高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修1第一節(jié) 原電池備課ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第十七講《原電池》題型一：原電池的構(gòu)成及其工作原理1．下列關(guān)于原電池的敘述中錯(cuò)誤的是A．原電池內(nèi)部的陽離子向正極移動(dòng)B．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C．在原電池中，電子流入的一極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)D．構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬【答案】D【詳解】A．原電池正極上有從負(fù)極流出的電子，吸引溶液中的陽離子，故A正確；B．當(dāng)氧化還原反應(yīng)發(fā)生時(shí)，電路中有電子通過形成電流，故原電池為將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，故B正確；C．原電池工作時(shí)，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；D．原電池的電極材料可以為金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)（石墨）、金屬氧化物等，但構(gòu)成原電池時(shí)，兩極材料活性必須不同，故D錯(cuò)誤；故答案選D。 2．某原電池的總反應(yīng)方程式為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的為 ABCD正極材料Cu石墨FeAg負(fù)極材料FeCuCuCu電解質(zhì)液CuSO4Fe2(SO4)3FeCl3AgNO3【答案】B【分析】根據(jù)電池反應(yīng)式知，負(fù)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以負(fù)極材料應(yīng)該是銅，正極材料應(yīng)該是不如銅活潑的金屬或石墨，電解質(zhì)溶液應(yīng)該是氯化鐵或硫酸鐵都可。【詳解】A．Fe做負(fù)極材料會(huì)失電子生成Fe2+，A錯(cuò)誤；B．Cu做負(fù)極失電子生成Cu2+，石墨做正極Fe3+在石墨電極上得電子生成Fe2+，B正確；C．Cu和Fe同時(shí)做電極材料時(shí)，Fe為負(fù)極，Cu為正極，C錯(cuò)誤；D．電解質(zhì)溶液必須是鐵鹽，不能是硝酸銀，D錯(cuò)誤；故答案選B。 3．原電池可設(shè)計(jì)為單池原電池和雙池原電池，Ⅱ中各組物質(zhì)中，能構(gòu)成原電池且反應(yīng)原理與Ⅰ相同的是選項(xiàng)aXYAFe硫酸銅氯化鐵BZn氯化鐵硫酸銅CC硫酸銅氯化鐵DPt氯化鐵硫酸銅【答案】C【分析】對(duì)于單池原電池(Ⅰ)，負(fù)極(Cu)反應(yīng)式為，正極(C)反應(yīng)式為，總反應(yīng)式為；對(duì)于雙液原電池(Ⅱ)，負(fù)極(Cu)對(duì)應(yīng)電解質(zhì)溶液為負(fù)極金屬對(duì)應(yīng)陽離子的鹽溶液；正極可選用比負(fù)極活潑性弱的金屬(Pt)或?qū)щ姺墙饘?/span>(C)，正極對(duì)應(yīng)的電解質(zhì)溶液為與負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的電解質(zhì)溶液。據(jù)此解答。【詳解】A．根據(jù)分析，a極選用Fe，其活潑性強(qiáng)于Cu，不符合題意，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析，a極選用Zn，其活潑性強(qiáng)于Cu，且X溶液應(yīng)為含Cu2+的鹽溶液，故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C．根據(jù)分析，a極選用碳棒，其活潑性弱于Cu，且電解質(zhì)溶液均符合要求，故C項(xiàng)正確；D．a極選用碳棒符合題意，X、Y電解質(zhì)溶液應(yīng)分別為CuSO4、FeCl3溶液，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故答案選：C。題型二：雙液原電池4．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是A．電子從鋅極經(jīng)過導(dǎo)線移向銅極 B．銅電極上發(fā)生反應(yīng)C．電池工作一段時(shí)間后，乙池的減小 D．電池工作一段時(shí)間后，甲池的增加【答案】A【分析】由圖可知，該裝置為原電池，Zn比Cu活潑，Zn作負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu作正極，銅離子在Cu表面得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此作答。【詳解】A. Zn作負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從鋅極經(jīng)過導(dǎo)線移向銅極，故A正確；B.銅離子在Cu表面得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極上發(fā)生反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C.陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，乙池的不變，故C錯(cuò)誤；D.陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，甲池電極反應(yīng)為，甲中鋅離子通過陽離子交換膜移向乙池，結(jié)合電荷守恒，不變，故D錯(cuò)誤；故選：A。5．鋅銅原電池裝置如圖所示，鹽橋中裝有含飽和溶液的瓊膠，下列說法不正確的是A．Ⅱ中鹽橋的作用是形成閉合回路，平衡溶液電荷B．電池工作時(shí)，Ⅱ中鹽橋內(nèi)向右側(cè)燒杯移動(dòng)C．Ⅰ和Ⅱ的反應(yīng)原理均為：D．Ⅱ中鹽橋可用吸有飽和溶液的濾紙條代替【答案】B【詳解】A．由原電池的工作原理可知，Ⅱ中鹽橋的作用是通過陰陽離子的定向移動(dòng)形成閉合回路，維持平衡溶液中的電荷守恒，故A正確；B．由圖可知，Ⅱ中鋅為原電池的負(fù)極，銅為正極，則電池工作時(shí)，Ⅱ中鹽橋內(nèi)氯離子向左側(cè)燒杯移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．由原電池的工作原理可知，Ⅰ和Ⅱ的反應(yīng)原理均為，故C正確；D．若用吸有氯化鉀飽和溶液的濾紙條代替鹽橋，也能起到通過陰陽離子的定向移動(dòng)形成閉合回路，維持平衡溶液中的電荷守恒的作用，所以Ⅱ中鹽橋可用吸有氯化鉀飽和溶液的濾紙條代替，故D正確；故選B。6．如圖所示的電池，鹽橋由瓊脂和飽和KCl溶液構(gòu)成。下列有關(guān)說法正確的是A．電池負(fù)極反應(yīng)：Fe2+-e-=Fe3+B．鹽橋中K+移向FeCl3溶液C．當(dāng)有6.02×1023個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，Fe電極減少56gD．電池總反應(yīng)：Fe+Fe3+=2Fe2+【答案】B【詳解】A．Fe為負(fù)極，石墨為正極，電池負(fù)極反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+，故A錯(cuò)誤；B．原電池中陽離子移向正極，石墨電極為正極，故鹽橋中K+移向FeCl3溶液，故B正確；C．當(dāng)有6.02×1023個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，根據(jù)電池負(fù)極反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+，Fe電極減少28g，故C錯(cuò)誤；D．電荷不守恒，電池總反應(yīng)：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故D錯(cuò)誤；故答案為B7．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型管)構(gòu)成一個(gè)原電池。①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極②正極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同⑤鹽橋中的K＋移向Cu(NO3)2溶液⑥電子的移動(dòng)方向：Cu極-導(dǎo)線-Ag電極-AgNO3溶液-鹽橋-Cu(NO3)2溶液上述①～⑥中正確的有A．4個(gè) B．3個(gè) C．2個(gè) D．1個(gè)【答案】C【分析】在原電池中，較活潑的金屬作負(fù)極，負(fù)極上金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；較不活潑的金屬作正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)。在外電路上，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，以此解答該題。【詳解】由于金屬活動(dòng)性Cu＞Ag，所以Cu為原電池的負(fù)極，Ag為原電池的正極，Cu失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Cu2+進(jìn)入溶液，在正極上Ag+得到電子變?yōu)?/span>Ag單質(zhì)。①在外電路中，電流由正極銀電極流向負(fù)極銅電極，①錯(cuò)誤；②正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以正極的電極反應(yīng)式為：Ag++e-=Ag，②正確；③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，由于不能形成閉合回路，所以原電池不能繼續(xù)工作，③錯(cuò)誤；④該原電池的電極反應(yīng)式為：負(fù)極：Cu-2e-=Cu2+；正極：Ag++e-=Ag，故總反應(yīng)為Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，銅片與硝酸銀反應(yīng)的離子方程式為：Cu+2Ag+=Cu2+ +2Ag，與原電池的總反應(yīng)相同，④正確；⑤鹽橋中的K＋移向負(fù)電荷較多的正極，即K+移向AgNO3溶液，⑤錯(cuò)誤；⑥電子只能在外電路中移動(dòng)，而不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，⑥錯(cuò)誤；綜上所述可知：說法正確的有②④，故合理選項(xiàng)是C。8．某課外小組用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)兩側(cè)通入氣體、時(shí)，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是A．Fe為負(fù)極B．燒杯Ⅰ中的溶液pH升高C．燒杯Ⅰ中的陰離子通過鹽橋移向燒杯Ⅱ中D．當(dāng)消耗1mol 時(shí)，外電路中有2mol電子通過【答案】B【詳解】A．鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極、 Fe為正極，A錯(cuò)誤；B．Fe為正極，燒杯Ⅰ中得電子，電極反應(yīng)為，則燒杯Ⅰ中c()增大，溶液pH升高，B正確；C．電池工作時(shí)，鹽橋中陽離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．結(jié)合選項(xiàng)B可知：當(dāng)消耗1mol 時(shí)，外電路中有4mol電子通過，D錯(cuò)誤；答案選B。題型三：原電池綜合9．電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其中工作原理如圖所示。則下列說法正確的是A．電流由a極流向b極B．溶液中的OH-向b極移動(dòng)C．a極的電極反應(yīng)式為：4NH3-12e-=2N2+12H+D．b極的電極反應(yīng)式為：3O2+12e-+6H2O=12OH-【答案】D【分析】左側(cè)通入氨氣，氨氣失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極a作負(fù)極，則電極b為正極，以此解題。【詳解】A．b電極為正極、a電極為負(fù)極，電流由b極經(jīng)過電壓表流向a極，故A錯(cuò)誤；B．b電極為正極、a電極為負(fù)極，內(nèi)電路中：陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極，所以溶液中的OH-向a極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．a極上NH3被氧化生成氮?dú)猓l(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，結(jié)合堿性條件有2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故C錯(cuò)誤；D．b極上氧氣得電子被還原，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O═4OH-或3O2+12e-+6H2O═12OH-，故D正確；故選D。10．利用原電池原理，我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種SO2 + H2O2協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃煤發(fā)電廠煙氣中SO2的高效去除，協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置如圖所示，電極為惰性電極。放電時(shí)，雙極膜中間層的H2O解離為OH-和H+，并向兩極遷移。該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A．左側(cè)電極區(qū)的總反應(yīng)式為SO2+4OH-_2e-=SO +2H2OB．協(xié)同轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)為SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4C．反應(yīng)過程中不需補(bǔ)加稀硫酸D．左側(cè)電極上的電勢比右側(cè)電極上的高【答案】D【分析】該裝置為原電池，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移，推出左側(cè)電極為負(fù)極，右側(cè)電極為正極，然后根據(jù)原電池工作原理進(jìn)行分析解答；【詳解】A．根據(jù)上述分析，左側(cè)電極為負(fù)極，根據(jù)裝置圖可知，該電極反應(yīng)式為SO2+4OH-_2e-=SO +2H2O，故A說法正確；B．右側(cè)電極的電極反應(yīng)為O2+2e-+2H+=H2O2，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，協(xié)同轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)為SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，故B說法正確；C．根據(jù)B選項(xiàng)分析，右側(cè)消耗H+，根據(jù)原電池工作原理，雙極膜中H+向右側(cè)電極移動(dòng)，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，右側(cè)消耗H+的量等于從雙極膜遷移過來的H+的量，硫酸的總量不變，因此反應(yīng)過程中不需補(bǔ)加稀硫酸，故C說法正確；D．原電池中，負(fù)極的電勢低，正極的電勢高，即左側(cè)電極上的電勢比右側(cè)電極上低，故D說法錯(cuò)誤；答案為D。11．十九大報(bào)告提出要“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，意味著對(duì)污染防治提出更高要求。實(shí)驗(yàn)室中嘗試對(duì)垃圾滲透液再利用，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體，當(dāng)該裝置工作時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是A．微生物細(xì)菌在氮的硝化中起氧化作用B．X電極的電勢低于Y電極的電勢C．工作時(shí)，Y極區(qū)溶液pH減小D．電路中流過10 mol電子時(shí)，Y極產(chǎn)生標(biāo)況下22.4 L N2【答案】C【分析】根據(jù)裝置圖可知，該裝置為化學(xué)電源，X電極上NH3→N2，N的化合價(jià)升高，根據(jù)原電池工作原理，X電極為負(fù)極，則Y電極為正極，據(jù)此分析；【詳解】A．