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1、高中化学第1章化学反应与能量转化1.3.1原电池的工作原理课时练鲁科版选修41-3-1 原电池工作原理1用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为Age=Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A BC D【答案】C【解析】在外电路中，电流由正极流向负极，因此由铜电极流向银电极，错误；正极上，Ag得电子，发生还原反应，生成Ag，正确；实验过程中，取出盐桥，不能构成原电池，因此原电池的不能继续工作，
2、错误；将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同，正确。故答案C。2如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列关于该装置的说法正确的是()A外电路的电流方向为X外电路YB若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeCX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY【答案】D【解析】由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y外电路X，故A错；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为铁，Y为碳棒，B错；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，C错；若两电极均为金属，活泼金属作负极，
3、故有活动性XY。3如图所示装置中，可观察到检流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜锌稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液【答案】C【解析】本题通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D 项，由M棒变粗，可知B项不正确。4按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示()AgNOa棒的质量b棒的质量 溶液的质量A B C D【答案】D【解析】在这个原电池中，负极：Fe2e=Fe2，正极：Age=Ag，使b棒增重，溶液中NO不变。5可用于电动汽车的铝空气燃料电
4、池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时，正极反应都为O22H2O4e=4OHB以NaOH溶液为电解质溶液时，负极反应为Al3OH3e=Al(OH)3C以NaOH溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【解析】以NaOH溶液为电解质溶液时，负极反应为Al4OH3e=Al(OH)4，B错误；以NaOH溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持减小，C错误；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，D错误。故答
5、案A。6对于原电池的电极名称，叙述错误的是()A发生氧化反应的一极为负极B正极为电子流入的一极C比较不活泼的金属为负极D电流流出的一极为正极【答案】C【解析】原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。7在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是()A碳棒上有气体放出，溶液pH变大Ba是正极，b是负极C导线中有电子流动，电子从a极流向b极Da极上发生了氧化反应【答案】B【解析】本题考查原电池基本知识，难度不大，但概念容易混淆。电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性ab(碳棒)，所以a
6、为原电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：ane=an(氧化反应),b(正)极：nHne=H2(还原反应)，由于正极放电消耗H，溶液中H减小，pH增大。在外电路中，电子由a极流出经检流计G流向b极。8将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是（ ） A、氯化铝B、硫酸铜C、硝酸银D、稀硫酸【答案】C【解析】A将锌片和银片接触放入氯化铝溶液中，不能构成原电池，溶液质量不变，A错误；B将锌片和银片接触放入硫酸铜溶液中，锌发生氧化反应，失去电子，形成锌离子进入溶液，而正极上有铜析出，溶液质量增加，B错误；C将锌片和银片接触放入硝酸银溶液中，溶液质量减轻
7、，C正确；D溶液质量增加，D错误。故答案C。9锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的是()ALi是正极，电极反应为Lie=LiBLi是负极，电极反应为Lie=LiCMnO2是负极，电极反应为MnO2e=MnODLi是负极，电极反应为Li2e=Li2【答案】B【解析】由总反应O2=O2可知，Li元素在反应后化合价升高(01)，Mn元素在反应后化合价降低(43)。Li被氧化，在电池中作负极，电极反应为Lie=Li，MnO2在正极上反应，电极反应为MnO2e=MnO。10由锌片、铜片
8、和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。(1)原电池的负极反应是_，正极反应是_。(2)电流的方向是_。(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况下)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗_ g 锌，有_个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是_(设溶液体积不变)。【答案】(1)Zn2e=Zn22H2e=H2(2)由Cu极流向Zn极(3)4.8759.0310220.75 molL1【解析】产生0.075 mol H2，通过0.075 mol20.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)0.075
9、mol65 gmol14.875 g，N(e)0.15 mol6.021023 mol19.031022，H2SO40.75 molL1。11依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。【答案】(1)CuAgNO3溶液(2)正Age=Ag(或2Ag2e=2Ag)Cu2e=Cu2(3)Cu(负)Ag(正)【解析】该原电池的电池总反应式为2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)
10、2Ag(s)，由此可知X极是铜，作负极，银作正极，Y应是AgNO3溶液。电子从原电池的负极经导线流向正极，即从铜电极流向银电极。12已知可逆反应：AsO2I2HAsOI2H2O。()如图所示，若向B中逐滴加入浓盐酸，发现检流计指针偏转。()若改用向B中滴加40%的NaOH溶液，发现检流计指针与()中偏转方向相反。试回答问题：(1)两次操作中检流计指针为什么会发生偏转？_。(2)两次操作过程中检流计指针偏转方向为什么相反？_。(3)操作()中，C1棒上的反应为_。(4)操作()中，C2棒上的反应为_。【答案】(1)两次操作中均发生原电池反应，所以检流计指针均发生偏转(2)两次操作中，电极相反，电
11、子流向相反，因而检流计指针偏转方向相反(3)2I2e=I2(4)AsO2OH2e=AsOH2O【解析】操作()滴入浓盐酸，溶液中 H 增大，题给可逆反应平衡正向移动，I失去电子变为I2，C1棒上产生电子，并沿外电路流向C2棒，AsO得电子变为AsO。操作()滴加40%的NaOH(aq)，将H中和，溶液中 H 减小，题给可逆反应平衡逆向移动，电子在C2棒上产生，并沿外电路流向C1棒，I2得电子变为I，AsO变为AsO。13现有如下两个反应：(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)Cu2Ag=2AgCu2(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_。(2)如果不能，说明其原因_。(3)如果可以，
12、则写出正、负极材料及其电极反应式和反应类型(“氧化反应”或“还原反应”)：负极：_，_，_；正极：_，_，_；若导线上转移电子1 mol，则正极质量增加_g，电解质溶液是_。【答案】(1)(A)不能，(B)可以(2)(A)为非氧化还原反应，没有电子转移(3)CuCu2e=Cu2氧化反应碳棒、Ag、Pt、Au(任选一)2Ag2e=2Ag还原反应108AgNO3溶液【解析】(1)只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，(B)是氧化还原反应且能自发进行。(3)根据电池反应式Cu2Ag=2AgCu2可知，Cu失电子作负极，负极材料是Cu，正极材料应是比铜还不活泼的金属或导电的非金属；Ag得电子，所以此电解质溶液只能为AgNO3溶液。14某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu金属活动性的相对强弱，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_。方案
