1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。十五原电池的工作原理(30分钟50分) 一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分)1(2021北京人大附中高二检测)有关如图所示原电池的叙述,正确的是(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)()A.反应中,盐桥中的K会移向CuSO4溶液B取出盐桥后,电流计依然发生偏转C铜片上有气泡逸出D反应前后铜片质量不改变【解析】选A。原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,盐桥中的K会移向CuSO4溶液,故A正确;取出盐桥后,不是闭合回路,没有电流产生,电流计不发生偏转
2、,故B错误;Cu为正极,发生还原反应Cu22e=Cu,析出Cu,故C错误;Cu为正极,发生还原反应Cu22e=Cu,析出Cu附着在Cu电极上,故铜片质量增加,故D错误。【补偿训练】有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:由此可判断这四种金属的活动性顺序是()AdacbBbcdaCdabc Dabdc【解析】选C。原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线流向正极,溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。a极质量减小,b极质量增加,这说明a电极是负极,失去电子,b电极是正极,溶液中的铜离子得到电子,则金属性是ab。b电极有气体产生,c极无
3、变化,这说明b的金属性强于c;d极溶解,c极有气体产生,这说明d电极是负极,c电极是正极,溶液中的氢离子放电,生成氢气,则金属性是dc;电流计指示在导线中电流从a极流向d极,这说明d电极是负极,a电极是正极,则金属性是da,所以这四种金属的活动性顺序是dabc。2(2021潍坊高二检测)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是()A.铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后,甲池的c(SO)减小C电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡【解析】选C。由图可知,该原电池反应式为ZnCu2=Z
4、n2Cu,Zn为负极,发生氧化反应,Cu为正极,发生还原反应,故A错误;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(SO)不变,故B错误;甲池中的Zn2通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中发生反应:Cu22e=Cu,保持溶液呈电中性,进入乙池的Zn2与放电的Cu2的物质的量相等,而Zn的摩尔质量大于Cu,故乙池溶液总质量增大,故C正确;甲池中的Zn2通过阳离子交换膜进入乙池,以保持溶液电荷守恒,阴离子不能通过阳离子交换膜,故D错误。【补偿训练】(2021金华高二检测)已知负极的电极反应式为AgCle=AgCl。下列说法不正确的是()A.正极的电极反应式是Age=AgB电池总反应可表示为AgC
5、l=AgClC反应时,盐桥中的NO移向KCl溶液D该电池证明:Ag浓度越大,氧化性越弱【解析】选D。右边Ag电极为正极,则溶液中的Ag在正极上得电子生成Ag,电极反应式是Age=Ag,故A正确;负极反应式是AgCle=AgCl,正极反应式是Age=Ag,二者加和得出电池总反应为AgCl=AgCl,故B正确;原电池中阴离子向负极移动,所以盐桥中的NO移向KCl溶液,故C正确;该电池中,左、右电极材料都为Ag,但左边电解质为KCl,右边电解质为AgNO3,由右边发生反应Age=Ag,则证明Ag浓度越大,氧化性越强,故D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共14分)3能源是现代社会发展的三大支柱之一
