2017-2018學(xué)年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 第一課時 原電池的工作原理學(xué)案 蘇教版選修4.doc

第一課時原電池的工作原理課標(biāo)要求1了解原電池的工作原理和構(gòu)成原電池的條件。2能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。3能根據(jù)提供的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)簡單的原電池。1.原電池構(gòu)成“四條件”：活潑性不同的兩電極；浸入電解質(zhì)溶液中；形成閉合回路；能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。 2.原電池正、負(fù)極判斷的“五招”：(1)正極：活潑性較弱的金屬或非金屬；流入電子或電流流出；發(fā)生還原反應(yīng)；陽離子流向的極；電極增重或有氣體產(chǎn)生的極。(2)負(fù)極：活潑性較強(qiáng)的金屬；流出電子或電流流入；發(fā)生氧化反應(yīng)；陰離子流向的極；電極不斷溶解(質(zhì)量減少)的極。原電池的工作原理1銅鋅原電池的工作原理裝置電極ZnCu反應(yīng)現(xiàn)象逐漸溶解銅片上有紅色物質(zhì)析出電極名稱負(fù)極正極得失電子失電子得電子電子流向電子流出電子流入電流方向電流流入電流流出反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電極反應(yīng)式Zn2e=Zn2Cu22e=Cu總電池反應(yīng)式ZnCu2=Zn2Cu2.原電池的構(gòu)成條件 3鹽橋的成分及作用 1銅鋅原電池中正、負(fù)極材料是什么？寫出正、負(fù)極反應(yīng)式。提示：Zn作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2；Cu作正極，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu。2原電池裝置中，鹽橋中離子移動的方向是什么？提示：鹽橋中的Cl移向負(fù)極(ZnSO4溶液)，K移向正極(CuSO4溶液)。3原電池裝置中，鹽橋的作用是什么？提示：形成閉合回路；保持兩溶液呈電中性，使電池反應(yīng)能持續(xù)發(fā)生。1原電池工作原理圖解2原電池正、負(fù)極的判斷(1)判斷方法由電極材料判斷。一般是較活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。由電流方向或電子流向判斷。電流是由正極流向負(fù)極；電子是由負(fù)極流向正極。由電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷。陽離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負(fù)極。由原電池兩極發(fā)生反應(yīng)的類型判斷。發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極。根據(jù)電極現(xiàn)象判斷。溶解的一極為負(fù)極，增重或有氣泡放出的一極為正極。 (2)注意事項(xiàng)原電池的電極類型不僅跟電極材料有關(guān)，還與電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān)。如鎂鋁電極在稀硫酸中構(gòu)成原電池，鎂為負(fù)極，鋁為正極；而鎂鋁電極在氫氧化鈉溶液中構(gòu)成原電池，鋁為負(fù)極，鎂為正極；FeCu濃HNO3構(gòu)成的原電池，F(xiàn)e鈍化，而Cu作負(fù)極。3帶鹽橋原電池裝置中兩個“半電池”以鋅銅原電池為例，如圖所示：(1)ZnZnSO4半電池：在ZnSO4溶液中，鋅片逐漸溶解，即Zn被氧化，鋅原子失去電子，形成Zn2進(jìn)入溶液，即Zn2e=Zn2；從鋅片上釋放出的電子，經(jīng)過導(dǎo)線流向銅片。(2)CuCuSO4半電池：CuSO4溶液中的Cu2從銅片上得到電子，還原為銅單質(zhì)并沉積在銅片上，即Cu22e=Cu。(3)鹽橋的作用：電池工作時，鹽橋中的Cl會移向ZnSO4溶液，K移向CuSO4溶液，使兩溶液均保持電中性。當(dāng)取出鹽橋后，形成斷路，反應(yīng)停止。1.關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是()A銅是負(fù)極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B銅片質(zhì)量逐漸減少C電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D氫離子在銅片表面被還原解析：選D由所給圖示可知，Zn為原電池負(fù)極，失去電子被氧化，電子經(jīng)導(dǎo)線流向正極銅電極，溶液中的氫離子在正極得到電子而被還原為H2；電流方向與電子流動的方向相反。2銅鋅原電池(如下圖)工作時，下列敘述正確的是()A正極反應(yīng)為Zn2e=Zn2B電池反應(yīng)為ZnCu2=Zn2CuC在外電路中，電子從負(fù)極流向正極D鹽橋中的K移向ZnSO4溶液解析：選BCA項(xiàng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：Cu22e=Cu，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：Zn2e=Zn2；B項(xiàng)，由正、負(fù)兩極發(fā)生的電極反應(yīng)合并得總反應(yīng)：ZnCu2=Zn2Cu；C項(xiàng)，電子流向?yàn)樨?fù)極沿導(dǎo)線到正極；D項(xiàng)，由于Cu2放電，為使CuSO4溶液保持電中性，則鹽橋中的K移向CuSO4溶液，Cl移向ZnSO4溶液。原電池原理的應(yīng)用1加快化學(xué)反應(yīng)速率構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率比直接接觸的反應(yīng)速率快。