課時作業(yè)1．下列示意圖中能構(gòu)成原電池的是(　　)解析：Cu、C與稀硫酸都不反應(yīng)，A裝置不能構(gòu)成原電池；Al與氫氧化鈉溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B裝置能構(gòu)成原電池；C裝置中的“導(dǎo)線”不是鹽橋，不能構(gòu)成原電池；D裝置中缺少鹽橋。答案：B2．某原電池總反應(yīng)為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是(　　) ABCD電極材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag電解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3解析：由題意知，Cu為負(fù)極材料，正極材料的金屬活動性必須弱于Cu，其中B、D項符合該條件；由Fe3＋得電子生成Fe2＋知，電解質(zhì)溶液中必須含有Fe3＋，同時符合上述兩條件的只有D項。答案：D3. 如圖是用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法錯誤的是(　　)A．銅片表面有氣泡生成B．裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換C．如果將稀硫酸換成檸檬汁，導(dǎo)線中不會有電子流動D．如果將鋅片換成鐵片，電路中的電流方向不變解析：銅鋅原電池中，Cu做正極，溶液中的氫離子在正極上得電子生成氫氣，所以Cu上有氣泡生成，故A正確；原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，LED燈發(fā)光時，電能轉(zhuǎn)化為光能，故B正確；檸檬汁顯酸性也能做電解質(zhì)溶液，所以將稀硫酸換成檸檬汁，仍然構(gòu)成原電池，所以導(dǎo)線中有電子流動，故C錯誤；金屬性Cu比Zn、Fe弱，Cu做正極，所以電路中的電流方向不變，仍然由Cu流向負(fù)極，故D正確。答案：C    4．銅鋅原電池(如圖)工作時，下列敘述正確的是(　　)A．正極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋B．電池反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從Cu極流向Zn極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液答案：B5．用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進行實驗，下列敘述正確的是(　　) 甲乙丙實驗裝置現(xiàn)象a不斷溶解c的質(zhì)量增加a上有氣泡產(chǎn)生A.裝置甲中的b金屬是原電池的負(fù)極B．裝置乙中的c金屬是原電池的陰極C．裝置丙中的d金屬是原電池的正極D．四種金屬的活動性順序：d>a>b>c解析：甲中a不斷溶解說明a是負(fù)極，活動性：a>b，A錯誤；原電池用正極或負(fù)極命名電極，B錯誤，由乙中現(xiàn)象知活動性：b>c；丙中d是負(fù)極，活動性：d>a，C錯誤；綜上可知D正確。答案：D6. (寧夏中衛(wèi)質(zhì)檢)如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實驗中不考慮兩球的浮力變化)(　　)A．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為A端高B端低B．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時，均為A端低B端高C．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，A端低B端高；杠桿為絕緣體時，A端高B端低D．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時，A端高B端低；杠桿為絕緣體時，A端低B端高解析：杠桿為導(dǎo)體時，向水槽中滴入濃CuSO4溶液，構(gòu)成原電池，Fe為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，Cu為正極，發(fā)生反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu，則A端低B端高；杠桿為絕緣體時，發(fā)生Fe與硫酸銅溶液的反應(yīng)，在Fe的表面附著Cu，鐵球質(zhì)量變大，則A端高B端低，C項正確。答案：C7．研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是(　　)A．放電時金屬鋰做負(fù)極B．放電時OH－向正極移動C．水既是氧化劑又是溶劑D．總反應(yīng)為2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑解析：原電池中活潑金屬做負(fù)極，鋰比鐵活潑，故鋰做負(fù)極，A正確；原電池中，放電時陰離子向負(fù)極移動，B錯誤；金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，該反應(yīng)中，水是氧化劑，水在電池中還是溶劑，C正確；鋰水電池中，金屬鋰和水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，總反應(yīng)為2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故D正確。答案：B8. (北京朝陽統(tǒng)考)紙電池是一種有廣泛應(yīng)用的“軟電池”，圖中這種堿性紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體，紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳。下列有關(guān)該紙電池說法不合理的是(　　)A．Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作時，電子由MnO2流向ZnC．正極反應(yīng)：MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－D．電池總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH解析：鋅為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；電池工作時，電子由Zn(負(fù)極)流向MnO2(正極)，B錯誤；正極上MnO2得到電子，發(fā)生的反應(yīng)為MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－，C正確；電池總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH，D正確。答案：B9．(合肥質(zhì)檢)某種甲烷燃料電池采用鉑做電極，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過，其基本結(jié)構(gòu)如圖，電池總反應(yīng)為CH4＋2O2===CO2＋2H2O。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．電子由a極流出經(jīng)過負(fù)載流向b極B．電解質(zhì)溶液中H＋移向a極C．每轉(zhuǎn)移1 mol e－，消耗1.6 g CH4D．b極上的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：A項，由電池總反應(yīng)可知，通甲烷的一極為燃料電池的負(fù)極，通空氣的一極為燃料電池的正極，則a為負(fù)極，b為正極，在原電池中電子從負(fù)極移向正極，即由a極流向b極，正確。B項，在原電池中，陽離子從負(fù)極移向正極，所以電解質(zhì)中的氫離子移向b極，錯誤。C項，由燃料電池的總反應(yīng)方程式可知，甲烷中C元素從－4價變?yōu)椋?/span>4價，化合價變化8，則1 mol甲烷參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為8 mol，所以轉(zhuǎn)移1 mol電子，消耗0.125 mol的甲烷，質(zhì)量為2 g，錯誤。D項，由裝置圖可知，該燃料電池的電解質(zhì)為硫酸，所以正極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，錯誤。