1、化学反应能量转化的重要应用化学电池(建议用时：40分钟)基础过关练1在理论上不能用于设计原电池的化学反应是()AHClNaOH=NaClH2OB2CH3OH3O22CO24H2OC4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3D2H2O2=2H2OA原电池的化学反应原理是自发的氧化还原反应，有电子的转移，而A项中的反应是中和反应，没有电子的转移，故选A项。2下图各装置中，溶液均为稀硫酸，不能构成原电池的是 ()ABCDD由构成原电池的条件知，D项不能形成闭合回路，不能构成原电池。3已知空气锌电池的电极反应为锌电极：Zn2OH2e=ZnOH2O；石墨电极：O2H2O2e=2OH。可以判断石墨电极
2、是()A负极，发生还原反应B正极，发生氧化反应C负极，发生氧化反应 D正极，发生还原反应D空气锌电池中，失去电子的一极是负极，发生氧化反应，得到电子的一极是正极，发生还原反应。4如图是生活中常用的锌锰干电池的示意图，下列有关说法中不正确的是 ()A电池内部含有电解质B锌是负极，石墨棒是正极C电池用完后可埋入土壤D锌锰干电池是一次性电池C用完的电池埋入土壤中易造成土壤污染以及地下水污染。5如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记下结论，其中正确的一组是()Zn为正极，Cu为负极电子是由Zn经外电路流向CuCu极上有H2产生正极的电极反应式为Zn2e=Zn2ABCDB
3、在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为2H2e=H2，故错误，正确。6某原电池的电池反应为Fe2Fe3=3Fe2，与此电池反应不符合的原电池是 ()A铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池B石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池D银片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池C由原电池的电池反应可知，该原电池中，Fe为负极，比Fe不活泼的金属或非金属作正极，含Fe3的溶液为电解质溶液。7有a、b、c、d四种金属电极，有关实验装置及部分实验现象如图：实验装置部分实验现象a极质量减小b极质量
4、增大b极有气泡产生，c极无变化d极溶解，c极有气泡产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性由大到小的顺序为()Aabcd BbcdaCdabc DabdcC根据原电池原理可知，负极金属的活动性大于正极金属的活动性，故只要判断出原电池的正负极就可以比较两种金属的活动性。装置一是原电池，a极质量减小，说明a极金属失电子形成阳离子，发生氧化反应作负极，故a极金属比b极金属活泼；装置二没有形成原电池，由b极有气泡产生，c极无变化可知，b比c活泼，且c位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。 因此这四种金属的活动性由大到小的顺序为dabc。8如图为水
5、果电池的示意图，下列说法正确的是()A锌片作负极，质量逐渐减少B电子由铜片沿导线流向锌片C铜电极逐渐溶解D该装置能将电能转化为化学能A锌比铜活泼，所以Zn做负极，Zn失去电子发生氧化反应，Zn2进入溶液，所以锌片质量减少，A正确；Zn为负极，Cu为正极，所以电子从锌片沿导线流向铜片，B错误；铜电极发生还原反应，水果中的氢离子发生还原反应生成氢气，所以Cu不溶解，C错误；该装置是原电池，原电池把化学能转化为电能，D错误。9如图所示的装置中可观察到电流计的指针偏转，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()MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌AgNO3溶液D锌铁Fe
6、(NO3)3溶液C原电池中M棒变粗，N棒变细，说明原电池反应时N棒溶解作负极，溶液中有金属析出在M棒上，M棒作正极，A、B选项中，电解质溶液为酸，不会有金属析出，不符合题意；C项中正极反应为Age=Ag，符合题意；D项M棒作负极，N棒作正极，不符合题意。10.对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是()Al是负极 Cu是正极负极：Al3e=Al3正极：Cu22e=CuA仅 B仅C仅 DBAl的金属性比Cu活泼，在电解质溶液稀H2SO4的作用下形成原电池，Al为负极，发生Al3e=Al3；Cu为正极，发生2H2e=H2。11现有如下两个反应：KOHHNO3=KNO3H2OH2
7、SO4Zn=ZnSO4H2。(1)根据两反应的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，则写出作原电池的正极材料名称：_，电极反应式：负极_；正极_。(4)在铜锌原电池中，以稀硫酸为电解质溶液，若工作一段时间后，锌片的质量减少了32.5 g，则铜片表面析出了氢气_(标准状况下)，导线中通过_ mol电子。解析(1)反应中各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，属于复分解反应，所以不能设计成原电池；反应中锌元素化合价由0价变为2价，氢元素化合价由1价变为0价，且该反应是放热反应，能自发进行，所以能设计成原电池。(2)反应是非氧化还原反应，没有电子转移，所以不
8、能设计成原电池。(3)由反应可知，Zn做负极，不如锌活泼的金属或能导电的非金属做正极，如碳棒或铜片，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以电极反应式分别为负极：Zn2e=Zn2，正极：2H2e=H2。(4)锌失电子的物质的量21 mol，根据电子守恒可得生成氢气的体积22.4 Lmol111.2 L；根据Zn2e=Zn2得转移电子的物质的量21 mol。答案(1)不能能(2)反应是非氧化还原反应，没有电子转移(3)石墨或铜片(合理即可)Zn2e=Zn22H2e=H2(4)11.2 L112写出下列原电池的电极反应式和总反应的化学(离子)方程式。负极正极电解质溶液(1)
