2022-2023學年高中化學 專題1 化學反應與能量變化 第二單元 第一課時 原電池的工作原理學案 蘇教版選修4

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1、2022-2023學年高中化學 專題1 化學反應與能量變化 第二單元 第一課時 原電池的工作原理學案 蘇教版選修4 ————————————————————————————————————— [課標要求] 1．了解原電池的工作原理和構成原電池的條件。 2．能夠寫出電極反應式和電池反應方程式。 3．能根據(jù)提供的氧化還原反應設計簡單的原電池。 1.原電池構成“四條件”：①活潑性不同的兩電極；②浸入電解質溶液中；③形成閉合回路；④能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應。 2.原電池正、負極判斷的“五招”： (1)正極：①活潑性較弱的金屬或非金屬；②流入電子或電流流出；③發(fā)生還原反應；④陽離子流向

2、的極；⑤電極增重或有氣體產(chǎn)生的極。 (2)負極：①活潑性較強的金屬；②流出電子或電流流入；③發(fā)生氧化反應；④陰離子流向的極；⑤電極不斷溶解(質量減少)的極。 原電池的工作原理 1．銅鋅原電池的工作原理 裝置 電極 Zn Cu 反應現(xiàn)象 逐漸溶解 銅片上有紅色物質析出 電極名稱 負極 正極 得失電子 失電子 得電子 電子流向 電子流出 電子流入 電流方向 電流流入 電流流出 反應類型 氧化反應 還原反應 電極反應式 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 總電池反應式 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

3、 2.原電池的構成條件 3．鹽橋的成分及作用 1．銅鋅原電池中正、負極材料是什么？寫出正、負極反應式。 提示：Zn作負極，電極反應式為Zn－2e－===Zn2＋；Cu作正極，電極反應式為Cu2＋＋2e－===Cu。 2．原電池裝置中，鹽橋中離子移動的方向是什么？ 提示：鹽橋中的Cl－移向負極(ZnSO4溶液)，K＋移向正極(CuSO4溶液)。 3．原電池裝置中，鹽橋的作用是什么？ 提示：①形成閉合回路；②保持兩溶液呈電中性，使電池反應能持續(xù)發(fā)生。 1．原電池工作原理圖解 2．原電池正、負極的判斷 (1)判斷方法 ①由電極材料判斷。一般是較活潑的金屬

4、為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。 ②由電流方向或電子流向判斷。電流是由正極流向負極；電子是由負極流向正極。 ③由電解質溶液中離子的移動方向判斷。陽離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負極。 ④由原電池兩極發(fā)生反應的類型判斷。發(fā)生氧化反應的電極是負極，發(fā)生還原反應的電極是正極。 ⑤根據(jù)電極現(xiàn)象判斷。溶解的一極為負極，增重或有氣泡放出的一極為正極。 (2)注意事項 原電池的電極類型不僅跟電極材料有關，還與電解質溶液的性質有關。如鎂-鋁電極在稀硫酸中構成原電池，鎂為負極，鋁為正極；而鎂-鋁電極在氫氧化鈉溶液中構成原電池，鋁為負極，鎂為正極；Fe-Cu-濃HNO3構成的原

5、電池，F(xiàn)e鈍化，而Cu作負極。 3．帶鹽橋原電池裝置中兩個“半電池” 以鋅銅原電池為例，如圖所示： (1)Zn-ZnSO4半電池：在ZnSO4溶液中，鋅片逐漸溶解，即Zn被氧化，鋅原子失去電子，形成Zn2＋進入溶液，即Zn－2e－===Zn2＋；從鋅片上釋放出的電子，經(jīng)過導線流向銅片。 (2)Cu-CuSO4半電池：CuSO4溶液中的Cu2＋從銅片上得到電子，還原為銅單質并沉積在銅片上，即Cu2＋＋2e－===Cu。 (3)鹽橋的作用：電池工作時，鹽橋中的Cl－會移向ZnSO4溶液，K＋移向CuSO4溶液，使兩溶液均保持電中性。當取出鹽橋后，形成斷路，反應停止。 1.關于如

