2023版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第21講原電池練習(xí)新人教版

PAGE16-第21講原電池【考綱要求】理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書寫電極反響和電池反響方程式?？键c(diǎn)一|原電池的工作原理(根底送分型——自主學(xué)習(xí))授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第104頁[穩(wěn)固教材知識(shí)]1．概念：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2．構(gòu)成條件(1)兩個(gè)活潑性不同的電極(常見為金屬或石墨)。(2)將電極插入電解質(zhì)溶液中。(3)兩電極間構(gòu)成閉合回路。(4)能發(fā)生自發(fā)的氧化復(fù)原反響。3．工作原理(以銅鋅原電池為例)電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反響Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu反響類型氧化反響復(fù)原反響電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極4.正誤判斷，正確的打“√〞，錯(cuò)誤的打“×〞。(1)在原電池中，發(fā)生氧化反響的一極是負(fù)極。()(2)在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)。()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反響，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反響。()(4)帶有“鹽橋〞的原電池比不帶“鹽橋〞的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。()(5)任何氧化復(fù)原反響均可設(shè)計(jì)成原電池。()(6)放熱反響通過一定的裝置可以將化學(xué)能變?yōu)殡娔埽瑯?gòu)成原電池。()(7)原電池工作時(shí)，溶液中的陽離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋中的陽離子向正極移動(dòng)。()(8)原電池放電時(shí)，電流方向?yàn)殡姵氐呢?fù)極→正極。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×[練透根底小題]題點(diǎn)一原電池的判斷1．下面裝置中，能構(gòu)成原電池的是________(填序號(hào))。答案：②④⑥⑦⑨題點(diǎn)二考查原電池的工作原理2．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)構(gòu)成一個(gè)原電池(如圖)。以下有關(guān)該原電池的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()①在外電路中，電子由銅電極流向銀電極②正極反響：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)反響與該原電池反響相同A．①② B．①②④C．②③ D．①③④解析：該原電池中銅做負(fù)極，銀做正極，在外電路中，電子由銅電極流向銀電極，①正確；該原電池中Ag＋在正極上得到電子，電極反響為Ag＋＋e－=Ag，②正確；實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，不能形成閉合回路，原電池不能繼續(xù)工作，③錯(cuò)誤；該原電池的總反響為Cu＋2Ag＋=Cu2＋＋2Ag，④正確。答案：B3.如下圖的裝置，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(xì)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()A．鐵圈和銀圈左右搖擺不定B．保持平衡C．鐵圈向下傾斜D．銀圈向下傾斜解析：鐵圈和銀圈兩種活動(dòng)性不同的金屬相互連接組成閉合回路，放入CuSO4溶液中，構(gòu)成了原電池，活潑金屬鐵做負(fù)極，失電子生成Fe2＋進(jìn)入溶液中質(zhì)量減輕：Fe－2e－=Fe2＋，電子傳給了銀圈，溶液中的Cu2＋在銀圈上得電子生成銅單質(zhì)而增重，Cu2＋＋2e－=Cu，所以鐵圈向上傾斜，銀圈向下傾斜。答案：D[備考提醒]原電池中的“3”個(gè)方向(1)電子方向：電子從負(fù)極流出經(jīng)外電路流入正極；(2)電流方向：電流從正極流出經(jīng)外電路流入負(fù)極；(3)離子的遷移方向：電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽離子向正極遷移。題點(diǎn)三原電池正、負(fù)極的判斷4.如下圖裝置中，觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，由此判斷表中所列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()MNPAZnCu稀H2SO4BCuFe稀HClCAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液解析：在裝置中電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明該裝置構(gòu)成了原電池，根據(jù)正負(fù)極的判斷方法，溶解的一極為負(fù)極，增重的一極為正極，所以M棒為正極，N棒為負(fù)極，且電解質(zhì)溶液能析出固體，那么只有C項(xiàng)正確。答案：C5．分析如下圖的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的選項(xiàng)是()A．①②中Mg做負(fù)極，③④中Fe做負(fù)極B．②中Mg做正極，電極反響式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑C．③中Fe做負(fù)極，電極反響式為Fe－2e－=Fe2＋D．