（新教材適用）高中化學(xué)第4章化學(xué)反應(yīng)與電能第1節(jié)原電池第1課時原電池的工作原理課后習(xí)題新人教版選擇性必修1

第一節(jié)原電池第1課時原電池的工作原理基礎(chǔ)鞏固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(fù)極B.在原電池中,只能用金屬鋅作負(fù)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,正極發(fā)生氧化反應(yīng)答案:C解析:在原電池外電路中,電子從負(fù)極流向正極,A項(xiàng)錯誤;原電池中一般是活動性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極,而不一定是鋅,B項(xiàng)錯誤;原電池工作時,電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動,在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng),C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯誤。2.下列反應(yīng)可用于設(shè)計原電池的是()。A.H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2OB.2CH3OH+3O22CO2+4H2OC.Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑D.NaCl+AgNO3NaNO3+AgCl↓答案:B解析:只有氧化還原反應(yīng)才能用于設(shè)計原電池,B項(xiàng)反應(yīng)中有電子轉(zhuǎn)移,是氧化還原反應(yīng)。3.如圖所示,鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊脂。下列有關(guān)原電池的敘述中正確的是()。A.銅片上發(fā)生氧化反應(yīng)B.取出鹽橋后,電流計指針依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.反應(yīng)中,鹽橋中的K+會移向CuSO4溶液D.反應(yīng)前后銅片質(zhì)量不改變答案:C解析:左側(cè)Cu2+放電,發(fā)生還原反應(yīng),銅電極上有銅析出,銅片質(zhì)量增大,A項(xiàng)、D項(xiàng)錯誤;取出鹽橋后,不能形成閉合回路,無電流,指針不偏轉(zhuǎn),B項(xiàng)錯誤;原電池中,鹽橋中陽離子向正極遷移,C項(xiàng)正確。4.某原電池反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+Fe2++H2↑,下列說法中正確的是()。A.可用HNO3溶液作電解質(zhì)溶液B.可用鋅作原電池正極C.可用鐵作負(fù)極,用CH3COOH溶液作電解質(zhì)溶液D.可用銅作原電池正極答案:D解析:由電池反應(yīng)的離子方程式知,電池的負(fù)極為鐵,正極可以是比鐵活動性弱的金屬或石墨,B項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確;根據(jù)離子方程式,若用CH3COOH溶液,CH3COOH應(yīng)寫化學(xué)式,若用HNO3溶液不會生成氫氣,A項(xiàng)、C項(xiàng)錯誤。5.下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是()。A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種活動性不同的金屬B.鹽橋中的電解質(zhì)可以保持兩半電池中的電荷平衡C.在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,該電極被還原D.原電池放電時,電流的方向是從負(fù)極到正極答案:B解析:電極材料可由金屬構(gòu)成,也可由能導(dǎo)電的非金屬和金屬材料構(gòu)成,A項(xiàng)錯誤;原電池中電子流出的一極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),被氧化,C項(xiàng)錯誤;原電池放電,電流從正極流向負(fù)極,D項(xiàng)錯誤。6.把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬板浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連,可以形成原電池。若a、b相連時,a為負(fù)極;c、d相連時,c溶解;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡;b、d相連時,b極上產(chǎn)生大量氣泡。四種金屬的活動性順序是()。A.a>c>d>bB.c>a>b>dC.a>c>b>dD.c>a>d>b答案:A解析:根據(jù)原電池原理比較金屬的活動性強(qiáng)弱。活動性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極,被氧化溶解;活動性較弱的金屬為正極,產(chǎn)生氣泡或析出金屬。所以,四種金屬的活動性順序是a>c>d>b。7.下列裝置屬于原電池的是()。答案:A解析:B項(xiàng)中乙醇不是電解質(zhì);C項(xiàng)裝置不構(gòu)成閉合回路;D項(xiàng)兩極材料活動性相同。8.課堂學(xué)習(xí)中,同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯誤的是()。A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B.原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成C.圖中a極為鋁條、b極為鋅片時,導(dǎo)線中會產(chǎn)生電流D.圖中a極為鋅片、b極為銅片時,電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片答案:D解析:a極為鋅片、b極為銅片時,a極為負(fù)極,電子由負(fù)極(鋅片)流向銅片,D項(xiàng)錯誤。9.用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制氫氣時,下列不能使氫氣生成速率增大的是()。A.加熱B.不用稀硫酸,改用98%濃硫酸C.加少量硫酸銅溶液D.不用鐵片,改用鐵粉答案:B解析:加熱(升高溫度),使用鐵粉(增大固體反應(yīng)物的接觸面積),都能增大化學(xué)反應(yīng)速率,A項(xiàng)、D項(xiàng)正確;常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化,不產(chǎn)生氫氣,B項(xiàng)錯誤;加入少量硫酸銅溶液,發(fā)生反應(yīng)Cu2++FeCu+Fe2+,銅、鐵、稀硫酸組成原電池,增大了鐵片與稀硫酸反應(yīng)制氫氣的速率,C項(xiàng)正確。10.利用反應(yīng)Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2設(shè)計一個原電池。(1)畫出原電池裝置圖。(2)指出所用電極材料,并寫出電極反應(yīng)式。答案:(1)實(shí)驗(yàn)裝置圖如下:(2)正極為石墨棒,電極反應(yīng)式為2Fe3++2e2Fe2+;負(fù)極為銅棒,電極反應(yīng)式為Cu2eCu2+。解析:將電池總反應(yīng)Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2拆分為兩個半反應(yīng):Cu2eCu2+(氧化反應(yīng))和2Fe3++2e2Fe2+(還原反應(yīng));結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)分析可知,該電池的負(fù)極應(yīng)用Cu,則正極所用材料活動性應(yīng)比Cu弱,如石墨棒;為保證Fe3+在正極得電子,則電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液。能力提升1.圖甲和圖乙均是雙液原電池裝置。下列說法不正確的是()。A.甲中電池總反應(yīng)的離子方程式為Cd(s)+Co2+(aq)Co(s)+Cd2+(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.乙中有1mol電子通過外電路時,正極有108gAg析出答案:B解析:由圖甲可知,Cd的金屬活動性強(qiáng)于Co,由圖乙可知,Co的金屬活動性強(qiáng)于Ag,即Cd的金屬活動性強(qiáng)于Ag,故Ag不能置換出Cd,B項(xiàng)錯誤。2.如圖,由鋅、銅、稀硫酸組成的原電池裝置中,當(dāng)導(dǎo)線中有0.2mol電子通過時,下列變化分析正確的是()。A.銅片質(zhì)量增大6.4gB.硫酸的濃度減小0.1mol·L1C.銅片上析出2.24LH2D.鋅片質(zhì)量減小6.5g答案:D解析:鋅、銅、稀硫酸組成的原電池裝置中,鋅作負(fù)極,銅作正極,轉(zhuǎn)移0.2mol電子,鋅片溶解6.5g,銅片上析出氫氣0.2g,沒有給出氣體所處的溫度和壓強(qiáng),析出的氫氣不一定是2.24L,A項(xiàng)、C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確。溶液中參加反應(yīng)的H2SO4為0.1mol,溶液體積未知,不能確定硫酸的濃度,B項(xiàng)錯誤。3.已知可逆反應(yīng):AsO43-+2I+2H+AsO33-(Ⅰ)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)。(Ⅱ)若改用向B中滴加40%的NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)電流表指針與(Ⅰ)中偏轉(zhuǎn)方向相反。請回答下列問題。(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?yàn)槭裁聪喾?