答案：A10．(長沙模擬)2015年中美專家研制出可在一分鐘內(nèi)完成充電的超常性能鋁離子電池，該電池以金屬鋁和石墨為電極，用AlCl、Al2Cl和有機陽離子組成電解質(zhì)溶液，其放電工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)A．放電時，電子由石墨電極經(jīng)用電器流向鋁電極B．充電時，鋁電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C．充電時，AlCl向鋁電極方向移動D．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)為Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl解析：Al－3e－―→Al2Cl，利用AlCl平衡電荷，得電極反應(yīng)式為Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl，鋁做負(fù)極，石墨做正極，電子由負(fù)極流向正極，A項錯誤、D項正確；B項，充電時，鋁為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，錯誤；C項，放電時，AlCl向鋁電極移動，則充電時向石墨電極移動，錯誤。答案：D11．(1)事實證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計成原電池的是________(填字母，下同)。a．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH<0c．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH<0若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其正極的電極反應(yīng)為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂—KNO3的U形管)設(shè)計成一個原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是________。(填字母序號)a．實驗過程中，左側(cè)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(zhì)量不變解析：(1)根據(jù)題中信息，設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，排除a，根據(jù)已學(xué)知識，原電池反應(yīng)必是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，排除c。原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，由于是堿性介質(zhì)，則電極反應(yīng)中不應(yīng)出現(xiàn)H＋，故正極的電極反應(yīng)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(dāng)電池工作時，鹽橋中的NO向負(fù)極移動，因此左側(cè)燒杯中NO的濃度將增大，a錯誤。當(dāng)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(cè)燒杯相當(dāng)于電解裝置，而右側(cè)燒杯相當(dāng)于原電池裝置，電極反應(yīng)從左往右依次為陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，負(fù)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)d12．某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計實驗驗證Fe、Cu的金屬活動性，他們提出了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實驗項目：方案Ⅰ：有人提出將大小相等的鐵片和銅片，分別同時放入稀硫酸(或稀鹽酸)中，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu做電極設(shè)計成原電池，以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)  畫出原電池裝置圖，標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。負(fù)極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。方案Ⅲ：結(jié)合你所學(xué)的知識，幫助他們再設(shè)計一個驗證Fe、Cu活動性的簡單實驗方案：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)，用離子方程式表示其反應(yīng)原理：________________________________________________________________________。解析：方案Ⅰ：鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，而銅與酸不反應(yīng)。方案Ⅱ：設(shè)計原電池時以鐵、銅為電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸或鹽酸等溶液。實驗現(xiàn)象是鐵溶解，而銅極上有無色氣泡產(chǎn)生。在負(fù)極：Fe失去電子變?yōu)?/span>Fe2＋，Fe－2e－===Fe2＋；在正極，溶液中的H＋獲得電子變?yōu)?/span>H2,2H＋＋2e－===H2↑。方案Ⅲ：設(shè)計簡單實驗時注意原理與方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且現(xiàn)象明顯，操作簡單。將鐵片置于CuSO4溶液，若鐵片表面覆蓋一層銅，說明Fe比Cu活動性強，離子方程式為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。(合理即可)答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑方案Ⅱ：裝置如圖所示2H＋＋2e－===H2↑　Fe－2e－===Fe2＋方案Ⅲ：將鐵片置于CuSO4溶液，若鐵片表面覆蓋一層銅，說明Fe比Cu活動性強　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu13. 氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定。請回答：(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是________，在導(dǎo)線中電子流動方向為________(用a、b表示)。(2)負(fù)極反應(yīng)式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)電極表面鍍鉑粉的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：Ⅰ.2Li＋H22LiHⅡ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是________，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是________。②已知LiH固體密度為0. 82 g/cm3，用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積比為________。③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為________mol。答案：(1)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋∮?/span>a到b(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O(或H2＋2OH－－2e－===2H2O)(3)增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率(4)①Li　H2O②1∶1 148或8.71×10－4③32  

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