6、,化学在提高能源的利用率和开发新能源中起到了重要的作用。电能是现代社会中应用最广泛的二次能源。(1)下列装置中能够实现化学能转化为电能的是_(填字母)。(2)写出该装置正极反应的电极反应式_。(3)该装置中溶液里的阴离子移向_(填电极的化学式)极。(4)若装置中转移了0.2 mol电子,则理论上溶液增加的质量是_。【解析】(1)原电池的构成条件:有两个活泼性不同的电极,将电极插入电解质溶液中,两电极间构成闭合回路,能自发地进行氧化还原反应,C装置符合构成原电池的条件,故C正确。(2)C装置中Ag作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,其电极反应式为2H2e=H2。(3)阴离子移向负极锌。(4)装置
7、中转移了0.2 mol电子,根据总反应:2HZn=Zn2H2,则理论上溶液质量增重0.165 g0.12 g6.3 g。答案:(1)C(2)2H2e=H2(3)Zn(4)6.3 g【补偿训练】利用反应Cu2Ag=2AgCu2设计了如图所示的原电池。回答下列问题:(1)该原电池的负极材料是_,发生_(填“氧化”或“还原”)反应。(2)X是_,Y是_。(3)正极上出现的现象是_。(4)在外电路中,电子从_(填写电极材料)极流向_极。【解析】在反应Cu2Ag=2AgCu2中,Cu作还原剂,即为原电池的负极材料,失去电子,发生氧化反应;Ag作氧化剂,在原电池的正极得电子,故银棒上有银白色物质析出;左右
8、两个烧杯中的电解质溶液依据其中的电极材料选择,在双液原电池中,电极材料中的金属元素一般与电解质溶液中的相同,故X是CuSO4溶液或其他可溶性铜盐溶液,Y是AgNO3溶液。答案:(1)铜氧化(2)CuSO4溶液CuCl2、Cu(NO3)2等可溶性铜盐溶液也可AgNO3溶液(3)银棒上有银白色物质析出(4)CuAg一、选择题(本题包括1小题,共8分)1在探究柠檬电池的工作原理时,某课外小组同学发现:当按图所示连接一个柠檬时,二极管不发光;按图所示连接几个柠檬时,二极管发光。下列说法不正确的是()A.图中二极管不发光,说明该装置不构成原电池B图中铁环为负极、铜线为正极,负极的电极反应为Fe2e=Fe
9、2C图中二极管不发光的原因是单个柠檬电池的电压较小D图中所得的电池组的总电压是各个柠檬电池的电压之和【解析】选A。A项,图所示,符合构成原电池的条件,连接一个柠檬,二极管不发光是因为单个柠檬电池提供的电压较小,错误;B项,图中活泼金属铁作负极,不活泼金属铜作正极,负极的电极反应为Fe2e=Fe2,正确;C项,图中构成原电池,二极管不发光的原因是单个柠檬电池的电压较小,正确;D项,图中四个柠檬电池为串联关系,所得的电池组的总电压是各个柠檬电池的电压之和,正确。【补偿训练】某同学设计如下原电池,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A该装置将化学能转化为电能B负极的电极反应是AgIe=AgIC
10、电池的总反应是AgI=AgID盐桥(含KNO3的琼脂)中NO从左向右移动【解析】选D。A项,经分析,该装置是原电池装置,则该装置将化学能转化为电能,正确;B项,根据电子的移动方向,可以推断出左侧电极为负极,该电极反应为AgIe=AgI,正确;C项,该电池从表观上看,只有Ag和I反应,所以总反应是AgI=AgI,正确;D项,左侧电极为负极,右侧电极为正极,NO带负电荷,向负极移动,所以应该是从右向左移动,错误。二、非选择题(本题包括1小题,共12分)2(1)控制适合的条件,将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池。请回答下列问题:反应开始时,乙中石墨电极上发生_(填“氧化”或“还原”
11、)反应,电极反应式为_。甲中石墨电极上发生_(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为_。电流表读数为0时,反应达到平衡状态,此时在甲中加入FeCl2固体,则乙中的石墨作_(填“正”或“负”)极,该电极的电极反应式为_。(2)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为_。【解析】(1)根据反应2Fe32I=2Fe2I2,原电池的电极反应:负极2I2e=I2,发生氧化反应;正极2Fe32e=2Fe2,发生还原反应。反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应;当电流表读数为0时反应已平衡,此时,在甲中加入FeCl2固体,反应2Fe32I2Fe2I2向左移动。因此,右侧石墨作正极,电极反应式为I22e=2I;左侧石墨作负极,电极反应式为2Fe22e=2Fe3。(2)Cu作负极,O2在正极上得电子:O24e4H=2H2O。答案:(1)氧化2I2e=I2还原2Fe32e=2Fe2正I22e=2I(2)O24e4H=2H2O关闭Word文档返回原板块