6、圖所示裝置的敘述，正確的是(　　) A．銅是負極，銅片上有氣泡產(chǎn)生 B．銅片質量逐漸減少 C．電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片 D．氫離子在銅片表面被還原 解析：選D　由所給圖示可知，Zn為原電池負極，失去電子被氧化，電子經(jīng)導線流向正極銅電極，溶液中的氫離子在正極得到電子而被還原為H2；電流方向與電子流動的方向相反。 2．銅鋅原電池(如下圖)工作時，下列敘述正確的是(　　) A．正極反應為Zn－2e－===Zn2＋ B．電池反應為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外電路中，電子從負極流向正極 D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液 解析：選BC　A項，正極發(fā)生還原反應：C

7、u2＋＋2e－===Cu，負極發(fā)生氧化反應：Zn－2e－===Zn2＋；B項，由正、負兩極發(fā)生的電極反應合并得總反應：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu；C項，電子流向為負極沿導線到正極；D項，由于Cu2＋放電，為使CuSO4溶液保持電中性，則鹽橋中的K＋移向CuSO4溶液，Cl－移向ZnSO4溶液。 原電池原理的應用 1．加快化學反應速率 構成原電池的反應速率比直接接觸的反應速率快。如實驗室制H2時，粗鋅比純鋅與稀硫酸反應快，或向溶液中滴入幾滴CuSO4溶液，反應加快。 2．比較金屬的活動性強弱 (1)對于酸性電解質，一般是作負極的金屬活動性強，作正極的金屬活動性較弱。

8、(2)常用比較方法 3．設計原電池 Ⅰ.一般思路 (1)理論上，自發(fā)的氧化還原反應，可以設計成原電池。 (2)外電路。 (3)內(nèi)電路：將兩電極浸入電解質溶液中，陰、陽離子作定向移動。 Ⅱ.設計方法——“兩極一液一連線” (1)根據(jù)電池總反應寫出電極反應式。 (2)電極材料的選擇：電池的電極必須導電。一般電池中的負極必須能夠與電解質溶液反應，容易失去電子，因此負極一般是活潑的金屬材料；正極和負極不能用同一種材料，兩個電極可以是活潑性不同的兩種金屬，或一種金屬和非金屬。例如，銅鋅原電池中，鋅板作電池的負極，銅板作電池的正極。 (3)電解質溶液的選擇：電解質溶液是為負極提

9、供放電的物質，因此，電解質溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應。例如：Zn-Cu-稀H2SO4形成的原電池中，Zn與稀H2SO4能發(fā)生氧化還原反應。 (4)形成閉合回路。 1．有a、b、c、d四個金屬電極，有關的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下： 實驗裝置 部分實驗現(xiàn)象 a極質量減??；b極質量增加 b極有氣體產(chǎn)生；c極無變化 d極溶解；c極有氣體產(chǎn)生 電流從a極流向d極 由此可判斷這四種金屬的活動性順序是(　　) A．a(chǎn)>b>c>d　　　　　　 B．b>c>d>a C．d>a>b>c D．a(chǎn)>b>d>c 解析：選C　由第一個裝置a極溶解，可知a極是負極，金屬活動

10、性a>b，第二個裝置依據(jù)氧化性、還原性的規(guī)律知金屬活動性b>c，故第三個裝置的金屬活動性d>c，由第四個裝置電流從a→d，則電子從d→a，故金屬活動性d>a。 2．將2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)反應設計的原電池如下圖所示。請回答下列問題： (1)電極X的材料是________，電解質溶液Y是________。 (2)外電路中的電子是從________電極流向________電極。 (3)銀電極上發(fā)生的電極反應式為________________________________________。 解析：由總反應知負極反應：Cu－2e－===Cu2

11、＋；正極反應：2Ag＋＋2e－===2Ag。(1)由圖示分析知X作負極，電極材料是銅，Y中電解液中含Ag＋，只能是AgNO3溶液。(2)在外電路中，電子從負極流向正極，故電子從X電極流向Ag電極。 答案：(1)Cu　AgNO3　(2)X(或Cu)　Ag (3)2Ag＋＋2e－===2Ag [三級訓練·節(jié)節(jié)過關]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．有關原電池的下列說法中，正確的是(　　) A．在外電路中電子由正極流向負極 B．在原電池中，只有金屬鋅作負極 C．原電池工作時，陽離子向正極方向移動 D．原電池工作時，陽離子向負極方向移動

