人教版選修4 第4章第1節(jié) 原電池 作業(yè) (16).doc

第4章 電化學(xué)基礎(chǔ)第1節(jié) 原電池基礎(chǔ)過關(guān)1.在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是(a)a.h2so4(aq)+bacl2(aq)baso4(s)+2hcl(aq)h0b.2ch3oh(l)+3o2(g)2co2(g)+4h2o(l) h0c.4fe(oh)2(s)+2h2o(l)+o2(g)4fe(oh)3(s)h0d.3cu(s)+8hno3(aq)3cu(no3)2(aq)+2no(g)+4h2o(l)hcabb.dabcc.dbacd.badc解析:根據(jù)“b不易腐蝕”知,在原電池中b作正極,a作負(fù)極,其活動(dòng)性:ab;根據(jù)“d比a反應(yīng)劇烈”知,活動(dòng)性:da;根據(jù)將銅浸入b或c的鹽溶液里的現(xiàn)象知,活動(dòng)性:bcuc,綜上所述,四種金屬活動(dòng)性順序?yàn)閐abc。6. 關(guān)于如圖所示的原電池,下列說法正確的是(b)a.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移b.電子從鋅電極通過檢流計(jì)流向銅電極c.鋅電極發(fā)生還原反應(yīng),銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)d.銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是2h+2e-h2解析:zn易失電子作負(fù)極、cu作正極,陰離子向負(fù)極移動(dòng),則鹽橋中的陰離子向硫酸鋅溶液遷移,故a錯(cuò)誤;鋅作負(fù)極、銅作正極,電子從鋅電極通過檢流計(jì)流向銅電極,故b正確;鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),銅電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),故c錯(cuò)誤;銅電極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為cu2+2e-cu,故d錯(cuò)誤。7. 有關(guān)電化學(xué)知識(shí)的描述正確的是(d)a.cao+h2oca(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cu+2agno3cu(no3)2+2ag,裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的kcl飽和溶液c.原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成d.從理論上講,任何能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池解析:cao+h2oca(oh)2不是氧化還原反應(yīng);kcl和agno3反應(yīng)生成agcl沉淀易阻止原電池反應(yīng)的發(fā)生;作電極的不一定是金屬,如石墨棒也可作電極。8. 銅鋅原電池(如圖)工作時(shí),以下說法正確的是(c)電子流動(dòng)方向從zn燈泡cu鹽橋zn電極的質(zhì)量減輕,cu電極的質(zhì)量增重鹽橋中的k+移向cuso4溶液將鋅片浸入硫酸銅溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該電池反應(yīng)相同,為zn+cu2+zn2+cuzn電極失電子發(fā)生還原反應(yīng)a.b.c.d.解析:電子流動(dòng)方向從zn-燈泡-cu,電子不能經(jīng)過溶液,錯(cuò)誤;鋅失電子,則zn電極的質(zhì)量減輕,cu電極上銅離子得電子生成cu,則cu電極的質(zhì)量增重,正確;溶液中陽離子向正極移動(dòng),則鹽橋中的k+移向cuso4溶液,正確;將鋅片浸入硫酸銅溶液,zn與銅離子發(fā)生置換反應(yīng),發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該電池反應(yīng)相同,為zn+cu2+zn2+cu,正確;zn電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),錯(cuò)誤。9.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置,完成下列問題:(1)反應(yīng)過程中,棒質(zhì)量減少。(2)正極的電極反應(yīng)為 。(3)反應(yīng)過程中,當(dāng)一電極質(zhì)量增加2 g,另一電極減輕的質(zhì)量(填“大于”“小于”或“等于”)2 g。(4)鹽橋的作用是向甲、乙兩燒杯中提供n和cl-,使兩燒杯溶液中保持電中性。反應(yīng)過程中cl-將進(jìn)入(填“甲”或“乙”)燒杯。當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),乙燒杯中濃度最大的陽離子是。解析:(3)轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),銅棒質(zhì)量增加6.4 g,鋅棒質(zhì)量減少6.5 g,故反應(yīng)過程中,當(dāng)銅電極質(zhì)量增加2 g時(shí),另一電極減少的質(zhì)量大于2 g。(4)反應(yīng)過程中,溶液為了保持電中性,cl-將進(jìn)入甲燒杯,n進(jìn)入乙燒杯。當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),乙燒杯中有0.1 mol cu2+消耗,還剩余0.1 mol cu2+,有0.2 mol n進(jìn)入乙燒杯,故乙燒杯中濃度最大的陽離子是n。答案:(1)鋅(2)cu2+2e-cu(3)大于(4)甲n能力提升10. 一種子彈頭形的納米銅鉑電池,它在稀溴水中能沿著銅極方向移動(dòng)(如圖),電池反應(yīng)為:cu+br2cubr2。