2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)分層作業(yè)3 原電池的工作原理 蘇教版選修4.doc

課時(shí)分層作業(yè)(三)原電池的工作原理(建議用時(shí)：40分鐘)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1下列裝置不可以組成原電池的是()ABCDCC中的裝置不能形成閉合回路。2在如圖所示的水果電池中，外電路上的電流從X電極流向Y電極。若X為鐵，則Y可能是()A鋅B石墨C銀D銅A電流的方向與電子的移動(dòng)方向相反，由已知條件知電子由Y電極流向X電極，因此Y電極的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于鐵，故Y電極只能為選項(xiàng)中的鋅。3銅鋅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702032】A正極反應(yīng)為：Zn=Zn22eB電池反應(yīng)為：ZnCu2=Zn2CuC在外電路中，電流從負(fù)極流向正極D鹽橋中的K移向ZnSO4溶液B電池的正極得電子，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合該電池的裝置圖可知，該過程中涉及的氧化還原反應(yīng)為ZnCu2=Zn2Cu，B選項(xiàng)正確；外電路中，電流從正極流向負(fù)極，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；在燒杯中由Zn失去電子形成Zn2，使得該燒杯中帶正電荷的離子增加，為維持電中性，鹽橋中的Cl移向ZnSO4溶液，而K應(yīng)該通過鹽橋流向CuSO4溶液所在的右燒杯，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。4關(guān)于原電池的說法，正確的是()A在正極上發(fā)生氧化反應(yīng)B某電極上有氫氣產(chǎn)生，則此電極為正極C在外電路電子流出的為正極D在負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)BA項(xiàng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；B項(xiàng)，產(chǎn)生H2的電極上得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，是正極；C項(xiàng)，外電路中電子由負(fù)極流出；D項(xiàng)，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。5某原電池反應(yīng)為Fe2Fe3=3Fe2，與此電池反應(yīng)不符的原電池是()A銅片、鐵片、FeCl3溶液組成的原電池B石墨、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池C鐵片、鋅片、Fe2(SO4)3溶液組成的原電池D銀片、鐵片、Fe(NO3)3溶液組成的原電池C解答此題可采用逆向思維的方法，首先通過電池反應(yīng)可知：Fe發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極。而正極反應(yīng)為Fe3e=Fe2，F(xiàn)e3發(fā)生還原反應(yīng)，正極材料的活動(dòng)性要弱于鐵。C項(xiàng)中鋅比鐵更活潑，不能作正極材料。6將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702034】甲乙A兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生B甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C兩燒杯中溶液的pH均增大D產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢C甲形成了原電池，氫氣在銅極放出，而乙不能形成閉合回路，鋅與H間直接進(jìn)行電子的轉(zhuǎn)移，鋅片上生成氫氣；不論哪種情況，溶液中氫離子濃度都減小。7用鋅片、銅片和硝酸銀組成的原電池，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是()A2H2e=H2BZn22e=ZnC2H2OO24e=4OHDAge=AgD題給原電池中，鋅片為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn2e=Zn2；銅片為正極，電極反應(yīng)為：Age=Ag。8某原電池反應(yīng)的離子方程式為Fe2H=Fe2H2，則下列說法正確的是 () 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：73702035】AHNO3為電解質(zhì)溶液B鋅為原電池正極C鐵質(zhì)量不變D銅為原電池正極D由原電池反應(yīng)的離子方程式知，電池的負(fù)極為鐵，則正極應(yīng)是比鐵不活潑的金屬或非金屬(如C)(B被否定)，在反應(yīng)中負(fù)極不斷被消耗(C被否定)，由于反應(yīng)中放出了氫氣并生成了Fe2，故知電解質(zhì)溶液不能是HNO3(A被否定)。由上分析可知正確選項(xiàng)為D。9X、Y、Z、M、N代表五種金屬，有以下化學(xué)反應(yīng)：(1)水溶液中XY2=X2Y；(2)Z2H2O(冷水)=Z(OH)2H2；(3)M、N為電極，與N鹽溶液組成原電池，電極反應(yīng)為M2e=M2；(4)Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化。則這五種金屬的活動(dòng)性由弱到強(qiáng)的順序是()AM<N<Y<X<ZBN<M<X<Y<ZCN<M<Y<X<ZDX<Z<N<M<YC由反應(yīng)(1)可知活動(dòng)性Y<X；由反應(yīng)(2)得，Z是非常活潑的金屬；(3)中M發(fā)生氧化反應(yīng)，則M極為原電池的負(fù)極，活動(dòng)性較強(qiáng)，M>N；由(4)可得，M<Y。綜合上述分析可得這五種金屬的活動(dòng)性由弱到強(qiáng)的順序是N<M<Y<X<Z。10.如圖所示：(1)當(dāng)K斷開時(shí)，_片上有氣泡產(chǎn)生，生成氣體對(duì)應(yīng)的離子方程式為_。(2)當(dāng)K閉合時(shí)，_片上有氣泡。生成氣體對(duì)應(yīng)的反應(yīng)式為_?！窘馕觥?1)K斷開時(shí)，Zn與鹽酸直接發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為Zn2H=Zn2H2。(2)K閉合時(shí)，Zn、Cu和鹽酸構(gòu)成原電池，Cu為正極，電極反應(yīng)為2H2e=H2，因此銅片上產(chǎn)生氣體?！敬鸢浮?(1)鋅Zn2H=Zn2H2(2)銅2H2e=H211設(shè)計(jì)原電池Zn2Fe3=Zn22Fe2，在方框中畫出能形成穩(wěn)定電流的半電池形式的裝置圖(標(biāo)出電極材料、電解質(zhì)溶液)裝置圖：負(fù)極：_，電極反應(yīng)：_。正極：_，電極反應(yīng)：_。