12、 解析：選C　在原電池工作時 ，電子由負極流向正極，A錯誤；在原電池中，活潑金屬作負極，不一定是鋅，B錯誤；原電池工作時，電解質溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，C正確，D錯誤。 2．在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是(　　) A．負極附近的SO濃度逐漸增大 B．電子通過導線由銅片流向鋅片 C．正極有O2逸出 D．銅片上有H2逸出 解析：選AD　在Zn-Cu-H2SO4組成的原電池中，Zn為負極，發(fā)生氧化反應，Cu為正極，發(fā)生還原反應，正極上產(chǎn)生H2，電子由鋅片流向銅片，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動。 3．事實證明，原電池中發(fā)生

13、的反應通常是放熱反應。利用下列化學反應可以設計成原電池的是(　　) A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0 B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH<0 C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH<0 D．CaCO3(s)＋2HCl(aq)===CaCl2(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH<0 解析：選C　原電池反應是自發(fā)進行的氧化還原反應，由條件知是放熱反應，A為吸熱反應，B、D不是氧化還原反應。 4．一個原電池總反應的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該反應的原電池的正確組成是(　

14、　) 選項 A B C D 正極 Zn Cu Cu Mg 負極 Cu Zn Zn Zn 電解質溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 解析：選C　根據(jù)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu知，Zn發(fā)生氧化反應，Zn－2e－===Zn2＋，是電池負極；正極反應為Cu2＋＋2e－===Cu，故正極材料可以是石墨或Cu等，電解質溶液應是可溶性銅鹽溶液，C項符合。 5．(1)下列裝置屬于原電池的是________。 (2)在選出的原電池中，________是負極，發(fā)生________反應，________是正極，該極的現(xiàn)象是________

15、________________________________________________________________。 (3)此原電池反應的化學方程式為________________________________________。 解析：(1)根據(jù)構成原電池的條件判斷：⑤屬于原電池。(2)(3)在⑤原電池中，F(xiàn)e為負極，發(fā)生氧化反應，Cu為正極，發(fā)生還原反應，Cu表面有氣泡產(chǎn)生，反應為Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 答案：(1)⑤　(2)Fe　氧化　Cu　Cu表面有氣泡產(chǎn)生 (3)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 6．(1)事實證明，能設計成

16、原電池的反應通常是放熱反應，下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是________(填字母，下同)。 a．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0 b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH<0 c．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH<0 若以KOH溶液為電解質溶液，依據(jù)所選反應設計一個原電池，其正極的電極反應為______________________。 (2)某同學用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂－KNO3的U形管)設計成一個原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是

17、________。 a．實驗過程中，左側燒杯中NO濃度不變 b．實驗過程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作 c．若開始時用U形銅代替鹽橋，裝置中無電流產(chǎn)生 d．若開始時用U形銅代替鹽橋，U形銅的質量不變 解析：(1)根據(jù)題中信息，設計成原電池的反應通常是放熱反應，排除a，根據(jù)已學知識，原電池反應必是自發(fā)進行的氧化還原反應，排除c。原電池正極發(fā)生還原反應，由于是堿性介質，則電極反應中不應出現(xiàn)H＋，故正極的電極反應為O2＋4e－＋2H2O===4OH－。(2)該原電池的工作原理是Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用，因此當電池工作時，鹽橋中的NO向負極移動，

18、因此左側燒杯中NO的濃度將增大，a錯誤。當取出鹽橋，不能形成閉合回路，電池處于斷路狀態(tài)，不能繼續(xù)工作，b錯誤。若開始時用U形銅代替鹽橋，則左側燒杯相當于電解裝置，而右側燒杯相當于原電池裝置，電極反應從左往右依次為陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，負極：Cu－2e－===Cu2＋，正極Ag＋＋e－===Ag，由此可知c錯誤、d正確。 答案：(1)b　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　(2)d 一、單項選擇題 1．下列裝置中，能構成原電池的是(　　) 解析：選D　酒精為非電解質，A錯誤；選項B中未使用鹽橋，沒有形成閉合回路；C項中兩