如實(shí)驗(yàn)室制H2時，粗鋅比純鋅與稀硫酸反應(yīng)快，或向溶液中滴入幾滴CuSO4溶液，反應(yīng)加快。2比較金屬的活動性強(qiáng)弱(1)對于酸性電解質(zhì)，一般是作負(fù)極的金屬活動性強(qiáng)，作正極的金屬活動性較弱。(2)常用比較方法3設(shè)計(jì)原電池.一般思路(1)理論上，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，可以設(shè)計(jì)成原電池。(2)外電路。 (3)內(nèi)電路：將兩電極浸入電解質(zhì)溶液中，陰、陽離子作定向移動。.設(shè)計(jì)方法“兩極一液一連線”(1)根據(jù)電池總反應(yīng)寫出電極反應(yīng)式。(2)電極材料的選擇：電池的電極必須導(dǎo)電。一般電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，容易失去電子，因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料；正極和負(fù)極不能用同一種材料，兩個電極可以是活潑性不同的兩種金屬，或一種金屬和非金屬。例如，銅鋅原電池中，鋅板作電池的負(fù)極，銅板作電池的正極。(3)電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液是為負(fù)極提供放電的物質(zhì)，因此，電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。例如：ZnCu稀H2SO4形成的原電池中，Zn與稀H2SO4能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(4)形成閉合回路。1有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減?。籦極質(zhì)量增加b極有氣體產(chǎn)生；c極無變化d極溶解；c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動性順序是()Aa>b>c>dBb>c>d>aCd>a>b>c Da>b>d>c解析：選C由第一個裝置a極溶解，可知a極是負(fù)極，金屬活動性a>b，第二個裝置依據(jù)氧化性、還原性的規(guī)律知金屬活動性b>c，故第三個裝置的金屬活動性d>c，由第四個裝置電流從ad，則電子從da，故金屬活動性d>a。2將2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)反應(yīng)設(shè)計(jì)的原電池如下圖所示。請回答下列問題：(1)電極X的材料是_，電解質(zhì)溶液Y是_。(2)外電路中的電子是從_電極流向_電極。(3)銀電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_。解析：由總反應(yīng)知負(fù)極反應(yīng)：Cu2e=Cu2；正極反應(yīng)：2Ag2e=2Ag。(1)由圖示分析知X作負(fù)極，電極材料是銅，Y中電解液中含Ag，只能是AgNO3溶液。(2)在外電路中，電子從負(fù)極流向正極，故電子從X電極流向Ag電極。答案：(1)CuAgNO3(2)X(或Cu)Ag(3)2Ag2e=2Ag三級訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)1有關(guān)原電池的下列說法中，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，只有金屬鋅作負(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，陽離子向負(fù)極方向移動解析：選C在原電池工作時 ，電子由負(fù)極流向正極，A錯誤；在原電池中，活潑金屬作負(fù)極，不一定是鋅，B錯誤；原電池工作時，電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，C正確，D錯誤。2在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是()A負(fù)極附近的SO濃度逐漸增大B電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片C正極有O2逸出D銅片上有H2逸出解析：選AD在ZnCuH2SO4組成的原電池中，Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正極上產(chǎn)生H2，電子由鋅片流向銅片，陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動。3事實(shí)證明，原電池中發(fā)生的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)。利用下列化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池的是()AC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H>0BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H<0C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H<0DCaCO3(s)2HCl(aq)=CaCl2(aq)H2O(l)CO2(g)H<0解析：選C原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，由條件知是放熱反應(yīng)，A為吸熱反應(yīng)，B、D不是氧化還原反應(yīng)。