課時(shí)121原電池的工作原理（精準(zhǔn)練習(xí)-基礎(chǔ)練）-2021-2022學(xué)年高二化學(xué)學(xué)習(xí)高效學(xué)與練（2019選擇性必修1）

基礎(chǔ)對點(diǎn)練4原電池的工作原理姓名班級[對點(diǎn)練·落實(shí)基礎(chǔ)]一、選擇題：每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1．[2020黑龍江雙鴨山模擬]反應(yīng)Cu(s)＋2Ag＋(aq)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計(jì)成如圖所示原電池，下列敘述正確的是()A．鹽橋(飽和KNO3瓊脂)中的K＋移向Cu(NO3)2溶液B．Ag作負(fù)極，Cu作正極C．工作一段時(shí)間后，溶液中c(Cu2＋)增大D．取出鹽橋后，電流計(jì)的指針依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)2．根據(jù)下圖可判斷出下列離子方程式中錯(cuò)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)3．設(shè)計(jì)如圖所示的裝置研究電化學(xué)原理，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，只鋅片上有氣泡逸出，鋅片逐漸溶解B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，H＋從銅片上獲得鋅失去的電子C．無論a和b是否用導(dǎo)線連接，裝置中所涉及的化學(xué)反應(yīng)都相同D．無論a和b是否用導(dǎo)線連接，裝置中都存在化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程4．將一張濾紙剪成四等份，用銅片、鋅片、發(fā)光二極管、導(dǎo)線在玻璃片上連接成如圖所示的裝置，在四張濾紙上滴加稀硫酸直至全部潤濕。下列敘述中正確的是()A．鋅片上有氣泡，銅片溶解B．Zn片發(fā)生還原反應(yīng)C．電子都是從銅片經(jīng)外電路流向鋅片D．該裝置至少有兩種形式的能量轉(zhuǎn)換5．（2020山東菏澤單縣二中高二月考）控制合適的條件，將反應(yīng)Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag+設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池(鹽橋中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，已知接通電路后，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷不正確的是()第5題圖第7題圖A．外電路中，電子從銀電極流向石墨電極B．電池工作時(shí)，鹽橋中的K+移向甲燒杯C．電流計(jì)居中后，向甲燒杯中加入一定量的鐵粉，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)D．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)6．100mL2mol·L－1鹽酸和過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的量，可采用的方法是()A．加入適量的6mol·L－1的鹽酸B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的氯化鈉溶液7．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示原電池(鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)，該電池工作時(shí)，下列說法正確的是()A．鹽橋中的K＋移向AgNO3溶液B．負(fù)極反應(yīng)為：Ag－e－=Ag＋C．在外電路中，電子由銀電極流向銅電極D．銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)8．如圖是一電池，下列有關(guān)說法正確的是()第8題圖FeCl2溶液第9題圖FeCl2溶液A．該電池負(fù)極反應(yīng)為Fe2＋－e－=Fe3＋B．當(dāng)有6.02×1023個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，F(xiàn)e電極減少56gC．石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D．鹽橋中K＋移向右側(cè)FeCl3溶液9．如下圖，有關(guān)該電化學(xué)裝置的敘述正確的是()A．該裝置主要是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．負(fù)極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu，正極反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋C．在不改變總反應(yīng)的前提下，可用Na2SO4替換ZnSO4，用石墨替換Cu棒D．電子流動(dòng)方向：Zn電極→電流表→Cu電極→鹽橋→Zn電極10．鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)方程式為Li＋MnO2=LiMnO2，下列說法正確的是()A．Li是正極，電極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋B．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋C．MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－=MnOeq\o\al(－,2)D．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－2e－=Li2＋11．被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O=ZnO＋2MnOOH。則下列說法正確的是()A．該電池正極反應(yīng)式為：2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnOOH＋2OH－B．該電池反應(yīng)中MnO2起催化作用C．該電池工作時(shí)電流由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向MnO2D．該電池中Zn做負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)12．(2020山東單縣二中高二月考)某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)查閱相關(guān)資料得到氧化性：Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))>Fe3＋，設(shè)計(jì)了如圖所示的鹽橋原電池。鹽橋中裝有含瓊脂的飽和K2SO4溶液。下列敘述中正確的是()A．甲燒杯的溶液中發(fā)生還原反應(yīng)B．外電路的電流方向是從b極到a極C．電池工作時(shí)，鹽橋中的SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))移向乙燒杯D．乙燒杯中的電極反應(yīng)式為2Cr3＋＋7H2O－6e－=Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋14H＋二、非選擇題13．設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)，銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。(1)完成原電池甲的裝置示意圖(如圖)，并作相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。(2)銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極_____________________________________________________________。(3)甲、乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是________，其原因是________________________________________________________________________。14．某研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)反應(yīng)2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O設(shè)計(jì)如圖原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為1mol·L－1，溶液的體積均為200mL，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。(1)此原電池的正極是石墨________(填“a”或“b”)，發(fā)生________反應(yīng)。(2)電池工作時(shí)，鹽橋中的SOeq\o\al(2－,4)移向________(填“甲”或“乙”)燒杯。(3)兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為甲：_______________________________________________，乙：__________________________________。