19、個電極材料相同，不能形成原電池。依據(jù)原電池的構成條件可知D正確。 2．下列四位同學的說法正確的是(　　) 解析：選A　在原電池中，較活潑的金屬作負極，失去電子發(fā)生氧化反應，電子從負極流出經(jīng)導線流向正極，內(nèi)電路中，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故只有A項正確。 3.有關如圖所示原電池的敘述，正確的是(鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)(　　) A．銅片上有氣泡逸出 B．取出鹽橋后，檢流計依然發(fā)生偏轉 C．反應中，鹽橋中的K＋會移向CuSO4溶液 D．反應前后銅片質量不改變 解析：選C　由題圖可得知，Cu為正極，電極反應為Cu2＋＋2e－===Cu，Zn為負極，電極反

20、應為Zn－2e－===Zn2＋，則銅片上應有固體析出，反應后銅片質量增加，所以A、D均錯誤；取出鹽橋后，原電池成斷路，因此檢流計不會再發(fā)生偏轉，B錯誤；鹽橋中的K＋會移向正極即移向CuSO4溶液，C正確。 4.如圖所示的裝置，在盛有水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲，使之平衡。小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)(　　) A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B．鐵圈和銀圈仍保持平衡狀態(tài)不變 C．鐵圈向下傾斜，銀圈向上傾斜 D．銀圈向下傾斜，鐵圈向上傾斜 解析：選D　該裝置是一個Fe為負極、Ag為正極、CuSO4溶液為電解質溶液的原電池，

21、負極反應Fe－2e－===Fe2＋，正極反應Cu2＋＋2e－===Cu，因此，鐵圈質量減小，銀圈質量 增大。 5．X、Y、Z、W四種金屬分別用導線兩兩相連浸入稀硫酸中組成原電池。X、Y相連時，X為負極，Z、W相連時，電流方向是W→Z；X、Z相連時，Z極上產(chǎn)生大量氣泡，W、Y相連時，W極發(fā)生氧化反應。據(jù)此判斷四種金屬的活動性順序是(　　) A．X>Z>W>Y　　　　　 B．Z>X>Y>W C．X>Y>Z>W D．Y>W>Z>X 解析：選A　X、Y相連，X為負極，活動性X>Y；Z、W相連，電流W→Z，活動性Z>W；X、Z相連，Z放氣泡，活動性X>Z；W、Y相連，W被氧化，活動性W>Y。

22、則活動性由強到弱的順序為X>Z>W>Y。 二、不定項選擇題 6.如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示，對此裝置的下列說法正確的是(　　) A．外電路的電流方向為Y→外電路→X B．若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為Zn C．若兩電極都是金屬，則它們的活潑性為X>Y D．X極上發(fā)生的是還原反應，Y極上發(fā)生的是氧化反應 解析：選AC　由圖可知，電子的流動方向是X→外電路→Y，則電流的方向為Y→外電路→X；X為原電池的負極，Y為正極，X的活動性比Y的強；X極應發(fā)生氧化反應，Y極應發(fā)生還原反應，B、D錯誤，A、C正確。 7．實

23、驗室準備較快地制取氫氣，可采用的方法是(　　) A．用純鋅與稀H2SO4溶液反應 B．用純鋅與濃HCl溶液反應 C．用粗鋅與HNO3溶液反應 D．用在CuSO4溶液中浸泡過的鋅與稀H2SO4溶液反應 解析：選D　B項會混入大量的HCl；C項不產(chǎn)生H2；D項中鋅表面有置換出的銅，放入稀H2SO4溶液時，會構成原電池而加快H2的逸出，故A錯誤、D正確。 8．將鐵片和銀片用導線連接置于同一稀鹽酸中，并經(jīng)過一段時間后，下列各敘述中正確的是(　　) A．負極有Cl2逸出，正極有H2逸出 B．負極附近Cl－的濃度減小 C．正極附近Cl－的濃度逐漸增大 D．溶液中Cl－的濃度基本不變