4一個原電池總反應(yīng)的離子方程式是ZnCu2=Zn2Cu，該反應(yīng)的原電池的正確組成是()選項(xiàng)ABCD正極ZnCuCuMg負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4CuCl2解析：選C根據(jù)ZnCu2=Zn2Cu知，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn2e=Zn2，是電池負(fù)極；正極反應(yīng)為Cu22e=Cu，故正極材料可以是石墨或Cu等，電解質(zhì)溶液應(yīng)是可溶性銅鹽溶液，C項(xiàng)符合。5(1)下列裝置屬于原電池的是_。 (2)在選出的原電池中，_是負(fù)極，發(fā)生_反應(yīng)，_是正極，該極的現(xiàn)象是_。(3)此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：(1)根據(jù)構(gòu)成原電池的條件判斷：屬于原電池。(2)(3)在原電池中，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cu表面有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)為FeH2SO4=FeSO4H2。答案：(1)(2)Fe氧化CuCu表面有氣泡產(chǎn)生 (3)FeH2SO4=FeSO4H26(1)事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_(填字母，下同)。aC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H>0b2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H<0cNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H<0若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個原電池，其正極的電極反應(yīng)為_。(2)某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)設(shè)計(jì)成一個原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是_。a實(shí)驗(yàn)過程中，左側(cè)燒杯中NO濃度不變b實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作c若開始時用U形銅代替鹽橋，裝置中無電流產(chǎn)生d若開始時用U形銅代替鹽橋，U形銅的質(zhì)量不變解析：(1)根據(jù)題中信息，設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，排除a，根據(jù)已學(xué)知識，原電池反應(yīng)必是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，排除c。原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，由于是堿性介質(zhì)，則電極反應(yīng)中不應(yīng)出現(xiàn)H，故正極的電極反應(yīng)為O24e2H2O=4OH。(2)該原電池的工作原理是Cu2Ag=2AgCu2，鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用，因此當(dāng)電池工作時，鹽橋中的NO向負(fù)極移動，因此左側(cè)燒杯中NO的濃度將增大，a錯誤。當(dāng)取出鹽橋，不能形成閉合回路，電池處于斷路狀態(tài)，不能繼續(xù)工作，b錯誤。若開始時用U形銅代替鹽橋，則左側(cè)燒杯相當(dāng)于電解裝置，而右側(cè)燒杯相當(dāng)于原電池裝置，電極反應(yīng)從左往右依次為陽極：4OH4e=2H2OO2，陰極：Cu22e=Cu，負(fù)極：Cu2e=Cu2，正極Age=Ag，由此可知c錯誤、d正確。答案：(1)bO22H2O4e=4OH(2)d一、單項(xiàng)選擇題1下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是()解析：選D酒精為非電解質(zhì)，A錯誤；選項(xiàng)B中未使用鹽橋，沒有形成閉合回路；C項(xiàng)中兩個電極材料相同，不能形成原電池。依據(jù)原電池的構(gòu)成條件可知D正確。2下列四位同學(xué)的說法正確的是()解析：選A在原電池中，較活潑的金屬作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，內(nèi)電路中，陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，故只有A項(xiàng)正確。3.有關(guān)如圖所示原電池的敘述，正確的是(鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)()A銅片上有氣泡逸出B取出鹽橋后，檢流計(jì)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)量不改變解析：選C由題圖可得知，Cu為正極，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，則銅片上應(yīng)有固體析出，反應(yīng)后銅片質(zhì)量增加，所以A、D均錯誤；取出鹽橋后，原電池成斷路，因此檢流計(jì)不會再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯誤；鹽橋中的K會移向正極即移向CuSO4溶液，C正確。4.如圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細(xì)絲，使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)()A鐵圈和銀圈左右搖擺不定B鐵圈和銀圈仍保持平衡狀態(tài)不變C鐵圈向下傾斜，銀圈向上傾斜D銀圈向下傾斜，鐵圈向上傾斜解析：選D該裝置是一個Fe為負(fù)極、Ag為正極、CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液的原電池，負(fù)極反應(yīng)Fe2e=Fe2，正極反應(yīng)Cu22e=Cu，因此，鐵圈質(zhì)量減小，銀圈質(zhì)量增大。