④中Cu做正極，電極反響式為2H＋＋2e－=H2↑解析：②中Mg不與NaOH溶液反響，而Al能和NaOH溶液反響失去電子，故Al是負(fù)極；③中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反響失去電子做負(fù)極，A、C錯(cuò)；②中電池總反響為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，負(fù)極反響式為2Al＋8OH－－6e－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O，二者相減得到正極反響式為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，B正確；④中Cu是正極，電極反響式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D錯(cuò)。答案：B[備考提醒]原電池正、負(fù)極判斷方法說明：原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定做負(fù)極的思維定式?？键c(diǎn)二|鹽橋原電池(重點(diǎn)保分型——師生共研)授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第105頁[核心知識(shí)大通關(guān)]1．鹽橋的組成：鹽橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。2．鹽橋的作用(1)使整個(gè)裝置構(gòu)成閉合回路，代替兩溶液直接接觸。(2)平衡電荷。3．單池原電池和鹽橋原電池的比照(1)相同點(diǎn)：電極反響、原電池總反響均分別相同。(2)不同點(diǎn)圖1中Zn在CuSO4溶液中直接接觸Cu2＋，會(huì)有一局部Zn與Cu2＋直接反響；除化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能外，還有較多的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。圖2中不存在Zn與Cu2＋直接反響的過程；化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率較圖1高；鹽橋中的離子不斷釋放到兩個(gè)池中，逐漸失去導(dǎo)電作用，需定期更換鹽橋。[考向精練提考能]考向一借助鹽橋原電池考查原電池的工作原理1.如圖為一種原電池，以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是()A．甲中盛硫酸鋅溶液，乙中盛硫酸銅溶液，鋅為陰極B．乙中盛硫酸銅溶液，銅離子在銅電極上被氧化C．電池工作時(shí)，鹽橋中的陽離子移向甲，陰離子移向乙，溶液仍保持電中性D．取出鹽橋，電流表指針即回到零點(diǎn)解析：鋅為負(fù)極，不是陰極，A錯(cuò)誤；Cu2＋在乙中得電子，被復(fù)原成Cu，B錯(cuò)誤；甲中陽離子增多，故鹽橋中陰離子進(jìn)入甲，同理，鹽橋中陽離子進(jìn)入乙，C錯(cuò)誤；取出鹽橋后，不能構(gòu)成閉合回路，故電路中無電流通過，即電流表指針回到零點(diǎn)，D正確。答案：D2.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，298K時(shí)，在FeCl3酸性溶液中加少量鋅粒后，F(xiàn)e3＋立即被復(fù)原成Fe2＋。某夏令營(yíng)興趣小組根據(jù)該實(shí)驗(yàn)事實(shí)設(shè)計(jì)了如下圖原電池裝置。以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是()A．該原電池的正極反響是Zn－2e－=Zn2＋B．左側(cè)燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去C．該電池的鉑電極上有氣泡出現(xiàn)D．該電池總反響為3Zn＋2Fe3＋=2Fe＋3Zn2＋解析：該電池的總反響為Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，所以左燒杯中Pt電極為正極，電極反響為Fe3＋＋e－=Fe2＋，右燒杯中Zn電極為負(fù)極，電極反響為Zn－2e－=Zn2＋。由于左燒杯中的Fe3＋被復(fù)原為Fe2＋，所以左燒杯中溶液的血紅色逐漸褪去。答案：B考向二平衡移動(dòng)與“鹽橋〞的作用3.控制適合的條件，將反響2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如下圖的原電池。以下判斷不正確的選項(xiàng)是()A．反響開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反響B(tài)．反響開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋被復(fù)原C．電流表讀數(shù)為零時(shí)，反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)D．電流表讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極解析：由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3＋得電子變成Fe2＋被復(fù)原，I－失去電子變成I2被氧化，所以A、B正確；電流表讀數(shù)為零時(shí)，F(xiàn)e3＋得電子速率等于Fe2＋失電子速率，反響到達(dá)平衡狀態(tài)，C正確；D項(xiàng)在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2向左移動(dòng)，I2被復(fù)原為I－，乙中石墨為正極，D不正確。答案：D4．(2022·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)質(zhì)檢)如圖Ⅰ、Ⅱ分別是甲、乙兩組同學(xué)將反響“AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋I(xiàn)2＋H2O〞設(shè)計(jì)成的原電池裝置，其中C1、C2均為碳棒。甲組向圖Ⅰ燒杯中逐滴參加適量濃鹽酸；乙組向圖ⅡB燒杯中逐滴參加適量40%NaOH溶液。