【解析】分析元素化合價(jià)的變化可知，Zn為負(fù)極，比Zn活潑性差的金屬或非金屬石墨等作正極，選擇與電極材料有相同離子的溶液作電解質(zhì)溶液?！敬鸢浮咳鐖DZnZn2e=Zn2Pt2Fe32e=2Fe212已知某原電池的電極反應(yīng)是Fe2e=Fe2，Cu22e=Cu，據(jù)此設(shè)計(jì)該原電池，并回答問題。 (1)若原電池裝置為上圖左圖：電極材料A是_，B是_(寫名稱)。A電極觀察到的現(xiàn)象是_。(2)若原電池裝置為上圖右圖：電極材料X是_(填序號(hào)，下同)。a鐵 b銅c石墨電解質(zhì)Y是_。aFeSO4 bCuSO4cCuCl2【解析】結(jié)合氧化還原反應(yīng)的知識(shí)可知Fe2e=Fe2是負(fù)極反應(yīng)，故Fe作負(fù)極，即為B；Cu22e=Cu是正極反應(yīng)，故A應(yīng)是銅，現(xiàn)象是看到有紅色物質(zhì)析出。不含鹽橋的原電池中正極材料是比負(fù)極金屬活潑性差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘偌纯桑蚀藭r(shí)正極是銅或石墨，但負(fù)極只能是鐵，電解質(zhì)溶液是含不活潑金屬銅離子的鹽溶液，可為硫酸銅、氯化銅或硝酸銅?！敬鸢浮?1)銅(或碳棒)鐵有紅色物質(zhì)析出(2)b、cb、c能力提升練13.如圖，在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y，外電路中電子流向如圖所示，關(guān)于該裝置的下列說法中正確的是 ()A外電路的電流方向?yàn)椋篨外電路YB若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為碳棒，Y為FeCX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)D若兩電極都是金屬，則它們的活動(dòng)性順序?yàn)閄>YD由圖示電子流向知X為負(fù)極，Y為正極，則電流方向?yàn)閅外電路X，故A錯(cuò)；若兩電極分別為Fe和碳棒，則X為鐵，Y為碳棒，B錯(cuò)；負(fù)極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，C錯(cuò)；若兩電極均為金屬，活潑金屬作負(fù)極，故有活動(dòng)性X>Y。14如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置，下列敘述中正確的是()A電極上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的負(fù)極B電極的電極反應(yīng)式為：Cu22e=CuC該原電池的總反應(yīng)為：2Fe3Cu=Cu22Fe2D鹽橋中裝有含氯化鉀的瓊脂，其作用是傳遞電子C該原電池所發(fā)生的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe3與Cu的反應(yīng)，C正確；電板上發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，A錯(cuò)；電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Cu2e=Cu2，B錯(cuò)；電子在負(fù)極上產(chǎn)生后經(jīng)導(dǎo)線聚集在正極上被吸收掉，不可能通過溶液和鹽橋，D錯(cuò)。15根據(jù)如圖，可判斷出下列離子方程式錯(cuò)誤的是()A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag(s)Co2(aq)A從兩個(gè)原電池的電極可以判斷出三種金屬的活潑性關(guān)系：Cd>Co>Ag，則氧化性關(guān)系：Cd2<Co2<Ag，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，A項(xiàng)不符合。16某探究活動(dòng)小組想利用原電池反應(yīng)檢測(cè)金屬的活動(dòng)性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 molL1稀硫酸中，乙同學(xué)將電極放入6 molL1的NaOH溶液中，如圖所示。 甲乙(1)寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)式：負(fù)極_，正極_。(2)乙池中負(fù)極為_。正極發(fā)生_反應(yīng)，總反應(yīng)離子方程式為_。(3)如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出_(填寫元素符號(hào)，下同)活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出_活動(dòng)性更強(qiáng)。(4)由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些結(jié)論？_。A利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)B鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)C該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)性順序表已過時(shí)，已沒有實(shí)用價(jià)值D該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對(duì)象復(fù)雜、反應(yīng)條件多變，應(yīng)具體問題具體分析(5)上述實(shí)驗(yàn)也反過來證明了“利用金屬活動(dòng)性順序直接判斷原電池中正負(fù)極”，這種做法_(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，則請(qǐng)你提出另一個(gè)判斷原電池正負(fù)極可行的實(shí)驗(yàn)方案：_?！窘馕觥?1)甲池中電池總反應(yīng)方程式為MgH2SO4=MgSO4H2，Mg作負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Mg2e=Mg2，Al作正極，電極反應(yīng)式為：2H2e=H2。(2)乙池中電池總反應(yīng)方程式為：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，所以負(fù)極為Al，正極為Mg，正極上發(fā)生還原反應(yīng)。(3)甲池中Mg為負(fù)極，Al為正極；乙池中Al為負(fù)極，Mg為正極，若根據(jù)負(fù)極材料金屬比正極活潑，則甲判斷Mg活動(dòng)性強(qiáng)，乙判斷Al活動(dòng)性強(qiáng)。(4)選A、D。Mg的金屬活動(dòng)性一定比Al強(qiáng)，金屬活動(dòng)性順序表是正確的，應(yīng)用廣泛。(5)判斷正負(fù)極可根據(jù)回路中電流方向或電子流向等，直接利用金屬活動(dòng)性順序判斷原電池的正負(fù)極是不可靠的。【答案】(1)Mg2e=Mg22H2e=H2(2)Al還原2Al2OH2H2O=AlO3H2(3)MgAl(4)AD(5)不可靠根據(jù)電路中電流的方向或電子轉(zhuǎn)移的方向