江蘇專版2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第1課時原電池的工作原理分層作業(yè)蘇教版選擇性必修1

第1課時原電池的工作原理必備學(xué)問基礎(chǔ)練A級1.[2024江蘇鹽城期末]2024年，“嫦娥五號”著陸月球，采樣返回；2024年，“天問一號”著陸巡察器在火星著陸，“祝融號”火星車在火星表面進(jìn)行科學(xué)試驗。下列有關(guān)說法不正確的是()A.運載火箭燃料運用的液氫是高能清潔燃料B.“嫦娥五號”帶回的月球土壤中含有，與地球上的互為同位素C.“祝融號”火星車運用的太陽能電池板將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.“天問一號”的太陽翼運用石墨纖維作增加體，金屬為基體的復(fù)合材料2.[2024福建福州階段練習(xí)]將相同的鋅片和銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中，以下敘述正確的是()A.兩燒杯中銅片表面均有氣泡產(chǎn)生 B.甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極C.兩燒杯中溶液的均增大 D.產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢3.有A、B、C、D四塊金屬片，進(jìn)行如下試驗，據(jù)此推斷這四種金屬的活動性依次是()、B用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀硫酸中，A極為負(fù)極、D用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀硫酸中，電流由導(dǎo)線、C用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀硫酸中，C極產(chǎn)生大量氣泡、D用導(dǎo)線相連后，同時浸入稀硫酸中，D極發(fā)生氧化反應(yīng)A. B. C. D.4.[2024江蘇鎮(zhèn)江檢測]如圖所示原電池的反應(yīng)原理為。下列說法正確的是()A.石墨為電池的負(fù)極B.電池工作時漸漸被消耗C.電子由石墨電極經(jīng)外電路流向電極D.反應(yīng)在負(fù)極上發(fā)生5.下列關(guān)于如圖所示原電池的說法正確的是()A.當(dāng)為，為含有碳雜質(zhì)的，為稀硫酸時，極上視察不到氣泡產(chǎn)生B.當(dāng)為石墨，為，為濃硫酸時，不能產(chǎn)生連續(xù)的穩(wěn)定電流C.當(dāng)為，為，為溶液時，依據(jù)現(xiàn)象可推知的活動性強(qiáng)于D.當(dāng)為石墨，為，為溶液時，、之間沒有電流通過6.[2024江蘇揚州階段練習(xí)]下列敘述正確的是()①原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置②原電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)③能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可設(shè)計成原電池④碳棒不能用來作原電池的正極⑤反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行A.①③⑤ B.①⑤ C.②③④ D.②⑤關(guān)鍵實力提升練B級7.銅鋅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()A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作一段時間后，甲池的減小C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動，保持溶液中電荷平衡8.[2024江蘇淮安階段練習(xí)]試驗發(fā)覺，時，在酸性溶液中加入少量鋅粒后，被還原成。某化學(xué)愛好小組依據(jù)該試驗事實設(shè)計了如圖所示的原電池裝置。下列有關(guān)說法正確的是()A.該原電池的正極反應(yīng):B.左邊燒杯中溶液的紅色漸漸褪去C.該電池鉑電極上有氣泡生成D.該電池總反應(yīng)：9.[2024江蘇鹽城聯(lián)考]納米零價鐵除去酸性廢水中的三氯乙烯、五價砷的原理如圖所示，下列說法正確的是()A.該處理過程中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.該處理過程中納米零價鐵中的為正極C.每生成乙烷，轉(zhuǎn)移電子D.酸性廢水中的五價砷除去過程中和都被還原了10.[2024江蘇南京期中]一種微生物電池處理含廢水的裝置如圖所示。下列說法正確的是()A.放電時，電極A旁邊溶液上升B.放電時，電子由電極B經(jīng)負(fù)載流向電極AC.放電時，電極B反應(yīng)為D.每生成，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為11.[2024江蘇南通海安期中]和在堿性條件下組成原電池，放電原理如圖所示。下列說法正確的是()A.在放電時，化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化成電能B.在放電時，電子通過離子交換膜從右向左運動C.在放電時，石墨電極上的電極反應(yīng)式為D.在放電時，負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液的漸漸減小12.某校化學(xué)探討性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計試驗驗證、金屬活動性的相對強(qiáng)弱，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)試驗項目:方案Ⅰ:有人提出將大小相等的鐵片和銅片分別同時放入稀硫酸（或稀鹽酸）中，視察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定兩金屬的活動性。該原理的離子方程式為。方案Ⅱ:有人利用、為電極設(shè)計成原電池，以確定它們活動性的相對強(qiáng)弱。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式:；負(fù)極反應(yīng)式:。方案Ⅲ:結(jié)合你所學(xué)的學(xué)問，幫助他們再設(shè)計一個驗證、活動性相對強(qiáng)弱的簡潔試驗方案（與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）:，用離子方程式表示其反應(yīng)原理:。學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練C級13.[2024浙江麗水階段練習(xí)]催化刻蝕晶片的反應(yīng)原理示意圖如圖所示，刻蝕溶液由肯定濃度的和混合而成，刻蝕時間為，由薄膜覆蓋的硅晶片部分漸漸被刻蝕掉，剩余部分就形成了硅納米線。下列說法不正確的是()A.