(注：Na3AsO3和Na3AsO4的溶液均為無色)以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()A．甲組操作時(shí)，電流表(A)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺C．乙組操作時(shí)，C2做正極D．乙組操作時(shí)，C1上發(fā)生的電極反響為I2＋2e－=2I－解析：圖Ⅰ不能構(gòu)成原電池，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖Ⅰ燒杯中參加鹽酸后，題給可逆反響向正向進(jìn)行，c(I2)增大，溶液顏色加深，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖ⅡB燒杯中參加NaOH溶液后，題給反響向逆向進(jìn)行，其中C2發(fā)生AsOeq\o\al(3－,3)＋2OH－－2e－=AsOeq\o\al(3－,4)＋H2O，為負(fù)極，C1發(fā)生I2＋2e－=2I－，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案：D[練后反思]1．當(dāng)氧化劑得電子速率與復(fù)原劑失電子速率相等時(shí)，可逆反響到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當(dāng)電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說明化學(xué)平衡移動(dòng)方向相反。2．電子流向的分析方法改變條件，平衡移動(dòng)；平衡移動(dòng)，電子轉(zhuǎn)移；電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；根據(jù)區(qū)域，判斷流向；根據(jù)流向，判斷電極?？键c(diǎn)三|原電池原理的“四〞個(gè)根本應(yīng)用(重點(diǎn)保分型——師生共研)授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第106頁[考向精練提考能]考向一加快氧化復(fù)原反響的速率一個(gè)自發(fā)進(jìn)行的氧化復(fù)原反響，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反響速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反響時(shí)參加少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反響速率加快。1．將過量的兩份鋅粉a、b分別參加一定量的稀硫酸，同時(shí)向a中參加少量的CuSO4溶液，請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。答案：2．將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別參加過量的稀硫酸，同時(shí)向a中參加少量的CuSO4溶液。請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。答案：3．將第2題中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變，請(qǐng)畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系圖像。答案：[練后反思]改變Zn與H＋反響速率的方法1．參加Cu或CuSO4，形成原電池，加快反響速率，參加Cu不影響Zn的量，但參加CuSO4，Zn的量減少，是否影響產(chǎn)生H2的量，應(yīng)根據(jù)Zn、H＋的相對(duì)量多少判斷。2．參加強(qiáng)堿弱酸鹽，由于弱酸根與H＋反響，使c(H＋)減小，反響速率減小，但不影響生成H2的量?？枷蚨O(shè)計(jì)原電池1．首先將氧化復(fù)原反響分成兩個(gè)半反響。2．根據(jù)原電池的反響特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反響找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。解析：將題給化學(xué)方程式改為離子方程式：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；由Cu→Cu2＋：知電極反響應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋，為負(fù)極反響，銅為負(fù)極材料(另一電極材料應(yīng)比銅不活潑，如石墨等)；由Fe3＋→Fe2＋：知電極反響應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋，為正極反響，電解質(zhì)溶液必為FeCl3溶液(參照題給方程式)。答案：5．某校化學(xué)興趣小組進(jìn)行探究性活動(dòng)：將氧化復(fù)原反響：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，設(shè)計(jì)成帶鹽橋的原電池。提供的試劑：FeCl3溶液、KI溶液；其他用品任選。請(qǐng)畫出設(shè)計(jì)的原電池裝置圖，并標(biāo)出電極材料，電極名稱及電解質(zhì)溶液。答案：[練后反思]畫原電池裝置圖常見失分點(diǎn)1．不注明電極材料名稱或元素符號(hào)。2．不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標(biāo)注)。3．誤把鹽橋畫成導(dǎo)線。4．不能連成閉合回路?？枷蛉葦M金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別做原電池的兩極時(shí)，一般做負(fù)極的金屬比做正極的金屬活潑。6．