下列說法正確的是(c)a.銅為電池的正極b.鉑不斷溶解c.稀溴水為電解質(zhì)溶液d.電池工作時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能向電能再向化學(xué)能轉(zhuǎn)化解析:由信息可知,銅鉑電池中,cu為負(fù)極,不斷溶解,pt為正極,質(zhì)量不變,該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。11. 鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,下列有關(guān)敘述正確的是(c)a.銅電極上發(fā)生反應(yīng)cu-2e-cu2+b.電池工作一段時(shí)間后,乙池的c(s)減小c.電子從鋅極經(jīng)過導(dǎo)線移向銅極d.電池工作一段時(shí)間后,甲池的c(zn2+)增加解析:鋅電極是原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),銅電極是原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),a項(xiàng)錯(cuò)誤;陽離子交換膜不允許陰離子通過,所以電池工作一段時(shí)間后,乙池的c(s)不變,b項(xiàng)錯(cuò)誤;該電池zn為負(fù)極,故電子從鋅極經(jīng)過導(dǎo)線移向銅極,c項(xiàng)正確;陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過,故zn2+由甲池進(jìn)入乙池,甲池的c(zn2+)不變,d項(xiàng)錯(cuò)誤。12.控制適合的條件,將反應(yīng)2fe3+2i-2fe2+i2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是(d)a.反應(yīng)開始時(shí),乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)b.反應(yīng)開始時(shí),甲中石墨電極上fe3+被還原c.電流表讀數(shù)為零時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)d.電流表讀數(shù)為零后,在甲中溶入fecl2固體,乙中的石墨電極為負(fù)極解析:由圖示結(jié)合原電池原理分析可知,fe3+得電子變成fe2+被還原,i-失去電子變成i2被氧化,所以a、b正確;電流表讀數(shù)為零時(shí),fe3+得電子速率等于fe2+失電子速率,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c正確;d項(xiàng)在甲中溶入fecl2固體,平衡2fe3+2i-2fe2+i2向左移動(dòng),i2被還原為i-,乙中石墨為正極,d錯(cuò)誤。13.將潔凈的金屬片fe、zn 、a、b 分別與cu用導(dǎo)線連接浸在合適的電解質(zhì)溶液里。實(shí)驗(yàn)并記錄電壓指針的移動(dòng)方向和電壓表的讀數(shù)如下表所示:金屬電子流動(dòng)方向電壓/vfefecu+0.78znzncu+1.10acua-0.15bbcu+0.3根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)記錄,完成以下填空:(1)構(gòu)成兩電極的金屬活動(dòng)性相差越大,電壓表的讀數(shù)越 (填“大”或“小”)。zn、a、b三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是。(2)cu與a組成的原電池, 為負(fù)極,此電極反應(yīng)式為 。(3)a、b形成合金,露置在潮濕空氣中, 先被腐蝕。解析:(1)構(gòu)成兩電極的金屬活動(dòng)性相差越大,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的傾向越大,產(chǎn)生電能越大,電壓表讀數(shù)越大,相應(yīng)金屬比cu越活潑,故znba。(2)根據(jù)電子流動(dòng)方向,由負(fù)極流向正極,cu與a組成的原電池,cu為負(fù)極,電極反應(yīng)式為cu-2e-cu2+。(3)a、b形成合金露置在潮濕空氣中形成原電池時(shí),較活潑的b構(gòu)成原電池負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕。答案:(1)大znba(2)cucu-2e-cu2+(3)b14. 高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。.高鐵酸鉀(k2feo4)不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置:(1)該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為 ;若維持電流強(qiáng)度為1 a,電池工作十分鐘,理論消耗zng(已知f=96 500 c/mol)。(2)鹽橋中盛有飽和kcl溶液,此鹽橋中氯離子向(填“左”或“右”)移動(dòng);若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向(填“左”或“右”)移動(dòng)。(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有 。解析:(1)放電時(shí)高鐵酸鉀為正極,正極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為fe+4h2o+3e-fe(oh)3+5oh-;若維持電流強(qiáng)度為1 a,電池工作十分鐘,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1106096 500 mol=0.006 217 6 mol。理論消耗zn的質(zhì)量0.006