薄膜旁邊隨著反應(yīng)的進(jìn)行，漸漸減小B.該刻蝕過程是由微小的、、和的原電池組成C.該刻蝕的總反應(yīng)可表示為D.極發(fā)生的反應(yīng)為14.地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。水體除主要有電化學(xué)法、催化還原法等。（1）電化學(xué)去除弱酸性水體中的反應(yīng)原理如圖1所示：①作負(fù)極的物質(zhì)是。②正極的電極反應(yīng)式是。③取兩份完全相同的含廢液A和B，調(diào)整廢液A、B的分別為2.5和，向廢液A、B中加入足量鐵粉，經(jīng)相同時間充分反應(yīng)后，廢液A、B均接近中性,廢液A、B中鐵的最終物質(zhì)存在形態(tài)分別如圖2所示。溶液的初始對鐵的氧化產(chǎn)物有影響，詳細(xì)影響為。④廢液中的去除率較低的是（填“廢液A”和“廢液B”），的去除率低的緣由是。（2）納米去除廢液中的（金屬性弱于鐵）。①在酸性條件下，與反應(yīng)生成和，則反應(yīng)的離子方程式為。②初始的廢液，加入肯定量的納米，反應(yīng)一段時間后，廢液中出現(xiàn)大量白色絮狀沉淀物，過濾后白色沉淀物在空氣中漸漸變成紅褐色。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的緣由是。③相對于只是用納米鐵，納米去除廢液中效果更好的緣由是。第1課時原電池的工作原理A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.C2.C3.A4.B[解析]由于電極活動性:（石墨），所以為負(fù)極，石墨電極為正極，錯誤；電池工作時作為負(fù)極，失去電子被氧化產(chǎn)生進(jìn)入溶液，因此漸漸被消耗，正確；電池工作時電子由負(fù)極電極經(jīng)外電路流向正極石墨電極，錯誤；電池工作時，負(fù)極失去電子被氧化產(chǎn)生，負(fù)極的電極反應(yīng)式為，正極的電極反應(yīng)式為，總反應(yīng)方程式為，錯誤。5.B[解析]為含有碳雜質(zhì)的，、、稀硫酸可構(gòu)成原電池，溶液中的可以在電極上獲得電子產(chǎn)生，所以在極上可視察到有氣泡產(chǎn)生，錯誤；當(dāng)為石墨，為，為濃硫酸時，常溫下，遇濃硫酸鈍化，不能形成連續(xù)的穩(wěn)定電流，正確；不能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，而可與溶液反應(yīng)，所以作原電池的負(fù)極，質(zhì)量減小，作原電池的正極，表面有氣泡產(chǎn)生，但事實上的活動性強(qiáng)于，錯誤；能與發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能夠形成原電池從而產(chǎn)生電流，錯誤。6.A[解析]原電池為放電裝置，是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的一種裝置，故①正確；②原電池的正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故②錯誤；③原電池的設(shè)計原理須要是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，故③正確；④原電池的電極可由兩種不同的金屬構(gòu)成，也可由金屬和能導(dǎo)電的非金屬構(gòu)成，碳棒可以導(dǎo)電，能夠作為正極，故④錯誤；⑤銅的活潑性大于銀，故反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，故⑤正確；故選。B級關(guān)鍵實力提升練7.C[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)，項錯誤；陽離子交換膜不允許陰離子通過，所以電池工作一段時間后，甲池的不變，項錯誤；乙池發(fā)生的電極反應(yīng)式為，溶液中漸漸削減，為維持溶液中的電荷平衡，會不斷移向乙池，使溶液質(zhì)量增加，項正確；陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，項錯誤。8.B[解析]失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極反應(yīng)，錯誤；在正極得電子被還原為，溶液紅色褪去，正確；鉑電極上被還原為，沒有氣體生成，錯誤；在負(fù)極失去電子，變?yōu)?，得到電子變?yōu)?，電池總反?yīng)式為，并沒有單質(zhì)生成，錯誤。9.D[解析]該處理過程是利用原電池原理，即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤；由0價轉(zhuǎn)化為價，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，作原電池負(fù)極，故錯誤；由于缺少標(biāo)準(zhǔn)狀況這個條件，氣體摩爾體積不能運用這個數(shù)值來計算乙烷的物質(zhì)的量，故錯誤；亞鐵離子在酸性條件下和、發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和，此反應(yīng)中元素、元素均得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即酸性廢水中的五價砷除去過程中和都被還原了，故正確。10.C[解析]放電時，是原電池的工作原理。放電時，電極的電極反應(yīng)式是，溶液酸性增加，減小，項錯誤；放電時，電極中轉(zhuǎn)化為，碳元素化合價上升，失電子，為電池的負(fù)極，則電極為正極，電子由電極經(jīng)負(fù)載流向電極，項錯誤；放電時，電極反應(yīng)為，項正確；未知是否標(biāo)準(zhǔn)狀況下，不行計算，項錯誤。11.C[解析]在放電時，化學(xué)能大部分轉(zhuǎn)化成電能，但達(dá)不到，錯誤；在放電時，電子只能經(jīng)過導(dǎo)線，溶液中是陰陽離子的定向移動導(dǎo)電，錯誤；在放電時，石墨電極上的電極反應(yīng)式為，正確；在放電時，原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，，氫氧根離子通過交換膜不斷進(jìn)行補(bǔ)充，負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液的基本不變，錯誤。12.方案Ⅰ:方案Ⅱ:;;方案Ⅲ:把鐵片插入溶液中，一段時間后，視察鐵片表面是否生成紅色物質(zhì)（合理即可）;C級學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練13.A14.（1）①[解析]由圖可知，鐵失電子，得電子，則作負(fù)極；②[解析]酸性條件下，得電子生成，所在電極為正極，正極反應(yīng)式為；③酸性較強(qiáng)時，鐵的氧化產(chǎn)物主要為；酸性較弱時，鐵的氧化產(chǎn)物主要為[解析]由圖2可知，時鐵的氧化產(chǎn)物主要是，時鐵的氧化產(chǎn)物主要是，由于能導(dǎo)電，不導(dǎo)電，導(dǎo)致廢液中的去除率較低。