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1、2022-2023學年高中化學(期末復習備考)每日一題 對原電池裝置的認識(含解析)新人教版選修4
某小組為研究電化學原理,設計如圖裝置。下列敘述不正確的是
A.a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出
B.a和b用導線連接時,銅片上發(fā)生的反應為:Cu2++2e?===Cu
C.無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液均從藍色逐漸變成淺綠色
D.a和b用導線連接時,向銅電極移動
【參考答案】D
原電池是將化學能轉化為電能的裝置。可以從三個方面加強理解:
(1)從反應角度認識原電池
原電池中有電流通過,因此其中一定存在電子的得失,其總反應一定是氧化
2、還原反應。當原電池工作時,負極失電子被氧化,發(fā)生氧化反應;正極得電子被還原,發(fā)生還原反應。因此,只有氧化還原反應才能被設計成原電池,但是要注意,原電池中存在的氧化反應與還原反應是分開進行的。
(2)從能量角度認識原電池
氧化還原反應有放熱反應和吸熱反應,一般放熱反應才能將化學能轉變?yōu)殡娔?,產生電流。
(3)從組成角度認識原電池
a.要有兩個電極。這兩個電極的活潑性一般是不同的,一般情況下,負極是活潑性較強的金屬,正極是活潑性較弱的金屬或能導電的材料(包括非金屬或某些氧化物,如石墨、氧化鉛等),但只要求負極能與電解質溶液自發(fā)發(fā)生氧化還原反應,與正極能否發(fā)生反應無關。
b.兩電極必須插入
3、電解質溶液中。非電解質由于不導電,不能參與形成原電池。
c.必須形成閉合回路。閉合回路的形式是多種多樣的,最常見的是通過導電將正、負極相連,也可以將兩種金屬材料相接觸再插入電解質溶液中,日常生活中的合金則是兩種材料相互熔合在一起形成正、負極。因此在判斷是否形成閉合回路時,不能只看是否有導線。如閉合回路可以有如下形式:
d.能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應,若不能自發(fā)發(fā)生反應,則不能形成原電池。而自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應不一定是電極與電解質溶液反應,也可能是電極與電解質溶液中溶解的氧氣反應,如將鐵與碳棒插入硫酸銅溶液中與食鹽水中的反應不一樣。
(4)從轉移角度認識原電池
原電池工作時,
4、能夠發(fā)生電子、離子的定向移動,能夠形成外電路與內電路。在原電池中,外電路通過電子的定向移動形成電流,電子從負極流出,從正極流入,電流的方向與電子移動的方向相反;在原電池內部則由電解質溶液與電極構成內電路,內電路中的電流通過離子的定向移動來形成(陽離子移向正極,陰離子移向負極)。因此,電子的流向僅限在外電路,而電解質溶液中沒有電子流過,但電流在內、外電路同時形成。
1.下列說法正確的是
A.構成原電池正極和負極的材料必須是金屬
B.在原電池中,電子流出的一極是負極,該電極被還原
C.實驗室欲快速制取氫氣,可利用粗鋅與稀硫酸反應
D.原電池可以把物質內部的能量全部轉化為電能
2.
5、實驗室中制取氫氣,最好的方法是
A.純鋅與稀硫酸反應 B.純鋅與濃硫酸反應
C.純鋅與稀鹽酸反應 D.粗鋅(含銅、銀)與稀硫酸反應
3.將鎘(Cd)浸在氯化鈷(CoCl2)溶液中,發(fā)生反應的離子方程式為Co2+(aq)+Cd(s)Co(s)+
Cd2+(aq)(aq表示溶液)。若將該反應設計為如圖的原電池,則下列說法一定錯誤的是
A.Cd作負極,Co作正極
B.原電池工作時,電子從負極沿導線流向正極
C.根據陰陽相吸原理,鹽橋中的陽離子向負極(甲池)移動
D.甲池中盛放的是CdCl2溶液,乙池中盛放的是CoCl2溶液
4.[雙選]將鋅片和銅片置于浸有飽和食鹽水和酚酞的濾
6、紙上,并構成如圖所示的裝置。下列判斷合理的是
A.左邊銅片上有氣泡冒出 B.右邊鋅片上的反應為Cl2↑
C.最先觀察到紅色的區(qū)域是④ D.左右兩邊Cu片質量均不發(fā)生變化
1.【答案】C
2.【答案】D
【解析】首先將B排除,因為鋅與濃硫酸反應不能生成H2。鋅與硫酸或鹽酸反應時,如果用含有銅、銀雜質的鋅,因為在其表面可形成無數微小的原電池,所以反應速率比用純鋅快。
3.【答案】C
4.【答案】CD
【解析】左邊是原電池,鋅作負極:Zn-2e-Zn2+,銅作正極,發(fā)生吸氧腐蝕:O2 + 2H2O+4e-4OH-,A錯誤。右邊是電解池,鋅作陽極:Zn-2e-Zn2+,銅作陰極:2H2O + 2e-H2↑+ 2OH-,B錯誤。最先觀察到紅色的區(qū)域是④,C正確。兩端銅片質量均不變化。