陜西省藍(lán)田縣焦岱中學(xué)人教版高中化學(xué)必修二《原電池的工作原理》習(xí)題2

原電池的工作原理習(xí)題1.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)成一個原電池。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是（）①在外電路中,電流由銅電極流向銀電極②正極的電極反應(yīng)式為Ag++e=Ag③實驗過程中取出鹽橋,原電池仍可繼續(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A.①② B.②③ C.②④ D.③④2.Mg－AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池方程式為2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。有關(guān)該電池的說法正確的是（）A.可用于海上照明供電B.負(fù)極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－C.Mg為電池的正極D.AgCl為正極，發(fā)生了氧化反應(yīng)3.根據(jù)下圖，可判斷出下列離子方程式中錯誤的是（）A.2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)B.Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)C.2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D.2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)4.一個電池反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該反應(yīng)的原電池正確組合是（）選項ABCD正極ZnCuCuFe負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl5.如圖所示的裝置中有電流產(chǎn)生，則以下說法不正確的是（）A.Fe是負(fù)極，C是正極B.負(fù)極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋C.內(nèi)電路中陰離子移向FeCl2溶液D.電流由石墨電極流向Fe電極6.某同學(xué)利用下圖實驗裝置探究鹽橋式原電池的工作原理(Cu元素的相對原子質(zhì)量為64)。按照實驗步驟依次回答下列問題:(1)導(dǎo)線中電子流向為(用a、b表示)。(2)寫出裝置中鋅電極上的電極反應(yīng)式:。(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。(不用NA表示)(4)鹽橋中除添加瓊脂外,還要添加KCl的飽和溶液,電池工作時,對鹽橋中的K+、Cl的移動方向的表述正確的是(填字母)。A.鹽橋中的K+向左側(cè)燒杯移動,Cl向右側(cè)燒杯移動B.鹽橋中的K+向右側(cè)燒杯移動,Cl向左側(cè)燒杯移動C.鹽橋中的K+、Cl都向左側(cè)燒杯移動D.鹽橋中的K+、Cl幾乎都不移動7.(1)利用反應(yīng)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2設(shè)計成如下圖所示的原電池，回答下列問題：①寫出電極反應(yīng)式：正極______________；負(fù)極_________________。②圖中X溶液是________，Y溶液是________。③原電池工作時，鹽橋中的________(填“陽”、“陰”)離子向X溶液方向移動。(2)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計成如圖所示的原電池。①反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生__________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_____________________。甲中石墨電極上發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_______________________________。②電流表讀數(shù)為0時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時在甲中加入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)計為原電池，其正極電極反應(yīng)式為__________________。8.某探究活動小組想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6mol·L－1的稀H2SO4中，乙同學(xué)將電極放入6mol·L－1的NaOH溶液中，如圖所示。(1)寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式：負(fù)極__________，正極__________。(2)寫出乙池中發(fā)生的有關(guān)電極反應(yīng)的反應(yīng)式：負(fù)極__________，正極__________，總反應(yīng)離子方程式為_______________________。(3)如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出________活動性更強，而乙會判斷出_____活動性更強(填寫元素符號)。(4)由此實驗，可得到如下哪些結(jié)論________。A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序應(yīng)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(xué)研究對象復(fù)雜、反應(yīng)條件多變，應(yīng)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表直接判斷原電池中正、負(fù)極”的做法不可靠，則請你提出另一個判斷原電池正、負(fù)極可行的實驗方案________________。參考答案1.【答案】C【解析】Cu作負(fù)極,Ag作正極。負(fù)極反應(yīng)式為:Cu2e=Cu2+，正極反應(yīng)式為:Ag++e=Ag。在外電路中,電子由Cu電極流向Ag電極,而電流方向與電子流向相反,所以①錯誤；沒有鹽橋,原電池不能繼續(xù)工作,③錯誤；無論是否為原電池,反應(yīng)實質(zhì)都相同,均為氧化還原反應(yīng),④正確。2.【答案】A【解析】MgAgCl電池工作時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，可用于海上照明供電，A項正確；該電池中Mg發(fā)生氧化反應(yīng)作電池的負(fù)極，反應(yīng)式為Mg2e===Mg2+，B、C項不正確；AgCl發(fā)生還原反應(yīng)，為原電池正極，D項不正確。3.【答案】A【解析】根據(jù)原電池知識，金屬活動性：負(fù)極＞正極，可得三種金屬的活動性順序應(yīng)為Cd＞Co＞Ag，則選項中符合此關(guān)系的置換反應(yīng)成立。4.【答案】C【解析】該原電池負(fù)極為Zn，正極為比Zn不活潑的金屬或石墨等，電解質(zhì)溶液中含有Cu2＋，故只有C選項正確。5.【答案】B【解析】圖示裝置為原電池，負(fù)極(Fe)：Fe－2e－===Fe2＋，正極(C)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，A項正確，B項不正確；內(nèi)電路中，F(xiàn)e電極失電子，呈正電，吸引陰離子，C項正確；外電路中，電流由正極(C)流向負(fù)極(Fe)，D項正確。6.【答案】(1)由a到b(或a→b)(2)Zn2e=Zn2+(3)1.204×1022(4)B【解析】在該原電池中負(fù)極為Zn,電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+,正極為銅,電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu,當(dāng)銅電極增加0.64g時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)(由a到b)為0.64g64g·mol-1×6.02×107.【答案】(1)①2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Cu－2e－===Cu2＋②FeCl3CuCl2③陽(2)①氧化2I－－2e－===I2還原2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋②正I2＋2e－===2I－(3)O2＋4e－＋4H＋===2H2O【解析】(1)該原電池中Cu作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋；C作正極，電極反應(yīng)式為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。X應(yīng)為FeCl3溶液，Y應(yīng)為CuCl2溶液。原電池工作時，鹽橋中的陽離子向正極(C)移動。(2)根據(jù)反應(yīng)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2，原電池的電極反應(yīng)：負(fù)極2I－－2e－===I2，發(fā)生氧化反應(yīng)。正極2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，發(fā)生還原反應(yīng)。①反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)；②當(dāng)電流表讀數(shù)為0時反應(yīng)已平衡，此時，在甲中加入FeCl2固體，反應(yīng)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2向左移動。因此，右側(cè)石墨作正極，電極反應(yīng)式為I2＋2e－===2I－；左側(cè)石墨作負(fù)極，電極反應(yīng)式為2Fe2＋－2e－===2Fe3＋。(3)Cu作負(fù)極，O2在正極上得電子：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。8.【答案】(1)Mg－2e－===Mg2＋2H＋＋2e－===H2↑(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(3)MgAl(4)AD(5)將兩種金屬電極連上電流表而構(gòu)成原電池，利用電流表檢測電流的方向，從而判斷電子的流動方向，再來確定原電池的正、負(fù)極【解析】（1）甲池中電池總反應(yīng)方程式為Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑,Mg作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg2e==Mg2+，Al作正極，電極反應(yīng)式為2H++2e==H2↑。（2）乙池中電池總反應(yīng)方程式為2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，負(fù)極上為Al被氧化生成Al3+后與OH反應(yīng)生成AlO2，電極反應(yīng)式為2Al6e+8OH===2AlO2+4H2O；正極產(chǎn)