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1、镇成立由镇委书记孙广东任组长，镇委副书记、镇长任副组长，镇直相关部门主要领导为成员的意识形态工作领导小组，统筹协调全镇意识形态工作课后提升作业 十九原电池(45分钟100分)一、选择题(本题包括11小题,每小题5分,共55分)1.(2016济宁高二检测)下列装置可以组成原电池的是()【解析】选A。B项中乙醇不是电解质溶液;C项装置不构成闭合回路;D项两极材料活泼性相同。2.(2016大同高二检测)有关电化学知识的描述正确的是()A.CaO+H2OCa(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag,装置
2、中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池【解析】选D。CaO+H2OCa(OH)2不是氧化还原反应;KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。3.(2016平顶山高二检测)一个原电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+Zn2+Cu,该原电池的正确组成是()ABCD正极ZnCuCuZn负极CuZnZnCu电解质溶液CuCl2溶液H2SO4溶液CuSO4溶液CuCl2溶液【解析】选C。活泼金属为负极,且能与电解质溶液自发地发生氧化还
3、原反应。4.如图由锌-铜-稀H2SO4组成的原电池装置中,当导线中有0.2 mol电子通过时,理论上两极的变化是()A.铜片增重6.4 gB.锌片增重6.5 gC.铜片上析出0.1 mol O2D.锌片溶解了6.5 g【解析】选D。锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置中,锌做原电池的负极,铜做正极,转移0.2 mol电子,锌片溶解6.5 g,铜片上析出氢气为0.2 g,故答案选D。5.铜锌原电池如图工作时,下列叙述正确的是()A.正极反应:Zn-2e-Zn2+B.电池反应:Zn+Cu2+Zn2+CuC.在外电路中,电子从正极移向负极D.盐桥中K+移向ZnSO4溶液【解析】选B。Zn是负极,故A错误;
4、电池总反应和没有形成原电池的氧化还原反应相同,故B正确;根据闭合回路的电流方向,在外电路中,电子由负极流向正极,故C错误;在溶液中,阳离子往正极移动,K+移向CuSO4溶液,故D错误。【补偿训练】(2016温州高二检测)下图中甲和乙均是双液原电池装置。判断下列说法不正确的是()A.甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)+Co2+(aq)Co(s)+Cd2+(aq)B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)Cd(s)+2Ag+(aq)能够发生C.盐桥的作用是形成闭合回路,并使两边溶液保持电中性D.乙电池中有1 mol电子通过外电路时,正极有108 g Ag析出【解析】选B。根据甲、乙装置分析可知A项
5、正确,且可推知Cd的活泼性强于Ag,故Ag不能置换出Cd,B项错误。6.(2016三亚高二检测)某原电池总反应离子方程式为2Fe3+Fe3Fe2+,不能实现该反应的原电池是()A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4溶液【解析】选D。由2Fe3+Fe3Fe2+得出负极反应式为Fe-2e-Fe2+,正极反应式为2Fe3+2e-2Fe2+,可知负极材料为铁,正极材料为比铁不活泼的导体,电解质溶液中必须有Fe3+,故D
6、选项不能满足要求。7.(双选)(2016海南高考)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是()A.Zn为电池的负极B.正极反应式为2FeO42-+10H+6e-Fe2O3+5H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时OH-向负极迁移【解析】选A、D。Zn在反应中化合价升高为负极材料,A正确;K2FeO4为正极材料,KOH溶液为电解质溶液,则正极电极反应方程式为2FeO42-+6e-+8H2O 2Fe(OH)3+10OH-,B错误;该电池放电过程中正极生成OH-,电解质溶液浓度增大,C错误;电池工作时阴离子OH-向负极迁移,D正确。8.(20
7、16宿迁高二检测)用铁片与稀硫酸反应制氢气时,下列不能使氢气生成速率加快的是()A.加热B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C.加少量硫酸铜溶液D.不用铁片,改用铁粉【解析】选B。加热升高温度和增大固体反应物的接触面积都能加快化学反应速率,A、D正确;铁在浓硫酸中钝化,不产生氢气,B错误;加入少量硫酸铜溶液,由于Cu2+FeCu+Fe2+,则构成铜-铁-稀硫酸原电池,加快了铁片与稀硫酸反应制氢气的速率,C正确。9.(2016沈阳高二检测)人工光合作用能够借助太阳能用CO2和水制备化学原料,如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法中正确的是()A.催化剂a处通CO2气体,催化剂b处
8、加水B.催化剂a处发生的反应为2H2O+4e-O2+4H+C.该电池的电解质溶液可采用HCOOH溶液D.在合成HCOOH的过程中,电池内部的H+的物质的量浓度不发生改变【解析】选C。根据电子流向,左边为负极,右边为正极,负极电极反应式为2H2O-4e-4H+O2;正极:2CO2+4e-+4H+2HCOOH。A项,a处加入H2O,b处通CO2,错误;D项,电池总反应式为2CO2+2H2O2HCOOH+O2,HCOOH电离出H+,所以H+浓度应增大。10.(2016大连高二检测)某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO42MnSO4+5Fe2(S