根據(jù)裝置圖，垃圾滲透中NH→NO，N元素化合價(jià)由-3價(jià)轉(zhuǎn)化成+5價(jià)，化合價(jià)升高，因此微生物細(xì)菌在氮的硝化中起氧化作用，故A說法正確；B．根據(jù)上述分析，X電極為負(fù)極，Y電極為正極，則X電極的電勢低于Y電極的電勢，故B說法正確；C．Y電極為正極，電極反應(yīng)式為2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-，溶液的pH增大，故C說法錯(cuò)誤；D．Y電極為正極，電極反應(yīng)式為2NO+6H2O+10e-=N2↑+12OH-，轉(zhuǎn)移10mol電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)獾捏w積為22.4L，故D說法正確；答案為C。12．鋰/亞硫酰氯電池是目前世界上實(shí)際應(yīng)用的電池系列中比能量最高的一種電池，也是無機(jī)電解質(zhì)鋰電池中研制最為成熟的一種電池，該電池的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．X為電極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電池工作時(shí)，通過交換膜C．四氯鋁酸鋰的溶液不含水D．正極的電極反應(yīng)式為【答案】A【分析】電子從X極流出，說明X極是失去電子一極，做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為Li-e-=Li+。電子從Y極流入，說明Y極是得到電子一極，做正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為。外電路中電子移動(dòng)形成電流，內(nèi)電路中離子移動(dòng)形成電流。陽離子交換膜只允許陽離子通過。原電池中，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。Li+透過陽離子交換膜向Y極移動(dòng)。【詳解】A．根據(jù)電子流向可知，X為負(fù)極，Y為正極，故X上發(fā)生氧化反應(yīng)，為Li電極，A錯(cuò)誤。B．Li+為陽離子，應(yīng)透過陽離子交換膜向正極移動(dòng)，B正確；C．Li的性質(zhì)較活潑，易與水反應(yīng)，所以四氯鋁酸鋰的溶液不能含水，C正確；D．由裝置圖可知，正極有生成，故電極反應(yīng)式為，D正確；故選A。題型四：原電池的應(yīng)用13．10mL濃度為的溶液與過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是A．加入適量的的溶液 B．加入適量的蒸餾水C．加入數(shù)滴硫酸銅溶液 D．加入適量的硫酸鈉溶液【答案】C【詳解】A．加入適量的的溶液，增大了氫離子的濃度，也增大了氫離子的物質(zhì)的量，生成的總量會(huì)增多，A錯(cuò)誤；B．加入適量蒸餾水，氫離子的濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小，B錯(cuò)誤；C．加入數(shù)滴硫酸銅溶液，Zn足量，構(gòu)成鋅銅原電池，加快反應(yīng)速率，且沒有改變氫離子的物質(zhì)的量，不影響生成氫氣的總量，C正確；D．加入適量的硫酸鈉溶液，氫離子的濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小，D錯(cuò)誤；故選C。 14．某學(xué)生利用下面實(shí)驗(yàn)裝置探究鹽橋式原電池的工作原理。按照實(shí)驗(yàn)步驟依次回答下列問題：(1)鋅電極為電池的_______極，電極上發(fā)生的是_______反應(yīng)(“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為_______。(2)導(dǎo)線中電子流向?yàn)?/span>_______(用a、b表示)。(3)若裝置中銅電極的質(zhì)量增加0.64g，則導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_______；(4)裝置中鹽橋中除添加瓊脂外，還要添加KCl的飽和溶液，電池工作時(shí)，對(duì)鹽橋中的K+，Cl-的移動(dòng)方向描述正確的是_______。A．鹽橋中的K+向左側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl-向右側(cè)燒杯移動(dòng)B．鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動(dòng)、Cl-向左側(cè)燒杯移動(dòng)C．鹽橋中的K+、Cl-都向右側(cè)燒杯移動(dòng)D．鹽橋中的K+、Cl-幾乎都不移動(dòng)(5)若ZnSO4溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會(huì)加速Zn電極的腐蝕、還可能導(dǎo)致電流在較短時(shí)間內(nèi)衰減。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的_______(填代號(hào))。A．NaOH B．Zn C．Fe D．H2SO4(6)反應(yīng)一段時(shí)間后右側(cè)燒杯中Cu2+濃度是_______(填增大，減小或不變)【答案】(1) 負(fù) 氧化 Zn-2e-=Zn2+(2)a到b(3)1.204×1022或0.02NA(4)B(5)B(6)減小【分析】圖為原電池裝置，鋅較為活潑Zn為負(fù)極，Cu為正極；（1）鋅為電池的負(fù)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，Zn-2e-=Zn2+；（2）子由負(fù)極流向正極，則電子流向?yàn)橛?