5X、Y、Z、W四種金屬分別用導(dǎo)線兩兩相連浸入稀硫酸中組成原電池。X、Y相連時，X為負(fù)極，Z、W相連時，電流方向是WZ；X、Z相連時，Z極上產(chǎn)生大量氣泡，W、Y相連時，W極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此判斷四種金屬的活動性順序是()AX>Z>W>YBZ>X>Y>WCX>Y>Z>W DY>W>Z>X解析：選AX、Y相連，X為負(fù)極，活動性X>Y；Z、W相連，電流WZ，活動性Z>W；X、Z相連，Z放氣泡，活動性X>Z；W、Y相連，W被氧化，活動性W>Y。則活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閄>Z>W>Y。二、不定項(xiàng)選擇題6.如圖所示的原電池裝置，X、Y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?yàn)閅外電路XB若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為ZnC若兩電極都是金屬，則它們的活潑性為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)解析：選AC由圖可知，電子的流動方向是X外電路Y，則電流的方向?yàn)閅外電路X；X為原電池的負(fù)極，Y為正極，X的活動性比Y的強(qiáng)；X極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，Y極應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)，B、D錯誤，A、C正確。7實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備較快地制取氫氣，可采用的方法是()A用純鋅與稀H2SO4溶液反應(yīng)B用純鋅與濃HCl溶液反應(yīng)C用粗鋅與HNO3溶液反應(yīng)D用在CuSO4溶液中浸泡過的鋅與稀H2SO4溶液反應(yīng)解析：選DB項(xiàng)會混入大量的HCl；C項(xiàng)不產(chǎn)生H2；D項(xiàng)中鋅表面有置換出的銅，放入稀H2SO4溶液時，會構(gòu)成原電池而加快H2的逸出，故A錯誤、D正確。8將鐵片和銀片用導(dǎo)線連接置于同一稀鹽酸中，并經(jīng)過一段時間后，下列各敘述中正確的是()A負(fù)極有Cl2逸出，正極有H2逸出B負(fù)極附近Cl的濃度減小C正極附近Cl的濃度逐漸增大D溶液中Cl的濃度基本不變解析：選DFe為負(fù)極，F(xiàn)e2e=Fe2；Ag為正極：2H2e=H2，Cl的濃度基本不變。三、非選擇題9A、B、C、D四種金屬按下表中的裝置圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置現(xiàn)象二價(jià)金屬A不斷溶解C的質(zhì)量增加A上有氣泡產(chǎn)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題：(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)是_。(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)是_。(3)裝置丙中溶液的pH_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)四種金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序是_。解析：甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極、B為正極，活動性A>B；乙中C極質(zhì)量增加，即析出Cu，則B為負(fù)極，活動性B>C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活動性D>A，隨著H的消耗，溶液pH逐漸變大。答案：(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)變大(4)D>A>B>C10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(jì)了如下裝置，按要求完成以下填空：(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(dǎo)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(jì)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(fù)極(鋅電池)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(fù)極區(qū)(ZnSO4溶液)移動，這樣靠離子的移動形成閉合回路而導(dǎo)電。