。(3)操作(Ⅰ)中,石墨棒1上的電極反應(yīng)式為

。(4)操作(Ⅱ)中,石墨棒2上的電極反應(yīng)式為

。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)2I2eI2(4)AsO33-+2OH2eAsO4解析:(Ⅰ)滴入濃鹽酸,溶液中c(H+)增大,AsO43-+2I+2H+AsO33-+I2+H2O平衡正向移動,I失去電子變?yōu)镮2(Ⅱ)滴加40%的NaOH溶液將H+中和,溶液中c(H+)減小,AsO43-+2I+2H+AsO33-+I2+H2O平衡逆向移動,石墨棒2上電子流出,并沿外電路流向石墨棒1,I24.有甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序,兩人均使用鎂片與鋁片作電極,但甲同學(xué)將電極放入6mol·L1的H2SO4溶液中,乙同學(xué)將電極放入6mol·L1的NaOH溶液中,如下圖所示:(1)寫出A池中負(fù)極的電極反應(yīng)式:。

(2)寫出B池中負(fù)極的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的離子方程式。負(fù)極:;總反應(yīng)的離子方程式:。

(3)如果甲、乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“組成原電池的電極材料如果都是金屬,則組成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比組成正極材料的金屬活動性強(qiáng)”,則甲會判斷出活動性更強(qiáng),而乙會判斷出活動性更強(qiáng)。(填寫元素符號)

(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)可得出的正確結(jié)論有。

A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)考慮選擇合適的電解質(zhì)溶液B.鎂的金屬活動性不一定比鋁的金屬活動性強(qiáng)C.該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動性順序已過時,需要修正D.該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜,反應(yīng)受條件的影響較大,應(yīng)具體問題具體分析(5)丙同學(xué)依據(jù)甲、乙同學(xué)的思路,設(shè)計如下實(shí)驗(yàn):將鋁片和銅片用導(dǎo)線相連,C組插入濃硝酸中,D組插入稀NaOH溶液中,分別形成了原電池。①在這兩個原電池中,C組負(fù)極為,D組負(fù)極為。

②寫出C組中形成原電池的電極反應(yīng)式。負(fù)極:,

正極:。

答案:(1