精修版魯科版選修四每課一練：1.3.1 原電池的工作原理【含答案】

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1、 精品資料 一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分) 1．[雙選題]下列四個(gè)裝置中，導(dǎo)線中的電子由左邊一極流向右邊一極的是 (　　) 解析：電子由左邊一極流向右邊一極，則左邊一極作負(fù)極。 答案：CD 2．某原電池，將兩金屬X、Y用導(dǎo)線連接，同時(shí)插入相應(yīng)的電解質(zhì)溶液中，發(fā)現(xiàn)Y電極質(zhì)量增加，則可能是下列情況中的 (　　) A．X是負(fù)極，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液 B．X是負(fù)極，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液 C．X是正極，電解質(zhì)溶

2、液為CuSO4溶液 D．X是正極，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液 解析：Y電極質(zhì)量增加，可能是溶液中的陽離子得電子而在Y極(正極)上析出金屬形成的。故只有A符合題意。 答案：A 3.某同學(xué)按如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，并把實(shí)驗(yàn)情況記錄于下面，其中敘述合理的是 (　　) ①鋅為正極，銅為負(fù)極　②電解質(zhì)溶液中H＋濃度不變?、垭娏鞅淼闹羔槹l(fā)生偏轉(zhuǎn)?、茔~極上有氣泡產(chǎn)生?、蒌\極上有大量氣泡產(chǎn)生?、奕芤褐械年栯x子向正極移動(dòng) A．①②③ B．③④⑤ C．③④⑥

3、 D．②③④ 解析：圖中裝置形成了原電池，Zn為負(fù)極，銅為正極，電解質(zhì)溶液中H＋移向正極，得電子生成H2，H＋濃度減小，有電流產(chǎn)生，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此①②⑤不正確，③④⑥正確。 答案：C 4．X、Y、Z、M代表四種金屬。金屬X和Z有導(dǎo)線連接放入稀H2SO4中時(shí)，X溶解，Z極上有H2放出；若電解Y2＋離子和Z2＋離子共存的溶液時(shí)，Y先析出：又知M2＋離子的氧化性強(qiáng)于Y2＋離子。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? (　　) A．X>Z>Y>M B．X>Y>Z>M C．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y 解析：由原電

4、池的原理可知：金屬的活動(dòng)性X>Z；由電解原理可知：金屬的活動(dòng)性Z>Y；由氧化還原規(guī)律可知金屬的活動(dòng)性Y>M。綜上所述，四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)閄>Z>Y>M，即答案選A。 答案：A 5．如圖是Zn和Cu形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書卡片上記錄如下，其中描述合理的是 (　　) A．①②③　　　　　　　 B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ 解析：Zn、Cu和稀硫酸組成的原電池中，Zn是負(fù)極，Cu是正極，電子由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu，H＋在Cu極得電子生成H

5、2：2H＋＋2e－===H2↑，若有1 mol e－通過，生成H2 0.5 mol。 答案：B 6.如圖所示裝置，電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各項(xiàng)中的 (　　) A．A是Zn，B是Cu，C為稀H2SO4 B．A是Cu，B是Zn，C為稀H2SO4 C．A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液 D．A是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液 解析：A極逐漸變粗，說明A為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出；B極變細(xì)，說明B為原電池的負(fù)極，失去電子后變成離子進(jìn)入了溶液中。A和B兩

6、項(xiàng)反應(yīng)為：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，則A選項(xiàng)中A極變細(xì)，B極不變，B選項(xiàng)中A極不變，B極變細(xì)；C和D兩項(xiàng)反應(yīng)為Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C選項(xiàng)中A極變細(xì)，B極變粗；D選項(xiàng)中A極變粗，B極變細(xì)。 答案：D 7．[雙選題](2010·廣東高考)銅鋅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是 (　　) A．正極反應(yīng)為：Zn－2e－===Zn2＋ B．電池反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．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：該電池中Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Zn－2e－===Zn2＋，Cu