24、解析：選D　Fe為負極，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋；Ag為正極：2H＋＋2e－===H2↑，Cl－的濃度基本不變。 三、非選擇題 9．A、B、C、D四種金屬按下表中的裝置圖進行實驗。 裝置 現(xiàn)象 二價金屬A不斷溶解 C的質量增加 A上有氣泡產(chǎn)生 根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題： (1)裝置甲中負極的電極反應是_________________________________________。 (2)裝置乙中正極的電極反應是________________________________________。 (3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”“變小”或

25、“不變”)。 (4)四種金屬活動性由強到弱的順序是____________________________________。 解析：甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負極、B為正極，活動性A>B；乙中C極質量增加，即析出Cu，則B為負極，活動性B>C；丙中A上有氣體即H2產(chǎn)生，則A為正極，活動性D>A，隨著H＋的消耗，溶液pH逐漸變大。 答案：(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)變大　(4)D>A>B>C 10．為了避免鋅片與Cu2＋直接接觸發(fā)生反應而影響原電池的放電效率，有人設計了如下裝置，按要求完成以下填空：

26、 (1)此裝置工作時，可以觀察到的現(xiàn)象是____________________________________ ________________________________________________________________________， 電池總反應式為___________________________________________________。 (2)以上電池中，鋅和鋅鹽溶液組成__________，銅和銅鹽溶液組成__________，中間通過鹽橋連接起來。 (3)電池工作時，硫酸鋅溶液中SO向________移動，硫酸銅溶液中SO向________

27、移動。 (4)此鹽橋內(nèi)為飽和KCl溶液，鹽橋是通過________移動來導電的。在工作時，K＋移向________。 解析：該裝置為鋅銅原電池，總反應式為Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，電池工作時，觀察到：①電流計指針發(fā)生偏轉，②鋅片不斷溶解，③銅片上有紅色物質析出，其中Zn與ZnSO4溶液組成鋅半電池，Cu與CuSO4溶液組成銅半電池。電池工作時，ZnSO4溶液中SO向負極(鋅電池)移動，CuSO4溶液中SO向鹽橋移動，而鹽橋中，K＋向正極區(qū)(CuSO4溶液)移動，Cl－向負極區(qū)(ZnSO4溶液)移動，這樣靠離子的移動形成閉合回路而導電。 答案：(1)電流計指針發(fā)生偏轉，鋅片逐漸溶

28、解，銅片上有紅色物質析出　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu (2)鋅半電池　銅半電池　(3)鋅電極　鹽橋 (4)離子　正極區(qū)(CuSO4溶液) 一、單項選擇題 1．有關電化學知識的描述正確的是(　　) A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應設計成原電池，把其中的化學能轉化為電能 B．某原電池反應為Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，裝置中的鹽橋中可以是由KCl飽和溶液制得的瓊脂 C．因為鐵的活動性強于銅，所以將鐵、銅用導線連接后放入濃硝酸中，若能組成原電池，必是鐵作負極，銅作正極 D．理論上說，任何能自發(fā)進行的氧化還原反應都可

29、被設計成原電池 解析：選D　CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化還原反應，不能設計成原電池，A項錯誤；B項中會發(fā)生反應：KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3，生成的AgCl會使鹽橋的導電性減弱，所以鹽橋中不能使用KCl，可換成KNO3，B項錯誤；由于鐵遇到濃硝酸會發(fā)生鈍化，而銅可與之發(fā)生反應：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu失電子被氧化，作原電池的負極，所以C項錯誤。 2．將純鋅片和純銅片按圖所示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是(　　) A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生 B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極

30、C．兩燒杯中溶液的H＋濃度均減小 D．產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢 解析：選C　由題目中所給圖示可知，甲中形成閉合回路，符合形成原電池的條件，其中銅作正極，發(fā)生電極反應為2H＋＋2e－===H2↑；乙不能構成閉合回路，不能形成原電池，只在鋅片上發(fā)生反應Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，兩者都消耗H＋。由于原電池的形成，故甲的反應速率比乙快。 3．結合下圖判斷，下列敘述不正確的是(　　) A．Ⅰ、Ⅱ的反應原理均是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu B．Ⅰ、Ⅱ中均有電子轉移，均是把化學能轉化為電能 C．隨著反應的進行，Ⅰ、Ⅱ中CuSO4溶液顏色均漸漸變淺 D．取a中溶液，加足量Ba(