/span>a到b(或a→b)；（3）銅電極發(fā)生Cu2++2e-=Cu，增加0.64g，n(Cu)==0.01mol，轉(zhuǎn)移0.02mol電子，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.02mol×NA=1.204×1022；（4）原電池中陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)；右側(cè)為正極，左側(cè)為負(fù)極，鹽橋中的K+、Cl-的移動(dòng)方向?yàn)殛栯x子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，只有B正確，故答案為B；（5）A．氫氧化鈉會(huì)和鋅離子、銅離子均反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．鋅可以和銅離子生成銅單質(zhì)除去銅，生成鋅離子，不引入新雜質(zhì)，B正確；C．鐵和銅離子生成銅和亞鐵離子，引入新雜質(zhì)，C錯(cuò)誤；D．稀硫酸和銅離子不反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選B。（6）反應(yīng)一段時(shí)間后因Cu2+被還原生成銅，故右側(cè)燒杯中Cu2＋濃度減小。 15．有如圖所示的兩個(gè)原電池裝置，下列說法不正確的是A．A池中負(fù)極的電極反應(yīng)為Mg-2e-=Mg2+B．Mg在A池中為負(fù)極，在B池中為正極C．B池中電子的流向：Mg→AlD．原電池工作一段時(shí)間后，A池溶液的pH會(huì)增大【答案】C【詳解】A. 鎂比鋁活潑，A池中電解質(zhì)是稀硫酸，負(fù)極為鎂，電極反應(yīng)為Mg－2e－=Mg2＋，A正確；B. Mg在A池中為負(fù)極，在B池中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為鋁與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，鋁為負(fù)極，則鎂為正極，B正確；C. B池中鋁為負(fù)極，原電池中電子的流向：Al→導(dǎo)線→Mg，C錯(cuò)誤；D. 原電池工作一段時(shí)間后，A池溶液中的氫離子濃度減小，pH增大，D正確；答案選C。16．某實(shí)驗(yàn)小組用銅和溶液來制備溶液，同時(shí)獲得電能，裝置如圖所示，其中M、N為電解質(zhì)，下列說法正確的是A．電極A為銅B．a為陰離子交換膜，電解質(zhì)N為C．理論上每生成1molN時(shí)會(huì)消耗1molMD．當(dāng)B電極質(zhì)量減少6.4克，則N溶液質(zhì)量增加6.4克【答案】B【分析】用銅和溶液來制備溶液，同時(shí)獲得電能，該裝置為原電池裝置，銅為負(fù)極，即B電極為Cu，電解質(zhì)溶液N為CuCl2溶液，氯化鐵溶液在正極得電子，M溶液為氯化鐵溶液。【詳解】A．根據(jù)分析，B電極為銅，A錯(cuò)誤；B．負(fù)極銅失去電子生成銅離子，氯離子通過a膜遷移至負(fù)極區(qū)，a為陰離子交換膜，B正確；C．理論生成1molCuCl2時(shí)，銅失去2mol電子，則Fe3+得2mol電子，消耗2molFeCl3，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)B電極質(zhì)量減少6.4克，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為，正極Fe3+得0.2mol電子生成0.2mol Fe2+，同時(shí)0.2molCl-遷移至負(fù)極區(qū)，溶液質(zhì)量減少，D錯(cuò)誤；故選B。17．已知的氧化性大于。根據(jù)如圖所示裝置可構(gòu)成原電池(鹽橋中裝有含瓊脂的飽和溶液)，下列敘述錯(cuò)誤的是A．a為原電池的負(fù)極，b為原電池的正極B．電池工作時(shí)，鹽橋中的移向甲燒杯C．a極的電極反應(yīng)式為D．工作一段時(shí)間后，乙燒杯中溶液的減小(忽略溶液體積變化)【答案】D【詳解】A．已知的氧化性大于，故應(yīng)該是Fe2+失電子，作為負(fù)極反應(yīng)，所以a為負(fù)極，B為正極，故A正確；B．原電池中陰離子移向負(fù)極，電池工作時(shí)，鹽橋中的移向甲燒杯，故B正確；C．a為負(fù)極，電極反應(yīng)為，故C正確；D．b為正極，電極反應(yīng)為，工作一段時(shí)間后c()下降，乙燒杯中溶液的增大，故D錯(cuò)誤；故答案為D。18．如圖所示的電化學(xué)裝置中，電極I為Al，其他電極均為Cu，則下列說法正確的是A．鹽橋中電子從右側(cè)流向左側(cè)B．三個(gè)燒杯中的濃度都始終保持不變C．電極Ⅱ的質(zhì)量減少，電極Ⅲ的質(zhì)量增加D．電極Ⅲ的電極反應(yīng)：【答案】B【分析】電極Ⅰ為Al，其它均為Cu ，Al易失電子作負(fù)極，所以Ⅰ是負(fù)極、Ⅳ是陰極，Ⅲ是陽極、Ⅱ是正極，電流方向從正極流向負(fù)極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，以此解答該題。【詳解】A．電子只能在外電路移動(dòng)，不能在鹽橋中移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．硫酸根離子不參加反應(yīng)，且溶液體積不變，濃度不變，故B正確；C．電極Ⅱ是正極，正極上發(fā)生反應(yīng)為Cu 2++2e-=Cu，所以電極Ⅱ質(zhì)量逐漸增大，電極Ⅲ為陽極，銅失去電子變?yōu)殂~離子，質(zhì)量應(yīng)減小，故C錯(cuò)誤；D ．