a和b用導線連接，該裝置構(gòu)成原電池，銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2e=H2；鋅作負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2。(2)鋅片減少的質(zhì)量×65 g·mol16.5 g?！敬鸢浮?1)Zn2H=Zn2H2正氧化Zn2e=Zn22H2e=H2(2)6.515某?；瘜W研究性學習小組欲設(shè)計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實驗項目。 【導學號：80192268】方案：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為：_。方案：有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：_；負極反應(yīng)式：_。方案：結(jié)