1、学业分层测评(五)原电池的工作原理(建议用时：45分钟)学业达标1理论上不能设计为原电池的化学反应是 ()ACH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l)H0BHNO3(aq)NaOH(aq)=NaNO3(aq)H2O(aq)H0C2H2(g)O2(g)2H2O(l)H0D2FeCl3(l)Fe(s)=3FeCl2(l)HN，M、P导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面产生气泡，构成原电池正极，活泼性PM；N、E构成的原电池N作负极，活泼性NE。【答案】A7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型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
2、()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应式为：AgeAg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【解析】该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式：Cu2e=Cu2，正极反应式：2Ag2e=2Ag。在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，错误。没有盐桥，原电池不能继续工作，错误。化学反应相同，均为Cu2Ag=Cu22Ag，正确。【答案】C8若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu2H=Cu2H2，则下列关于该装置的说法正确的是()A该装置可能是原电池，也可能是
3、电解池B该装置只能是原电池，且电解质溶液为HNO3溶液C该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极D该装置只能是原电池，电解质溶液不可以是盐酸【解析】从反应方程式可知该反应不是可自发进行的氧化还原反应，所以可确定该装置不可能是原电池。【答案】C9将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀H2SO4中，一组插入FeCl3溶液中，分别形成了原电池。(1)这两个原电池中，正极分别是_。A石墨、石墨B石墨、Fe片CFe片、Fe片 DFe片、石墨(2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表示)_ _。(3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表示)_ _。【解
4、析】当电解质溶液为稀H2SO4时，总反应为FeH2SO4=FeSO4H2，则负极为Fe，正极为石墨，正极反应式为：2H2e=H2；当电解质溶液为FeCl3溶液时，总反应为：Fe2FeCl3=3FeCl2，离子方程式为Fe2Fe3=3Fe2，负极为Fe，正极为石墨。【答案】(1)A(2)2H2e=H2(3)2Fe3Fe=3Fe210为了避免锌片与Cu2直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空： 【导学号：05310031】(1)此装置工作时，可以观察到的现象是_ _，电池反应式为_ _。(2)电池工作时，硫酸锌溶液中SO向_移动，硫酸铜溶液中SO向_移动。(
5、3)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过_移动来导电的。在工作时，K移向_。【解析】该装置为锌铜原电池，总反应式为：ZnCu2=CuZn2，电池工作时，观察到电流计指针发生偏转，锌片不断溶解，铜片上有红色物质析出。 电池工作时，ZnSO4溶液中SO向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO向盐桥移动，而盐桥中，K向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路而导电。【答案】(1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出ZnCu2=Zn2Cu(2)锌电极盐桥(3)离子正极区(CuSO4溶液)11由A、B、C、D四种金属按下表中装置图
6、进行实验。装置现象二价金属A不断溶解C极质量增加A上有气泡产生根据实验现象回答下列问题：(1)装置甲中负极的电极反应式是_。(2)装置乙中正极的电极反应式是_。(3)装置丙中溶液的c(H)_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_。【解析】甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性AB；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性BC；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性DA，随着H的消耗，c(H)减小。【答案】(1)A2e=A2(2)Cu22e=Cu(3)变小(4)DABC能力提升12分析如图所示的四个原电池
7、装置，其中结论正确的是()A中Mg作为负极，中Fe作为负极B中Mg作为正极，电极反应式为6H2O6e=6OH3H2C中Fe作为负极，电极反应式为Fe2e=Fe2D中Cu作为正极，电极反应式为2H2e=H2【解析】Mg比Al活泼，在中Mg作负极，但在NaOH溶液中，Mg不反应，而Al可以反应，故中Al是负极。在浓硝酸中铁会钝化，故Cu为负极、Fe为正极。在中由于不断向Cu极附近通入空气，而O2比溶液中的H得电子能力强，故Fe失去的电子，在Cu极O2到得电子发生还原反应，电极反应式为O22H2O4e=4OH。【答案】B13某小组利用如图装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是() 【导学
8、号：05310032】AX和Y与电流表连接，电子由Cu极流向Zn极BX和Y与电流表连接，将Zn换成Fe测得电流更大CX和Y分别与电源“”、“”极相连，Cu极质量减轻DX和Y分别与电源“”、“”极相连，Zn极质量减轻【解析】A项，在原电池中较活泼的一极做负极，电子由负极流向正极；B项，两极活泼性差距越大，反应速率越快，而Zn比Fe更活泼，故Zn产生的电流更大；C项，X和Y分别与电源“”、“”极相连，Cu做电解池的阳极，Cu失电子变成Cu2，故质量减轻。【答案】C14如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，已知B电极质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为200 mL饱和NaCl溶液
9、。回答下列问题：(1)A极为_极(填“正”或“负”)，电极材料为_，发生_反应(填“氧化”或“还原”)。(2)写出乙池的电极反应式：阳极反应式为_；阴极反应式为_。(3)A电极质量减少0.64 g时，此时乙池中电解液中c(OH)_molL1(忽略反应过程中溶液体积的变化)，C电极上产生的气体在标准状况下的体积为_L。【解析】由题知，甲池为原电池，A为负极，电极材料为Cu；乙池为电解池，C为阳极，电极反应为2Cl2e=Cl2，D为阴极，电极反应为2H2e=H2。(3)A极有0.64 g Cu溶解时，转移0.02 mol电子，乙池中C极上生成0.01 mol Cl2，溶液中生成0.02 mol OH。【答案】(1)负铜氧化(2)2Cl2e=Cl22H2e=H2(3)0.10.224