基礎(chǔ)課時落實(四)　原電池的工作原理(建議用時：40分鐘)[基礎(chǔ)過關(guān)練]1．下列關(guān)于原電池的說法中，正確的是(　　)A．任何化學反應理論上都能設(shè)計成原電池B．原電池工作時，陽離子向負極移動C．原電池的負極發(fā)生氧化反應D．原電池工作時，電子通過電解質(zhì)溶液流向正極C　[A．自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應能設(shè)計成原電池，非氧化還原反應一定不能設(shè)計成原電池，故A錯誤；B．原電池工作時，溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故B錯誤；C．原電池工作時，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，故C正確；D．原電池工作時，電子從負極經(jīng)導線流向正極，溶液中存在離子的定向遷移，電解質(zhì)溶液中不存在電子的移動，故D錯誤。]2．下列燒杯中盛放的都是稀硫酸，在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是(　　)A　　　　　BC　　　　　　DA　[裝置B、C中無化學反應發(fā)生；D不能形成閉合回路；只有A能形成原電池，銅電極上有氫氣產(chǎn)生。]3．如圖是Zn和Cu形成的原電池，則下列結(jié)論中正確的是(　　)①銅為陽極，鋅為陰極；②銅極上有氣泡；③SO向銅極移動；④若有0.5 mol 電子流經(jīng)導線，則可產(chǎn)生0.25 mol氣體；⑤電子的流向是銅到鋅；⑥正極反應式：Cu＋2e－===Cu2＋。A．①②③　　　　　 B．②④C．④⑤⑥   D．④⑤B　[①Cu為正極，Zn為負極，故①錯誤；②Cu極上氫離子得電子生成氫氣，銅極上有氣泡，故②正確；③SO向負極(Zn極)移動，故③錯誤；④由2H＋＋2e－===H2↑可知，若有0.5 mol電子流經(jīng)導線，則可產(chǎn)生0.25 mol氣體，故④正確；⑤電子的流向是Zn→Cu，故⑤錯誤；⑥正極反應式：2H＋＋2e－===H2↑，故⑥錯誤；②④正確，答案選B。]4．根據(jù)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu的反應原理所設(shè)計原電池裝置，正確的是(　　)A．   B．C．   D．D　[A．該裝置中鋅為負極，銅為正極，電池總反應為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，故A錯誤；B．鎂的金屬性比鋅的活潑性強，所以該裝置的總反應為Mg＋Cu2＋===Mg2＋＋Cu，故B錯誤；C．電解質(zhì)溶液為氯化鐵溶液，則該電池的總反應為Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，故C錯誤；D．該電池電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液，Zn為負極，Cu為正極，電池總反應為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故D正確。]5．將反應Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計成如圖所示的原電池，下列敘述正確的是(　　)Cu(NO3)2溶液　AgNO3溶液A．KNO3鹽橋中的K＋移向Cu(NO3)2溶液B．該原電池可使用KCl鹽橋C．工作一段時間后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大D．取出鹽橋后，電流計的指針依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)C　[該原電池中Cu為負極，Cu極的電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，Ag為正極，Ag極的電極反應式為Ag＋＋e－===Ag。A項，KNO3鹽橋中的K＋移向正極，移向AgNO3溶液，錯誤；B項，KCl與AgNO3反應生成AgCl沉淀，不能使用KCl鹽橋，錯誤；C項，負極反應生成的Cu2＋進入Cu(NO3)2溶液中，工作一段時間后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大，正確；D項，取出鹽橋后，不能形成閉合回路，電流表的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，錯誤；答案選C。]6．下列有關(guān)圖甲和圖乙的敘述不正確的是(　　)甲　　　　　　　乙A．均發(fā)生了化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程B．Zn和Cu既是電極材料又是反應物C．工作過程中，電子均由Zn經(jīng)導線流向CuD．相同條件下，圖乙比圖甲的能量利用效率高B　[兩個裝置都為原電池裝置，均發(fā)生化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故A正確；根據(jù)原電池的工作原理，鋅比銅活潑，鋅作負極、銅作正極，銅本身不是反應物，故B錯誤；鋅作負極，電子從負極經(jīng)導線流向正極，故C正確；圖乙裝置產(chǎn)生的電流在一段時間內(nèi)變化不大，但圖甲裝置產(chǎn)生的電流在較短時間內(nèi)就會衰減，故D正確。]