電極Ⅱ是正極，正極上發(fā)生反應(yīng)為Cu 2++2e-=Cu，故D錯(cuò)誤；故選：B。 19．某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，則下列說法正確的是A．圖中甲池為原電池裝置，Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)B．實(shí)驗(yàn)過程中，甲池左側(cè)燒杯中的濃度不變C．若用銅制U形物代替“鹽橋”，工作一段時(shí)間后取出U形物稱量，質(zhì)量不變D．若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4g時(shí)，乙池某電極析出1.6g金屬，則乙中的某鹽溶液可能是足量溶液【答案】C【分析】甲池為原電池裝置，活潑的銅失電子作負(fù)極，電流方向從正極流向負(fù)極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，銅放電生成銅離子，鹽橋中的硝酸根離子向左邊移動(dòng)，如果用銅制U形物代替“鹽橋”，甲池中的右邊一個(gè)池為原電池裝置，以此解答該題。【詳解】A．圖中甲池為原電池裝置，Cu電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)過程中，銅放電生成銅離子，鹽橋中的硝酸根離子向左邊移動(dòng)，所以左側(cè)燒杯中硝酸根離子的濃度變大，故B錯(cuò)誤；C．用銅制U形物代替“鹽橋”，右邊銅的質(zhì)量減少，而左邊銅的質(zhì)量增加，而整個(gè)電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，所以減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量相等，U型管的質(zhì)量不變，故C正確；D．若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4g時(shí)，即生成銀5.4g，物質(zhì)的量為mol=0.05mol，所以整個(gè)電路轉(zhuǎn)移0.05mol的電子，如果硝酸銀足量應(yīng)生成5.4g的銀，說明硝酸銀不足，故D錯(cuò)誤；故選：C。 20．Ⅰ.回答下列問題(1)利用反應(yīng)Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池，回答下列問題：①寫出電極反應(yīng)式。正極：_______；負(fù)極：_______。②圖中X溶液的溶質(zhì)是_______(填化學(xué)式，下同)，Y溶液的溶質(zhì)是_______。③原電池工作時(shí)，鹽橋中的_______(填“陽”或“陰”)離子向X溶液方向移動(dòng)。(2)控制合適的條件將反應(yīng)2Fe3＋＋2I- 2Fe2＋＋I2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。請(qǐng)回答下列問題：①反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生_______(填“氧化”或“還原”，下同)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_______。甲中石墨電極上發(fā)生_______反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_______。②電流計(jì)讀數(shù)為0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)在甲中加入FeCl2固體，則乙中的石墨作_______(填“正”或“負(fù)”)極，該電極的電極反應(yīng)式為_______。(3)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為_______。Ⅱ.已知：①將 0.1 mol·Lˉ1KI 溶液加入到 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中時(shí)，可以看到溶液顏色加深，滴加淀粉后溶液變?yōu)樗{(lán)色；②當(dāng)離子濃度相同時(shí)，氧化性：Ag+＞Fe3+；③ 若濃度減小時(shí)，離子的氧化性也會(huì)隨之減弱。(4)甲同學(xué)猜測，0.1 mol·Lˉ1 KI 溶液(加入幾滴淀粉溶液)加入0.1mol·Lˉ1AgNO3 溶液中時(shí)，溶液應(yīng)變藍(lán)色。請(qǐng)寫出該猜測對(duì)應(yīng)的離子方程式_______。實(shí)驗(yàn)結(jié)果未見到藍(lán)色。(5)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案有問題，理由是_______。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)原電池證明Ag+也能氧化 Iˉ，畫出裝置圖，并標(biāo)明電極材料及電解質(zhì)溶液。______【答案】(1) 2Fe3++2e-=2Fe2+ Cu-2e-=Cu2+ FeCl3 CuCl2 陽(2) 氧化 2I--2e-=I2 還原 2Fe3++2e-=2Fe2+ 正 I2+2e-=2I-(3)O2+4e-+4H＋=2H2O(4)2Ag++2Iˉ=2Ag+I2(5) Ag+會(huì)與Iˉ發(fā)生反應(yīng)生成AgI沉淀，使Ag+的濃度下降，從而減弱Ag+的氧化性，使上述反應(yīng)很難發(fā)生【解析】（1）從反應(yīng)Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2可得出，負(fù)極材料為Cu，電解質(zhì)為FeCl3，且正極材料的活動(dòng)性比Cu弱；①正極：電解質(zhì)溶液中的Fe3+得電子生成Fe2+，電極反應(yīng)式為2Fe3++2e-=2Fe2+；負(fù)極：Cu失電子生成Cu2+，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+；②由分析知，X溶液的溶質(zhì)是FeCl3，從總反應(yīng)式看，Y溶液應(yīng)為CuCl2；③原電池工作時(shí)，鹽橋中的陽離子向正極的溶液方向移動(dòng)，即向X溶液方向移動(dòng)。