31、NO3)2溶液，過濾后向濾液中加AgNO3溶液，有沉淀產(chǎn)生 解析：選B　Ⅰ中發(fā)生的是化學反應，沒有電能產(chǎn)生，Ⅱ中發(fā)生的是電化學反應，化學能轉化為電能，但二者的反應原理都是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，A項正確，B項錯誤；隨著反應的進行，Ⅰ、Ⅱ中(Cu2＋)逐漸減小，溶液顏色均漸漸變淺，C項正確；在原電池工作過程中，鹽橋中的Cl－移向負極，即a中溶液含有Cl－故取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，過濾后向濾液中加AgNO3溶液，有AgCl沉淀產(chǎn)生，D項正確。 4.298 K時，在FeCl3溶液中加少量鋅粒后，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋。據(jù)此某學習小組設計如圖所示的原電池裝置。下列有關

32、說法正確的是(　　) A．正極電極反應為Zn－2e－===Zn2＋ B．左邊燒杯中溶液的紅色變淺 C．Pt電極上有氣泡出現(xiàn) D．該電池的總反應為3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe 解析：選B　A項，反應Zn－2e－===Zn2＋為負極反應，錯誤；B項，左邊燒杯中發(fā)生反應Fe3＋＋e－===Fe2＋，F(xiàn)e3＋濃度減小，溶液的紅色變淺，正確；C項，Pt電極上發(fā)生的反應為Fe3＋＋e－===Fe2＋，沒有氣泡出現(xiàn)，錯誤；D項，根據(jù)題目所給信息知，該電池總反應為Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，錯誤。 5．如圖所示裝置中，可觀察到檢流計指針偏轉，M棒變粗，N棒變細，由

33、此判斷下表中所列M、N、P物質，其中可以成立的是(　　) 選項 M N P A 鋅 銅 稀硫酸溶液 B 銅 鋅 稀鹽酸 C 銀 鋅 硝酸銀溶液 D 鋅 鐵 硝酸鐵溶液 解析：選C　N棒變細，說明N為較活潑金屬作負極，M棒變粗，說明M為正極，電解質溶液中的陽離子得電子析出金屬。 二、不定項選擇題 6.用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U形管)構成一個原電池(如圖)。以下有關該原電池的敘述正確的是(　　) A．在外電路中，電流由銅電極流向銀電極 B．正極反應為Ag＋＋e－===Ag C．實驗過程

34、中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作 D．將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同 解析：選BD　由于活動性：Cu>Ag，則Cu作負極，電解質溶液為Cu(NO3)2溶液；Ag作正極，電解質溶液為AgNO3溶液，鹽橋形成閉合回路。A在外電路中，電流由銀電極流向銅電極，錯誤；B正極為溶液中Ag＋得到電子被還原變?yōu)锳g，電極反應式為Ag＋＋e－===Ag，正確；C實驗過程中取出鹽橋，因為不能形成閉合回路，所以原電池不能繼續(xù)工作，錯誤；D將銅片浸入AgNO3溶液中，發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同，正確。 7．某原電池裝置如圖所示。下列有關敘述中，正確的是(　　) A．Fe作

35、正極，發(fā)生還原反應 B．負極反應：Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3↓ C．工作一段時間后，盛有稀硫酸溶液的燒杯中pH不變 D．鹽橋中的Cl－向左邊燒杯中移動，使該燒杯中溶液保持電中性 解析：選AD　A項，鋁的金屬性強于鐵，則鋁是負極，鐵是正極，鐵上發(fā)生還原反應，正確；B項，鋁是負極，失去電子，電極反應式為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，錯誤；C項，工作一段時間后，盛有稀硫酸溶液的燒杯中氫離子放電，濃度降低，則pH增大，錯誤；D項，鋁是負極，則鹽橋中的Cl－向左邊燒杯中移動，使該燒杯中溶液保持電中性，D正確。 8．有關下圖裝置的說法中正確的是(　　) A．