7．在如圖所示的裝置中，a的金屬活動性比氫強，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是(　　)A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大B．a是正極，b是負極C．導線中有電子流動，電子從a極流向b極D．a極上發(fā)生了氧化反應 B　[a為活潑金屬，比碳棒活潑，作負極。]8．根據(jù)下式表示的氧化還原反應設(shè)計一個原電池：Zn(s)＋Fe2＋(aq)===Zn2＋(aq)＋Fe(s)(1)裝置采用燒杯和鹽橋，畫出此原電池裝置的簡圖：________。(2)注明外電路的電子流向________。(3)寫出2個電極上的電極反應______________、___________。[解析]　(1)由分析知裝置圖為：，負極：Zn－2e－===Zn2＋　正極：Fe2＋＋2e－===Fe(2)外電路中，電子從負極流向正極，從鋅流向鐵；(3)負極上鋅發(fā)生氧化反應，電極反應式為Zn－2e－===Zn2＋，正極電極反應式為Fe2＋＋2e－===Fe。[答案]　(1)(2)從負極流向正極，從鋅流向鐵(3)Zn－2e－===Zn2＋　Fe2＋＋2e－===Fe9．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(shè)計了如圖裝置，按要求回答下列問題：(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________移動。(4)此鹽橋內(nèi)為飽和KCl溶液，鹽橋是通過________的定向移動來導電的。在工作時，K＋移向________。[解析]　(1)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鋅片不斷溶解，②銅片上有紅色物質(zhì)析出，③電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)Zn與ZnSO4溶液組成鋅半電池，Cu與CuSO4溶液組成銅半電池。(3)電池工作時，ZnSO4溶液中SO向負極或鋅電極移動，CuSO4溶液中SO向鹽橋移動。(4)鹽橋中，K＋向正極區(qū)或CuSO4溶液移動，Cl－向負極區(qū)或ZnSO4溶液移動，這樣依靠離子的定向移動形成閉合回路而導電。[答案]　(1)鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質(zhì)析出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu　(2)鋅半電池　銅半電池　(3)鋅電極(或負極)　鹽橋　(4)離子　正極區(qū)(或CuSO4溶液)10．某探究活動小組想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，有甲、乙兩位同學均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學將電極放入6 mol·L－1稀硫酸中，乙同學將電極放入6 mol·L－1NaOH溶液中，如圖所示。甲　　　　　乙(1)寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應式：負極_________________________________________________________，正極_______________________________________________________。(2)乙池中負極為________，正極發(fā)生________反應，總反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果甲與乙兩位同學均認為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負極材料的金屬應比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出________(填寫元素符號，下同)金屬活動性更強，而乙會判斷出________金屬活動性更強。(4)由此實驗，可得到如下哪些結(jié)論？________(填字母)。A．利用原電池反應判斷金屬活動性順序應注意選擇合適的介質(zhì)B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強C．該實驗說明金屬活動性順序表已過時，已沒有實用價值D．該實驗說明化學研究對象復雜，反應條件多變，應具體問題具體分析(5)上述實驗也反過來證明了“利用金屬活動性順序直接判斷原電池中正、負極”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，則請你提出另一個判斷原電池正、負極可行的實驗方案：__________________________________________________________________________________________________。