答案為：2Fe3++2e-=2Fe2+；Cu-2e-=Cu2+；FeCl3；CuCl2；陽；（2）從反應(yīng)2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2看，甲池中Fe3+得電子生成Fe2+，甲池內(nèi)石墨電極為正極；乙池中I-失電子生成I2，乙池中石墨電極為負(fù)極：①由分析可知，反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極為負(fù)極，I-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2I--2e-=I2。甲中石墨電極為正極，Fe3+得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2Fe3++2e-=2Fe2+；②電流計(jì)讀數(shù)為0時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)在甲中加入FeCl2固體，增大溶液中FeCl2濃度，促使平衡逆向移動(dòng)，即FeCl2向生成FeCl3的方向轉(zhuǎn)化，甲池石墨為負(fù)極，則乙中的石墨作正極，該電極I2得電子生成I-，電極反應(yīng)式為I2+2e-=2I-。答案為：氧化；2I--2e-=I2；還原；2Fe3++2e-=2Fe2+；正；I2+2e-=2I-；（3）若將反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O設(shè)計(jì)為原電池，其正極O2得電子產(chǎn)物與電解質(zhì)反應(yīng)生成H2O等，電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H＋=2H2O。答案為：O2+4e-+4H＋=2H2O；（4）由已知信息可知，氧化性：Ag+＞Fe3+＞I-，則0.1 mol·Lˉ1 KI 溶液(加入幾滴淀粉溶液)加入0.1mol·Lˉ1AgNO3 溶液中，I-應(yīng)被Ag+氧化生成I2和Ag，I2使淀粉溶液變藍(lán)色。此猜測對(duì)應(yīng)的離子方程式2Ag++2Iˉ=2Ag+I2。答案為：2Ag++2Iˉ=2Ag+I2；（5）設(shè)計(jì)原電池證明Ag+也能氧化 Iˉ，則應(yīng)讓Ag+與I-不接觸，分別放在兩個(gè)燒杯內(nèi)，用石墨作電極，用鹽橋連接，則裝置圖為：。答案為：Ag+會(huì)與Iˉ發(fā)生反應(yīng)生成AgI沉淀，使Ag+的濃度下降，從而減弱Ag+的氧化性，使上述反應(yīng)很難發(fā)生；。【點(diǎn)睛】設(shè)計(jì)原電池，為避免陰、陽離子發(fā)生反應(yīng)生成沉淀等，可將含兩種離子的電解質(zhì)放在兩只燒杯中，用鹽橋形成閉合回路。 21．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)電化學(xué)原理進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)(1)如圖為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的原電池裝置，Fe電極的電勢______(填“高于”或“低于”)石墨的。反應(yīng)前，兩電極質(zhì)量相等，一端時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差24g，則導(dǎo)線中通過_______mol電子。(2)其他條件不變，若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液，則石墨電極的電極反應(yīng)式為_________，該電池電流由_______(填“鐵”或“石墨”下同)電極經(jīng)外電路流向_____電極；(3)用吸管吸出少許鐵片附近的溶液置于試管中，向其中滴加少量新制飽和氯水，然后滴加幾滴硫氰化鉀溶液，溶液變紅，寫出該過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式：_____。【答案】(1) 低于 0.4mol(2) 2H++2e-=H2↑ 石墨鐵(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 【分析】原電池中，通常活潑金屬做負(fù)極，故題目中Fe電極做負(fù)極，石墨電極為正極；當(dāng)替換成NH4Cl溶液時(shí)，水解使溶液呈酸性，溶液中的H+到石墨電極上面得電子，參與反應(yīng)。（1）鐵和石墨電極中，鐵是活潑金屬，能與電解質(zhì)溶液中的CuCl2發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，故Fe做負(fù)極，石墨為正極，正極的電勢高于負(fù)極；根據(jù)該原理的總反應(yīng)方程式，設(shè)該過程中消耗的Fe的質(zhì)量為x，，有，解得x=11.2g，消耗的n(Fe)= =0.2mol，由于Fe從0價(jià)→+2價(jià)，故共轉(zhuǎn)移0.2mol×2=0.4mol電子；（2）H+得電子生成氫氣，電極方程式為：2H++2e-=H2↑；更換電解質(zhì)溶液之后，電池的正負(fù)極沒有發(fā)生改變，電流由正極（石墨）流出，經(jīng)外電路（導(dǎo)線）流向負(fù)極（Fe）；（3）滴入硫氰化鉀溶液后變紅，說明Fe2+被飽和氯水氧化成了Fe3+，則發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。 