36、氧化劑與還原劑必須直接接觸，才能發(fā)生反應 B．乙池中電極反應式為NO＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O C．當銅棒質量減少6.4 g時，甲池溶液質量增加6.4 g D．當銅棒質量減少6.4 g時，向乙池密封管中通入標準狀況下1.12 L O2，將使氣體全部溶于水 解析：選D　A項，該原電池中氧化反應與還原反應是在兩個不同的燒杯中完成的，因此氧化劑與還原劑沒有直接接觸，A項錯誤；B項，乙池是正極，溶液中的NO得到電子，電極反應式為NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O，B項錯誤；C項，當銅棒質量減少6.4 g(即0.1 mol)時，甲池溶液中Cu2＋增加0.1 mol，但由于鹽橋中

37、Cl－向甲池中移動，所以溶液增加的質量大于6.4 g，C項錯誤；D項，當銅棒質量減少6.4 g(即0.1 mol)時，轉移電子的物質的量是0.2 mol，所以根據(jù)電極反應式NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物質的量是0.2 mol，則根據(jù)反應式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧氣的物質的量是0.05 mol，其在標準狀況下的體積是1.12 L，D項正確。 三、非選擇題 9．由鋅片、銅片和200 mL稀H2SO4組成的原電池如圖所示。 (1)原電池的負極反應是________________，正極反應是________________。 (2)

38、電流的方向是________________。 (3)一段時間后，當在銅片上放出1.68 L(標準狀況)氣體時，H2SO4恰好消耗一半。則產(chǎn)生這些氣體的同時，共消耗________g鋅，有________個電子通過了導線，原硫酸的物質的量濃度是________(設溶液體積不變)。 解析：n(H2)＝1.68 L/22.4 L·mol－1＝0.075 mol產(chǎn)生0.075 mol H2，通過0.075 mol×2＝0.15 mol電子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4，m(Zn)＝0.075 mol×65 g·mol－1＝4.875 g，n(e－)＝0.15 mo

39、l×6.02×1023mol－1＝9.03×1022，c(H2SO4)＝＝0.75 mol·L－1。 答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋　2H＋＋2e－===H2↑ (2)由Cu極流向Zn極 (3)4.875　9.03×1022　0.75 mol·L－1 10．將反應IO＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O設計成如圖所示的原電池。 (1)開始時向甲燒杯中加入少量濃硫酸，電流計指針向右偏轉，此時甲池中發(fā)生的電極反應式為____________________，工作過程中關于電流計的讀數(shù)，下列說法正確的是______(填編號)。 a．電流計讀數(shù)逐漸減小 B．電流計讀數(shù)有可能變?yōu)?/p>

40、0 c．電流計讀數(shù)一直不變 D．電流計的讀數(shù)逐漸增大 (2)如果在加濃硫酸前， 甲、乙燒杯中都加入淀粉溶液，則溶液變藍的燒杯是______(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。 (3)工作一段時間后，如果再向甲燒杯滴入濃NaOH溶液，此時乙池中發(fā)生的電極反應式為________________________，電流計指針向______(填“左”或“右”)偏轉。 解析：(1)根據(jù)題中信息，I－失電子被氧化，說明乙池中石墨作負極，其電極反應式為 2I－－2e－===I2，則甲池中石墨作正極，其電極反應式為2IO＋12H＋＋10e－===I2＋6H2O，隨反應的進行，碘離子和碘酸根離子的量減小，通過的電量減小，電流計讀數(shù)不斷減小，當反應達到平衡后，電流計的讀數(shù)為0，故a、b說法正確。(2)根據(jù)(1)的分析，兩燒杯中都有I2的存在，加入淀粉后，都變藍；(3)甲燒杯中滴入NaOH溶液，消耗H＋，促使反應向逆反應方向進行，乙池中電極反應式：I2＋2e－===2I－，則甲池中電極反應式：I2＋12OH－－10e－===2IO＋6H2O，甲池失電子，電流計指針向左偏轉。 答案：(1)2IO＋10e－＋12H＋===I2＋6H2O　a、b　(2)甲、乙　(3)I2＋2e－===2I－　左