[解析]　(1)甲池中電池總反應方程式為Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作負極，電極反應式為Mg－2e－===Mg2＋，Al作正極，電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑。(2)乙池中電池總反應方程式為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，所以負極為Al，正極為Mg，正極上發(fā)生還原反應。(3)甲池中Mg為負極，Al為正極；乙池中Al為負極，Mg為正極。若根據(jù)負極材料金屬比正極活潑，則甲判斷Mg金屬活動性強，乙判斷Al金屬活動性強。[答案]　(1)Mg－2e－===Mg2＋　2H＋＋2e－===H2↑(2)Al　還原　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(3)Mg　Al　(4)AD(5)不可靠　根據(jù)電路中電流的方向或電子轉(zhuǎn)移的方向[拓展培優(yōu)練]11．已知反應2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag可設(shè)計成如圖所示的原電池。普通水泥在固化過程中其自由水分子減少并形成堿性溶液，根據(jù)這一物理化學特點，科學家利用該電池發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．電子方向從Cu→Ag2O→電解質(zhì)溶液→Cu，形成閉合回路B．正極的電極反應式為Ag2O＋2H＋＋2e－===2Ag＋H2OC．2 mol Cu與1 mol Ag2O的總能量低于1 mol Cu2O與2 mol Ag的總能量D．電池工作時，OH－向Cu極移動D　[A．原電池工作時，電子由負極Cu流出、經(jīng)過導線流向正極Ag，不能進入溶液中，故A錯誤；B．由電池反應方程式2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag知，較不活潑的金屬銀作正極，電極反應式為Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，故B錯誤；C．因為原電池的構(gòu)成條件之一為自發(fā)的放熱的氧化還原反應，所以該反應為放熱反應，則2 mol Cu與1 mol Ag2O的總能量大于1 mol Cu2O與2 mol Ag的總能量，故C錯誤；D．該原電池中Cu作負極、Ag作正極，原電池工作時，陰離子向負極移動，陽離子向正極移動，即OH－向Cu極移動，故D正確。]12．某同學設(shè)計如下原電池，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是(　　)A．該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能B．負極的電極反應是：Ag ＋I－－e－===AgIC．電池的總反應是Ag＋ ＋I－===AgID．鹽橋(含KNO3的瓊脂)中NO從左向右移動D　[A．經(jīng)分析，該裝置是原電池裝置，則該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；B．根據(jù)電子的移動方向，可以推斷出左側(cè)電極為負極，該電極反應為：Ag ＋I－－e－===AgI，B正確；C．該電池中，表面上看，只有Ag＋和I－反應，所以總反應是Ag＋ ＋I－===AgI，C正確；D．左側(cè)電極為負極，右側(cè)電極為正極，NO帶負電荷，向負極移動，所以應該是從右向左移動，D錯誤。]13．某同學設(shè)計了如圖所示的鹽橋式原電池，下列說法正確的是(　　)A．X若為Fe、Y可以為Na2SO4溶液B．X若為Cu、Y可以為AgNO3溶液C．電子由X電極經(jīng)鹽橋流向Ag電極D．鹽橋中的K＋向左側(cè)燒杯移動、Cl－向右側(cè)燒杯移動B　[若X若為Fe、Y為Na2SO4溶液不能構(gòu)成帶鹽橋的原電池，A答案錯，C選項中鹽橋內(nèi)部是靠離子移動導電，非自由電子。 D 選項中根據(jù)左邊為負極，Cu失電子，正電荷增多，應該是鹽橋中的Cl－移動過來，才能保持電荷守恒，K＋應向右側(cè)燒杯移動。]14．(易錯題)圖甲和圖乙均是雙液原電池裝置。下列說法不正確的是(　　)甲　　　　　　　　乙A．甲中電池總反應的離子方程式為Cd(s)＋Co2＋(aq)===Co(s)＋Cd2＋(aq)B．反應2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)能夠發(fā)生C．鹽橋的作用是形成閉合回路，并使兩邊溶液保持電中性D．乙中有1 mol電子通過外電路時，正極有108 g Ag析出B　[由甲可知Cd的活動性強于Co，由乙可知Co的活動性強于Ag，即Cd的活動性強于Ag，故Ag不能置換出Cd，B項錯誤。] 

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第二單元 化學能與電能的轉(zhuǎn)化

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