7、為正極，電極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電池總反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B項(xiàng)正確；原電池工作時(shí)，外電路中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，C項(xiàng)正確；負(fù)極上由于Zn放電，ZnSO4溶液中Zn2＋的濃度增大，故鹽橋中的Cl－移向ZnSO4溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：BC 二、非選擇題(本題包括4小題，共39分) 8．(8分)將Fe片和石墨用導(dǎo)線相連，一組插入稀H2SO4中，一組插入FeCl3溶液中，分別形成了原電池。 (1)這兩個(gè)原電池中，正極分別是________。 A．石墨、石墨 B．石墨、Fe片 C．Fe片、Fe片 D．Fe片、石墨 (

8、2)寫出插入稀H2SO4中形成原電池的正極反應(yīng)式(用離子方程式表示) _______________________________________________________________________。 (3)寫出插入FeCl3溶液中形成原電池的電池總反應(yīng)式(用離子方程式表示) ________________________________________________________________________。 解析：當(dāng)電解質(zhì)溶液為H2SO4時(shí)，總反應(yīng)為Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，則負(fù)極為Fe，正極為石墨，正極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑；

9、當(dāng)電解質(zhì)溶液為FeCl3時(shí)，總反應(yīng)為：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，離子方程式為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，負(fù)極為Fe，正極為石墨。 答案：(1)A　(2)2H＋＋2e－===H2↑ (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 9．(9分)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(shí)，可以觀察到的現(xiàn)象是______________________________________ __________________________________，電池總反應(yīng)式為 ______________

10、__________________________________________________________。 (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)此鹽橋內(nèi)為飽和KCl溶液，鹽橋是通過________移動(dòng)來導(dǎo)電的。在工作時(shí)，K＋移向__________。 解析：該裝置為鋅銅原電池，總反應(yīng)式為：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，電池工作時(shí)，觀察到①電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，②鋅片不斷溶解，③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

11、時(shí)，鹽橋中，K＋向正極區(qū)(CuSO4溶液)移動(dòng)，Cl－向負(fù)極區(qū)(ZnSO4溶液)移動(dòng)，這樣靠離子的移動(dòng)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　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu (2)鋅半電池　銅半電池 (3)離子　正極區(qū)(CuSO4溶液) 10．(10分)A、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____________________________________________

12、。 (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(dòng)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(dòng)性A＞B；乙中C極質(zhì)量增加，即析出Cu，則B為負(fù)極，活動(dòng)性B＞C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活動(dòng)性D＞A，隨著H＋的消耗，溶液pH逐漸變大。 答案：(1)A－2e－===A2＋　(2)Cu2＋＋2e－===Cu

13、(3)變大　(4)D＞A＞B＞C 11．(12分)如圖所示，甲池中電池反應(yīng)式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，已知B電極質(zhì)量不變，C、D為石墨電極，乙池中為200 mL飽和NaCl溶液。 回答下列問題： (1)A極為________極(填“正”或“負(fù)”)，電極材料為________，發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。 (2)寫出乙池的電極反應(yīng)式： 陽極反應(yīng)式為___________________________________________________________； 陰極反應(yīng)式為______________________________

14、______________________________。 (3)A電極質(zhì)量減少0.64 g時(shí)，此時(shí)乙池中電解液中[OH－]＝________ mol·L－1(忽略反應(yīng)過程中溶液體積的變化)，C電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。 解析：由題知，甲池為原電池，A為負(fù)極，電極材料為Cu；乙池為電解池，C為陽極，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，D為陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑。 (3)A極有0.64 g Cu溶解時(shí)，轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，乙池中C極上生成0.01 mol Cl2，溶液中生成0.02 mol OH－。 答案：(1)負(fù)　銅　氧化 (2)2Cl－－2e－===Cl2↑　2H＋＋2e－===H2↑ (3)0.1　0.224