有A、B、C、D、E五塊金屬片，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)A、B用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，A極為負(fù)極，活動(dòng)性：________；(2)C、D用導(dǎo)線相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，電流由D→導(dǎo)線→C，活動(dòng)性：________；(3)A、C相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡，活動(dòng)性：________；(4)B、D相連后，同時(shí)浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反響，活動(dòng)性：________；(5)用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出，活動(dòng)性：________。綜上所述，這五種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_______。答案：(1)A>B(2)C>D(3)A>C(4)D>B(5)B>EA>C>D>B>E7．有A、B、C、D四種金屬，做如下實(shí)驗(yàn)：①將A與B用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕；②將A、D分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，D比A反響劇烈；③將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化，如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()A．A>B>C>D B．C>D>A>BC．D>A>B>C D．A>B>D>C答案：C考向四金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品做原電池正極，而得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅做原電池的負(fù)極。8．為保護(hù)地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施有()A．與石墨棒相連 B．與銅板相連C．埋在潮濕、疏松的土壤中 D．與鋅板相連解析：A項(xiàng)，石墨棒與鐵構(gòu)成原電池，鐵活潑，失電子做負(fù)極，被腐蝕；B項(xiàng)，銅板與鐵構(gòu)成原電池，鐵比銅活潑，失電子做負(fù)極，被腐蝕；C項(xiàng)，在潮濕、疏松的土壤中，鐵與土壤中的碳、水、空氣構(gòu)成原電池，氧氣得電子做正極，鐵失電子做負(fù)極，被腐蝕；D項(xiàng)，鋅板與鐵構(gòu)成原電池，鋅比鐵活潑，鋅失電子做負(fù)極，鋅被腐蝕，鐵被保護(hù)。答案：D9.利用如圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。假設(shè)X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處。假設(shè)X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為________。解析：鐵被保護(hù)，可以是做原電池的正極，或者電解池的陰極。故假設(shè)X為碳棒，開關(guān)K應(yīng)置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護(hù)；假設(shè)X為鋅，開關(guān)K置于M處，鐵作正極，鋅做負(fù)極，稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法。答案：N犧牲陽極的陰極保護(hù)法[真題開掘·知識(shí)串聯(lián)]串線索固雙基回扣關(guān)鍵知識(shí)以“銀器翻新〞為載體串聯(lián)原電池的相關(guān)知識(shí)授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第108頁高考載體(全國(guó)高考新課標(biāo)卷Ⅰ)銀質(zhì)器皿日久外表會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中參加食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。知識(shí)串聯(lián)——高考還可以這樣考(1)銀質(zhì)器皿日久外表變黑，是由于空氣中的O2、H2S與Ag作用生成了Ag2S的緣故，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(考查氧化復(fù)原反響方程式的書寫)(2)畫出題給原電池裝置圖，并在圖中標(biāo)出電子的流向。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(考查原電池裝置圖)(3)用題給方法處理徹底的銀質(zhì)器皿的質(zhì)量與未變黑之前比關(guān)系如何？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(考查原電池的原理)(4)理論上，消耗27g鋁能處理掉Ag2S的質(zhì)量為____________g。eq\a\vs4\al(考查原電池中的相關(guān)計(jì)算)答案：(1)4Ag＋O2＋2H2S=2Ag2S＋2H2O(2)(3)質(zhì)量相等(4)372課時(shí)作業(yè)(授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第285頁)1.(2022·深圳模擬)如圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．銅片外表有氣泡生成B．裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能〞的轉(zhuǎn)換C．如果將硫酸換成檸檬汁，導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)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(shí)，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(dòng)，故C錯(cuò)誤；金屬性Cu比Zn、Fe弱，Cu做正極，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：C2．