答案：(1)電流計(jì)指針發(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)一、單項(xiàng)選擇題1有關(guān)電化學(xué)知識的描述正確的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，把其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B某原電池反應(yīng)為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋中可以是由KCl飽和溶液制得的瓊脂C因?yàn)殍F的活動性強(qiáng)于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中，若能組成原電池，必是鐵作負(fù)極，銅作正極D理論上說，任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可被設(shè)計(jì)成原電池解析：選DCaOH2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池，A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)中會發(fā)生反應(yīng)：KClAgNO3=AgClKNO3，生成的AgCl會使鹽橋的導(dǎo)電性減弱，所以鹽橋中不能使用KCl，可換成KNO3，B項(xiàng)錯誤；由于鐵遇到濃硝酸會發(fā)生鈍化，而銅可與之發(fā)生反應(yīng)：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，Cu失電子被氧化，作原電池的負(fù)極，所以C項(xiàng)錯誤。2將純鋅片和純銅片按圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是() 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H濃度均減小D產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢解析：選C由題目中所給圖示可知，甲中形成閉合回路，符合形成原電池的條件，其中銅作正極，發(fā)生電極反應(yīng)為2H2e=H2；乙不能構(gòu)成閉合回路，不能形成原電池，只在鋅片上發(fā)生反應(yīng)Zn2H=Zn2H2，兩者都消耗H。由于原電池的形成，故甲的反應(yīng)速率比乙快。3結(jié)合下圖判斷，下列敘述不正確的是()A、的反應(yīng)原理均是ZnCu2=Zn2CuB、中均有電子轉(zhuǎn)移，均是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C隨著反應(yīng)的進(jìn)行，、中CuSO4溶液顏色均漸漸變淺D取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，過濾后向?yàn)V液中加AgNO3溶液，有沉淀產(chǎn)生解析：選B中發(fā)生的是化學(xué)反應(yīng)，沒有電能產(chǎn)生，中發(fā)生的是電化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，但二者的反應(yīng)原理都是ZnCu2=Zn2Cu，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，、中(Cu2)逐漸減小，溶液顏色均漸漸變淺，C項(xiàng)正確；在原電池工作過程中，鹽橋中的Cl移向負(fù)極，即a中溶液含有Cl故取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，過濾后向?yàn)V液中加AgNO3溶液，有AgCl沉淀產(chǎn)生，D項(xiàng)正確。4.298 K時，在FeCl3溶液中加少量鋅粒后，F(xiàn)e3被還原成Fe2。據(jù)此某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示的原電池裝置。下列有關(guān)說法正確的是()A正極電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2B左邊燒杯中溶液的紅色變淺CPt電極上有氣泡出現(xiàn)D該電池的總反應(yīng)為3Zn2Fe3=3Zn22Fe解析：選BA項(xiàng)，反應(yīng)Zn2e=Zn2為負(fù)極反應(yīng)，錯誤；B項(xiàng)，左邊燒杯中發(fā)生反應(yīng)Fe3e=Fe2，F(xiàn)e3濃度減小，溶液的紅色變淺，正確；C項(xiàng)，Pt電極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe3e=Fe2，沒有氣泡出現(xiàn)，錯誤；D項(xiàng)，根據(jù)題目所給信息知，該電池總反應(yīng)為Zn2Fe3=Zn22Fe2，錯誤。5如圖所示裝置中，可觀察到檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()選項(xiàng)MNPA鋅銅稀硫酸溶液B銅鋅稀鹽酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液 解析：選CN棒變細(xì)，說明N為較活潑金屬作負(fù)極，M棒變粗，說明M為正極，電解質(zhì)溶液中的陽離子得電子析出金屬。二、不定項(xiàng)選擇題6.用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂KNO3的U形管)構(gòu)成一個原電池(如圖)。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()A在外電路中，電流由銅電極流向銀電極B正極反應(yīng)為Age=AgC實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作D將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同解析：選BD由于活動性：Cu>Ag，則Cu作負(fù)極，電解質(zhì)溶液為Cu(NO3)2溶液；Ag作正極，電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液，鹽橋形成閉合回路。A在外電路中，電流由銀電極流向銅電極，錯誤；B正極為溶液中Ag得到電子被還原變?yōu)锳g，電極反應(yīng)式為Age=Ag，正確；C實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，因?yàn)椴荒苄纬砷]合回路，所以原電池不能繼續(xù)工作，錯誤；D將銅片浸入AgNO3溶液中，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同，正確。