9、O4)3+K2SO4+8H2O。盐桥中装有饱和K2SO4溶液,下列叙述中正确的是()A.乙烧杯中发生还原反应B.甲烧杯中溶液的pH逐渐减小C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯D.外电路的电流方向是从a到b【解析】选D。乙烧杯中发生氧化反应:Fe2+-e-Fe3+,A项错误;甲烧杯中发生还原反应:MnO4-+5e-+8H+Mn2+4H2O,c(H+)减小,pH增大,B项错误;电池工作时,乙烧杯中正电荷增多,SO42-移向乙烧杯,C项错误;外电路的电流方向是从正极(a)到负极(b),D项正确。11.(能力挑战题)将反应IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O设计成如下图所示的原电池。开始时
10、向甲烧杯中加入少量浓硫酸,电流计指针发生偏转,一段时间后,电流计指针回到零,再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液,电流计指针再次发生偏转。下列判断不正确的是()A.开始加入少量浓硫酸时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.开始加入少量浓硫酸时,同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液,只有乙烧杯中溶液变蓝C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.两次电流计指针偏转方向相反【解析】选B。加入少量浓硫酸时,电极反应式:负极:10I-10e-5I2,正极:2IO3-+10e-+12H+I2+6H2O。加入几滴浓NaOH溶液时,电极反应式:负极:5I2+10e-10I-,正极:I2-10e-+12OH-2IO3-
11、+6H2O。B项,根据电极反应可以看出,甲、乙烧杯中均有I2生成,所以甲、乙烧杯中溶液均变蓝。二、非选择题(本题包括3小题,共45分)12.(15分)设计两种类型的原电池,探究其能量转化率。限选材料:ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq);铜片、铁片、锌片和导线。(1)完成原电池甲的装置示意图(见右上图)。并作相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。(2)以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极_ _。(3)甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是_,其原因是_。【解析】(1)因为电
12、子的流向是从左到右,所以,设计原电池为:左侧烧杯内盛放ZuSO4溶液,电极用锌片,右侧烧杯内盛放CuSO4溶液,电极用铜片,即可实现Zu+CuSO4ZuSO4+Cu。(2)由所给的电极材料可知,用铜片作电极时,铜片一定是正极,则负极是溶液金属(失电子,发生氧化反应),反应现象是电极逐渐溶解,表面有红色物质析出。(3)以锌片和铜片作电极时,如果不用盐桥,则除了发生原电池反应外还发生锌与Cu2+的置换反应,会使部分化学能以热能的方式转化掉,而盐桥的使用可避免锌和Cu2+的直接接触,从而避免了化学能转化为热能,提高电池效率。答案:(1)(2)电极逐渐变细(3)甲Zn和Cu2+不直接接触,避免两种物质
13、直接发生反应,从而避免能量损失,提高了电池效率,提供稳定电流13.(15分)(2016哈尔滨高二检测)已知某原电池的电极反应是Fe-2e-Fe2+,Cu2+2e-Cu,据此设计该原电池,并回答问题。(1)若原电池装置为上图左图,电极材料A是_,B是_(写名称)。A电极观察到的现象是_。(2)若原电池装置为上图右图,电极材料X可以是_(填序号,下同)。a.铁b.铜c.石墨电解质Y是_。a.FeSO4b.CuSO4c.CuCl2【解析】结合氧化还原反应的知识可知Fe-2e-Fe2+是负极反应,故Fe作负极,即B是Fe;Cu2+2e-Cu是正极反应,故A应是铜,现象是看到有红色物质析出。不含盐桥的原
14、电池中正极材料是比负极金属活泼性差的金属或导电的非金属即可,故此时正极是铜或石墨,但负极只能是铁,电解质溶液是含不活泼金属离子的盐溶液,可为硫酸铜、氯化铜或硝酸铜溶液。答案:(1)铜(或碳棒)铁有红色物质析出(2)b、cb、c【补偿训练】已知电极材料:铁、铜、银、石墨、锌、铝;电解质溶液:CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题:(1)电工操作上规定:不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因_。(2)若电极材料选铜和石墨,电解质溶液选硫酸铁溶液,外加导线,能否构成原电池?_。若能,请写出电极反应式,负极:_,正极:_。(若不能,后两空不填)(3)设计一种以铁和稀硫酸的反应为原理的原电池,要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。【解析】(1)当Cu、Al导线连接时,接触到潮湿的空气就易形成原电池而铝被腐蚀。(2)因为Fe2(SO4)3能与Cu发生反应:Fe2(SO4)3+Cu2FeSO4+CuSO4,因此根据给出条件可以设计成原电池,其负极为Cu,电极反应为Cu-2e-Cu2+,正极为石墨,电极反应为2Fe3+2e-2Fe2+。(3)因为反应为Fe+H2SO4FeSO4+H2,所以负极为Fe,正极可为Cu、Ag或石墨,电解质为稀硫酸,即可画出装置图。答案