X、Y、Z、M、N代表五種金屬，有以下反響：①Y與M用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中，M上冒氣泡；②M、N為電極，與N的鹽溶液組成原電池，電子從M極流出，經(jīng)過外電路，流入N極；③Z＋2H2O(冷水)=Z(OH)2＋H2↑；④水溶液中，X＋Y2＋=X2＋＋Y。那么這五種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?)A．Z>X>Y>M>N B．Z>Y>X>M>NC．Z>X>Y>N>M D．X>Y>M>N>Z答案：A3．用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()實(shí)驗(yàn)裝置甲乙丙現(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．四種金屬的活潑性順序：d>a>b>c解析：甲中a不斷溶解說明a是負(fù)極，活動(dòng)性：a>b，A錯(cuò)誤；原電池用正極或負(fù)極命名電極，B錯(cuò)誤，由乙中現(xiàn)象知活動(dòng)性：b>c；丙中d是負(fù)極，活動(dòng)性：d>a，C錯(cuò)誤；綜上可知D正確。答案：D4．(2022·寧夏中衛(wèi)質(zhì)檢)如下圖，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(shí)間后，以下有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的選項(xiàng)是(實(shí)驗(yàn)中不考慮兩球的浮力變化)()A．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低B．杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高C．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高；杠桿為絕緣體時(shí)，A端高B端低D．當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低；杠桿為絕緣體時(shí)，A端低B端高解析：杠桿為導(dǎo)體時(shí)，向水槽中滴入濃CuSO4溶液，構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生反響Fe－2e－=Fe2＋，Cu為正極，發(fā)生反響Cu2＋＋2e－=Cu，那么A端低B端高；杠桿為絕緣體時(shí)，發(fā)生Fe與硫酸銅溶液的反響，在Fe的外表附著Cu，鐵球質(zhì)量變大，那么A端高B端低，C項(xiàng)正確。答案：C5.銅鋅原電池裝置如下圖，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．銅電極上發(fā)生氧化反響B(tài)．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡解析：A項(xiàng)，Cu做正極，電極上發(fā)生復(fù)原反響，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電池工作過程中，SOeq\o\al(2－,4)不參加電極反響，故甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))根本不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電池工作時(shí)，甲池反響為Zn－2e－=Zn2＋，乙池反響為Cu2＋＋2e－=Cu，甲池中Zn2＋會(huì)通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池，以維持溶液中電荷平衡，由電極反響式可知，乙池中每有64gCu析出，那么進(jìn)入乙池的Zn2＋為65g，溶液總質(zhì)量略有增加，正確；D項(xiàng)，由題干信息可知，陰離子不能通過陽離子交換膜。答案：C6.Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如圖。該電池工作時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．Mg電極是該電池的正極B．H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反響C．石墨電極附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正極移動(dòng)解析：根據(jù)題意可知電池的總反響為Mg＋H2O2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。Mg電極是該電池的負(fù)極，A錯(cuò)誤。H2O2在正極發(fā)生復(fù)原反響，B錯(cuò)誤。石墨電極的電極反響式為H2O2＋2H＋＋2e－=2H2O，由于水電離出的H＋不斷被消耗，所以該電極附近溶液的pH增大，C正確。在原電池中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，D錯(cuò)誤。答案：C7.如圖為某原電池的結(jié)構(gòu)示意圖，以下說法不正確的選項(xiàng)是()A．原電池工作時(shí)的總反響為Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，該反響一定為放熱反響B(tài)．原電池工作時(shí)，Zn電極流出電子，發(fā)生氧化反響C．原電池工作時(shí)，Cu電極上發(fā)生氧化反響，CuSO4溶液藍(lán)色變深D．如果將Cu電極換為Fe電極，Zn電極仍然做負(fù)極解析：Zn電極做原電池負(fù)極，發(fā)生氧化反響，Cu電極做原電池正極，發(fā)生復(fù)原反響，CuSO4溶液藍(lán)色變淺，故C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)，Zn比Fe活潑，所以Zn電極仍然做負(fù)極。答案：C8．