1、基础课时落实(九)(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。可以判断石墨电极是()A负极,发
2、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在该原电池中,Z
3、n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极质量增大b极有气泡产
4、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如图为水果电池的示意图,
5、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(NO3)3溶液
6、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=KNO3H2OH2SO4Zn=Zn
7、SO4H2。(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,所以不能设计成原电池。
8、(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)铁铜稀硫酸(2)
9、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=H2Fe2H=F
10、e2H2(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、电解质溶液及电子的流向。解
11、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,设计如图所示装置,下列推断
12、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2H2O2e=2O
13、HH2C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,铁片均会溶解,溶液均从蓝色
14、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根据氧化还原判断
15、,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