22．常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入電解質(zhì)A溶液中組成原電池，如圖所示：(1)若A為稀鹽酸，則Al片作_______極，該電極的電極反應(yīng)式為_______。(2)若A為NaOH，則Al片作_______極，該電極的電極反應(yīng)式為_______。(3)若A為稀HNO3，則Cu片作_______極。【答案】(1) 負(fù) Al-3e-=Al3+(2) 負(fù) Al+4OH--3e-=+2H2O(3)正【解析】（1）若A為稀鹽酸，鋁比較活潑，反應(yīng)中失去電子被氧化、則Al片作負(fù)極，該電極的電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+。（2）若A為NaOH，在堿性環(huán)境下，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉溶液和氫氣，則Al片作負(fù)極，Al電極的電極反應(yīng)式：。（3）若A為稀HNO3，鋁比較活潑，反應(yīng)中失去電子被氧化、Al片作負(fù)極，則Cu片作正極。 23．依據(jù)電化學(xué)原理，回答下列問題：(1)圖1是依據(jù)氧化還原反應(yīng)Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)設(shè)計(jì)的原電池裝置。①電極X的材料是_____。②Y上發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____。③鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊膠，放電過程鹽橋中向左側(cè)燒杯移動(dòng)的離子主要是_____(填離子符號(hào))。(2)科學(xué)家研發(fā)了一種綠色環(huán)?？沙潆?/span>“全氫電池”，其放電時(shí)工作原理如圖2所示。①吸附層a上的電勢_____(填“低于”、“高于”或“等于”)吸附層b上的電勢。②吸附層a上的電極反應(yīng)式為_____。③下列說法錯(cuò)誤的是_____。A．該電池充電時(shí)，吸附層b接電源正極B．裝置中的離子交換膜可以使用質(zhì)子交換膜C．NaClO4的作用是傳導(dǎo)離子和參與電極反應(yīng)D．導(dǎo)線上通過1mole-，裝置內(nèi)H2總量減少0.5mol【答案】(1) Cu 2Fe3++2e-=2Fe2+ K+(2) 低于 H2-2e-+2OH-=2H2O BCD 【解析】（1）①由Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)可知：Cu失去電子，化合價(jià)升高，是電子流出的一極，為原電池的負(fù)極，故電極X的材料是銅；②電極Y是原電池的正極，發(fā)生Fe3+得電子的還原反應(yīng)，可選擇惰性電極碳或比銅活波性弱的材料做電極，如碳（石墨、金、鉑、銀）做正極，原電池正極的電極反應(yīng)式為：2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋；③鹽橋中裝有含KCl飽和溶液的瓊膠，電池工作時(shí)，Cl-向負(fù)極移動(dòng)，K+向正極移動(dòng)，所以放電過程鹽橋中向左側(cè)燒杯移動(dòng)的離子主要是K+；（2）由電子流向可知，左邊吸附層為負(fù)極，發(fā)生了氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)是 H2 -2e- +2OH- =2H2O，右邊吸附層為正極，發(fā)生了還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是 2H + +2e - =H2↑，結(jié)合原電池中陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極；①由電子流向可知，左邊吸附層為負(fù)極，發(fā)生了氧化反應(yīng)，右邊吸附層為正極，發(fā)生了還原反應(yīng)，電子總是由電勢低的區(qū)域向電勢高的區(qū)域移動(dòng)，故吸附層 (a) 上的電勢比吸附層 (b) 上的低；②由電子流向可知，左邊吸附層a上為負(fù)極，發(fā)生了氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)是H2 -2e- +2OH- =2H2O；③A．充電時(shí)，電池的正極和電源的正極相接，即電極b連接電源的正極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．裝置中的離子交換膜如果使用質(zhì)子交換膜，則交換膜右側(cè)的氫離子可以通過該交換膜與左側(cè)的氫氧根離子發(fā)生反應(yīng)，不利于電能產(chǎn)生，這個(gè)交換膜應(yīng)該為鈉離子交換膜，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．NaClO4的作用是傳導(dǎo)離子，沒有參與電極反應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該電池的總式為: H++OH- = H2O，導(dǎo)線上通過1mole-，裝置內(nèi)H2總量不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選BCD。

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