某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用以下氧化復(fù)原反響設(shè)計(jì)原電池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．乙燒杯中發(fā)生復(fù)原反響B(tài)．甲燒杯中溶液的pH逐漸減小C．電池工作時(shí)，鹽橋中的SOeq\o\al(2－,4)移向甲燒杯D．外電路的電流方向是從a到b答案：D9.控制適合的條件，將反響：Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋設(shè)計(jì)成如下圖的原電池(鹽橋裝有瓊脂-硝酸鉀溶液；靈敏電流計(jì)的0刻度居中，左右均有刻度)。接通后觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．在外電路中，電子從石墨電極流向銀電極B．鹽橋中的K＋移向乙燒杯C．一段時(shí)間后，電流計(jì)指針反向偏轉(zhuǎn)，越過0刻度，向左邊偏轉(zhuǎn)D．電流計(jì)指針居中后，往甲燒杯中參加一定量的鐵粉，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)答案：D10．(1)觀察如圖四個(gè)裝置，答復(fù)以下問題：①裝置a中鋁為____________極，裝置b中鋁為____________極。②裝置c中產(chǎn)生氣泡的電極為________電極(填“鐵〞或“銅〞)，裝置d中銅為________極。(2)觀察如圖兩裝置，圖甲裝置中銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡，圖乙裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生，而鉻電極上產(chǎn)生大量的有色氣體。根據(jù)上述現(xiàn)象試推測(cè)金屬鉻具有的兩種重要化學(xué)性質(zhì)為________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。答案：(1)①正負(fù)②鐵正(2)金屬鉻的活動(dòng)性比銅的強(qiáng)且能和稀硫酸反響生成H2金屬鉻易在稀硝酸中發(fā)生鈍化11．(1)事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反響通常是放熱反響，以下化學(xué)反響在理論上可以設(shè)計(jì)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假設(shè)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反響設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其正極的電極反響為________________________________________________________________________。(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(jì)成一個(gè)原電池，如下圖，以下判斷中正確的選項(xiàng)是________。a．實(shí)驗(yàn)過程中，左側(cè)燒杯中NOeq\o\al(－,3)濃度不變b．實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作c．假設(shè)開始時(shí)用U形銅代替鹽橋，裝置中無電流產(chǎn)生d．假設(shè)開始時(shí)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(jì)成原電池的反響通常是放熱反響，排除a，根據(jù)已學(xué)知識(shí)，原電池反響必是自發(fā)進(jìn)行的氧化復(fù)原反響，排除c。原電池正極發(fā)生復(fù)原反響，由于是堿性介質(zhì)，那么電極反響中不應(yīng)出現(xiàn)H＋，故正極的電極反響為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(shí)，鹽橋中的NOeq\o\al(－,3)向負(fù)極移動(dòng)，因此左側(cè)燒杯中NOeq\o\al(－,3)的濃度將增大，a錯(cuò)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(cuò)誤。假設(shè)開始時(shí)用U形銅代替鹽橋，那么左側(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，電極反響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(cuò)誤、d正確。答案：(1)bO2＋2H2O＋4e－=4OH－(2)d12．稱取三份鋅粉，分別盛于甲、乙、丙三支試管中，按以下要求另加物質(zhì)后，塞上帶導(dǎo)管的塞子，一定時(shí)間內(nèi)測(cè)定生成H2的體積。甲：參加50mL、pH＝3的鹽酸；乙：參加50mL、pH＝3的醋酸；丙：參加50mL、pH＝3的醋酸及少量膽礬粉末。假設(shè)反響終止時(shí)，生成的H2一樣多，且無剩余的鋅。答復(fù)以下問題：(1)開始時(shí)反響速率的大小關(guān)系為________________________________________________________________________。(2)三支試管中參加反響的鋅的質(zhì)量為________________________________________________________________________。(3)反響終止，所需的時(shí)間為________________________________________________________________________。(4)在反響過程中，乙、丙速率不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)開始時(shí)，溶液中的c(H＋)相同，因此反響速率相同。(2)由于生成的H2一樣多，且無剩余的鋅，因此與酸反響的Zn的量相同，考慮到丙中少量的鋅與CuSO4發(fā)生了反響，因此有甲＝乙<丙。(3)由于丙中形成原電池能加快反響速率，且醋酸在反響過程中不斷電離出H＋，因此反響所需的時(shí)間為甲>乙>丙。答案：(1)甲＝乙＝丙(2)甲＝乙<丙