9、铁铜稀硫酸(2)铜银硝酸银溶液(3)H2O2KOH溶液(1)负极：_；正极：_；总反应式：_。(2)负极：_；正极：_；总反应式：_。(3)负极：_；正极：_；总反应式：_。解析(1)FeCuH2SO4构成的原电池中，Fe作负极，电极反应式为Fe2e=Fe2；Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2。(2)CuAgAgNO3构成的原电池中，Cu作负极，电极反应式为Cu2e=Cu2；Ag作正极，电极反应式为Age=Ag。(3)氢氧燃料电池中，通入H2的一极为负极，电极反应式为2H24OH4e=4H2O，通入O2的一极为正极，电极反应式为2H2OO24e=4OH。答案(1)Fe2e=Fe22H2e=
10、H2Fe2H=Fe2H2(2)Cu2e=Cu22Ag2e=2AgCu2Ag=Cu22Ag(3)2H24OH4e=4H2OO22H2O4e=4OH2H2O2=2H2O13如图所示，(1)在银圈和铁圈(用细塑料棒连接)的连接处吊着一个绝缘的细丝，使之平衡，然后小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是_；产生上述现象的原因是_。(2)将(1)中细塑料棒取下，使两环靠在一起，连接处吊着一个绝缘的细丝，调整圈的大小，使之平衡，然后小心地在烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是_；其原因是_。(3)在下列方框内绘出以FeCu2=CuFe2为原理的原电池，并注明两极、电解质溶液
11、及电子的流向。解析(1)Fe圈与CuSO4溶液置换出铜并存于铁圈上，每溶解56 g铁，则析出64 g铜，铁圈质量增加，而银圈不反应，质量不变，故可观察到铁圈下沉，银圈上浮。(2)二者连接形成原电池，铁为负极溶解质量减小，Ag上析出铜，质量增加，则Fe圈上浮，Ag圈下沉。(3)以铁作负极、Ag或C作正极，含Cu2的可溶性盐作电解质溶液。答案(1)铁圈下沉，银圈上浮Fe与CuSO4反应析出铜，使铁圈的质量增加，而Ag圈不变(2)铁圈上浮，银圈下沉铁、银与CuSO4溶液形成原电池，铁为负极溶解，质量减小，Ag为正极，析出铜，质量增加(3)拓展培优练14某化学兴趣小组为了探究铬和铁的活动性，设计如图所
12、示装置，下列推断合理的是()A若铬比铁活泼，则电子经导线由铁电极流向铬电极B若铬比铁活泼，则铁电极反应为2H2e=H2C若铁比铬活泼，则溶液中H向铁电极移动D若铁电极附近溶液酸性减弱，则铁比铬活泼B若铬比铁活泼，则铬为负极，铁为正极，电子由负极(铬)沿导线流向正极(铁)，则铁电极反应为2H2e=H2，A错误，B正确；若铁比铬活泼，则铁为负极，铬为正极，溶液中的H向正极(铬)移动，C错误；若铁电极附近酸性减弱，说明H在铁电极得电子生成H2，则铁为正极，铬为负极，D错误。15(易错题)分析如图所示的四个原电池装置，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2
13、H2O2e=2OHH2C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=H2BMg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失去电子，在Cu极O2得到电子发生还原反应，电极反应式为O22H2O4e=4OH。16某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶
14、解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b用导线连接时，铁片做正极Da、b不连接，未形成原电池，Cu2与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片为正极，Cu2在该电极上得电子，铁片为负极，B项正确，D项错误；a、b连接与否，溶液中的Cu2均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确。17(素养题)MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上应急照明供电D
15、根据氧化还原判断，Mg为还原剂是负极、失电子，所以A、B都错误，电解质溶液可用KCl溶液代替，C错误。18将洁净的金属片A、B、C、D分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧(如图所示)。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：金属电子流动方向电压/VDDCu0.78CCuC0.15BBCu1.35AACu0.30已知：构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：(1)最活泼的金属为_。(2)若滤纸改用NaOH溶液浸润，则在滤纸上能看到蓝色沉淀析出的是_金属，其负极的电极反应为_。若滤纸上析出沉淀为9.8 g，则转移的电子数为_ mol。解析(1)由电子流动的方向可知，A、B、D的金属活动性皆强于Cu，根据“构成两电极的金属活动性相差越大，电压表的读数越大”可知，B的金属活动性最大，C的金属活动性弱于Cu，不能从CuSO4溶液中置换出Cu。(2)由(1)的分析可知，只有在C金属与Cu组成的原电池中，Cu失电子生成Cu2，进而与OH结合产生蓝色沉淀。负极反应为Cu2OH2e=Cu(OH)2。因蓝色沉淀为Cu(OH)2，所以当析出9.8 g沉淀时，转移的电子数为20.2 mol。答案(1)B(2)CCu2e2OH=Cu(OH)20.2