7某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中，正確的是()AFe作正極，發(fā)生還原反應(yīng)B負(fù)極反應(yīng)：Al3e3OH=Al(OH)3C工作一段時間后，盛有稀硫酸溶液的燒杯中pH不變D鹽橋中的Cl向左邊燒杯中移動，使該燒杯中溶液保持電中性解析：選ADA項(xiàng)，鋁的金屬性強(qiáng)于鐵，則鋁是負(fù)極，鐵是正極，鐵上發(fā)生還原反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，鋁是負(fù)極，失去電子，電極反應(yīng)式為Al3e4OH=AlO2H2O，錯誤；C項(xiàng)，工作一段時間后，盛有稀硫酸溶液的燒杯中氫離子放電，濃度降低，則pH增大，錯誤；D項(xiàng)，鋁是負(fù)極，則鹽橋中的Cl向左邊燒杯中移動，使該燒杯中溶液保持電中性，D正確。8有關(guān)下圖裝置的說法中正確的是()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(dāng)銅棒質(zhì)量減少6.4 g時，甲池溶液質(zhì)量增加6.4 gD當(dāng)銅棒質(zhì)量減少6.4 g時，向乙池密封管中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L O2，將使氣體全部溶于水解析：選DA項(xiàng)，該原電池中氧化反應(yīng)與還原反應(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(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，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(xiàng)錯誤；C項(xiàng)，當(dāng)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(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是1.12 L，D項(xiàng)正確。三、非選擇題9由鋅片、銅片和200 mL稀H2SO4組成的原電池如圖所示。(1)原電池的負(fù)極反應(yīng)是_，正極反應(yīng)是_。(2)電流的方向是_。(3)一段時間后，當(dāng)在銅片上放出1.68 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時，H2SO4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時，共消耗_g鋅，有_個電子通過了導(dǎo)線，原硫酸的物質(zhì)的量濃度是_(設(shè)溶液體積不變)。解析：n(H2)1.68 L/22.4 Lmol10.075 mol產(chǎn)生0.075 mol H2，通過0.075 mol20.15 mol電子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4，m(Zn)0.075 mol65 gmol14.875 g，n(e)0.15 mol6.021023mol19.031022，c(H2SO4)0.75 molL1。答案：(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)由Cu極流向Zn極(3)4.8759.0310220.75 molL110將反應(yīng)IO5I6H3I23H2O設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。(1)開始時向甲燒杯中加入少量濃硫酸，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，此時甲池中發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，工作過程中關(guān)于電流計(jì)的讀數(shù)，下列說法正確的是_(填編號)。a電流計(jì)讀數(shù)逐漸減小B電流計(jì)讀數(shù)有可能變?yōu)?c電流計(jì)讀數(shù)一直不變 D電流計(jì)的讀數(shù)逐漸增大(2)如果在加濃硫酸前， 甲、乙燒杯中都加入淀粉溶液，則溶液變藍(lán)的燒杯是_(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。(3)工作一段時間后，如果再向甲燒杯滴入濃NaOH溶液，此時乙池中發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，電流計(jì)指針向_(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。解析：(1)根據(jù)題中信息，I失電子被氧化，說明乙池中石墨作負(fù)極，其電極反應(yīng)式為2I2e=I2，則甲池中石墨作正極，其電極反應(yīng)式為2IO12H10e=I26H2O，隨反應(yīng)的進(jìn)行，碘離子和碘酸根離子的量減小，通過的電量減小，電流計(jì)讀數(shù)不斷減小，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，電流計(jì)的讀數(shù)為0，故a、b說法正確。(2)根據(jù)(1)的分析，兩燒杯中都有I2的存在，加入淀粉后，都變藍(lán)；(3)甲燒杯中滴入NaOH溶液，消耗H，促使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，乙池中電極反應(yīng)式：I22e=2I，則甲池中電極反應(yīng)式：I212OH10e=2IO6H2O，甲池失電子，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。答案：(1)2IO10e12H=I26H2Oa、b(2)甲、乙(3)I22e=2I左