(4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO4濃度變?yōu)?.5mol·L－1，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為____mol。[答案]1．【答案】C【解析】由電池總反應(yīng)可知，Cu失電子被氧化生成Cu2＋，則Cu為負(fù)極，Ag為正極，鹽橋中陽離子向正極移動(dòng)，則K＋移向AgNO3溶液，A、B錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，則原電池工作一段時(shí)間后，溶液中c(Cu2＋)增大，C正確；取出鹽橋后，該裝置不能形成閉合回路，故電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤。2．【答案】A【解析】由圖可知，左側(cè)原電池的負(fù)極反應(yīng)為Cd－2e－=Cd2＋，正極反應(yīng)為Co2＋＋2e－=Co，金屬活動(dòng)性Cd>Co；右側(cè)原電池負(fù)極反應(yīng)為Co－2e－=Co2＋，正極反應(yīng)為Ag＋＋e－=Ag，金屬活動(dòng)性Co>Ag；故金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)镃d>Co>Ag，金屬活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能置換出金屬活動(dòng)性弱的金屬，A項(xiàng)不能發(fā)生反應(yīng)。3．【答案】D【解析】a和b不連接，未構(gòu)成原電池，鋅片與稀硫酸反應(yīng)，Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，鋅片上產(chǎn)生氫氣，鋅片逐漸溶解，A正確；a和b用導(dǎo)線連接，構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極，根據(jù)原電池工作原理，H＋在銅片上得到鋅失去的電子，轉(zhuǎn)化成氫氣，B正確；是否連接，都發(fā)生反應(yīng)Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，C正確；a和b連接，構(gòu)成原電池，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的過程，a和b不連接，不構(gòu)成原電池，沒有電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。4．【答案】D【解析】鋅、銅、稀硫酸構(gòu)成原電池，鋅為負(fù)極，銅為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，故A錯(cuò)誤；鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；電子從鋅極經(jīng)外電路流向銅極，故C錯(cuò)誤；該裝置存在電能與化學(xué)能、電能與光能的轉(zhuǎn)化，故D正確。5．【答案】D6．【答案】B【解析】加入適量的6mol·L－1的鹽酸會增加生成氫氣的量，A項(xiàng)不符合題意；加入數(shù)滴氯化銅溶液，鋅置換出銅以后，會構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，B項(xiàng)符合題意；加入適量蒸餾水或加入NaCl溶液，都會減小氫離子濃度，從而減慢了反應(yīng)速率，C、D項(xiàng)不符合題意。7．【答案】A【解析】Ag為正極，陽離子向正極移動(dòng)，即鹽橋中的K＋移向AgNO3溶液，故A項(xiàng)正確；Cu為負(fù)極，被氧化，負(fù)極電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即由銅極流向銀極，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu為負(fù)極，失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．【答案】D【解析】如圖裝置構(gòu)成Fe－FeCl3－石墨原電池，活潑金屬Fe為負(fù)極，F(xiàn)e－2e－=Fe2＋，發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨電極發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e3＋＋e－=Fe2＋，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe－2e－=Fe2＋，當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，參與反應(yīng)的Fe有0.5mol，即28g，B項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨電極為正極，正極反應(yīng)為Fe3＋＋e－=Fe2＋，溶液中c(Fe3＋)減少，為使FeCl3溶液保持電中性，鹽橋中的K＋移向右側(cè)FeCl3溶液，D項(xiàng)正確。9．【答案】B【解析】由總反應(yīng)方程式Li＋MnO2=LiMnO2可知，Li元素在反應(yīng)后化合價(jià)升高(0→＋1)，Mn元素在反應(yīng)后化合價(jià)降低(＋4→＋3)。Li被氧化，在電池中做負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋，MnO2在正極上得電子，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－=MnOeq\o\al(－,2)。10．【答案】C【解析】該裝置為原電池，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋，正極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；在不改變總反應(yīng)的前提下，可用Na2SO4替換ZnSO4，用石墨替換Cu棒，故C項(xiàng)正確；電子流動(dòng)方向：Zn電極→電流表→Cu電極，電子不通過溶液，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．【答案】A【解析】由反應(yīng)的總方程式可知，該原電池中，Zn元素化合價(jià)升高，被氧化，Mn元素化合價(jià)降低，被還原，則鋅做負(fù)極，二氧化錳做正極，負(fù)極電極反應(yīng)為Zn－2e－＋2OH－=ZnO＋H2O，正極電極反應(yīng)為2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnOOH＋2OH－，故A項(xiàng)正確；該原電池中，錳元素化合價(jià)由＋4價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，所以二氧化錳做正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電流由正極流向負(fù)極，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；該原電池中，鋅元素的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，鋅失電子做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．【答案】B【解析】由于氧化性：Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))>Fe3＋，即Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，故在原電池中，F(xiàn)e2＋失電子被氧化，則a極為負(fù)極；Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))得電子被還原，則b極為正極。Fe2＋失電子被氧化，即甲燒杯的溶液中發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；外電路中電流由正極流向負(fù)極，即由b極流向a極，B正確；原電池中，陰離子移向負(fù)極，則SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))移向甲燒杯，C錯(cuò)誤；乙燒杯中Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))得電子被還原，則電極反應(yīng)式為Cr2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(7))＋6e－＋14H＋=2Cr3＋＋7H2O，D錯(cuò)誤。13．【答案】(1)(下列三幅圖中，作出任意一幅即可)(2)電極逐漸溶解(3)甲乙池的負(fù)極可與CuSO4溶液直接發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；甲池的負(fù)極不與所接觸的電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)能在轉(zhuǎn)化為電能時(shí)損耗較小解析(2)根據(jù)無鹽橋原電池的工作原理，Zn(負(fù)極)|CuSO4(aq)|Cu(正極)、Fe(負(fù)極)|CuSO4(aq)|Cu(正極)，都能構(gòu)成符合題目所要求的原電池。在這樣的原電池中，負(fù)極金屬失去電子被氧化。(3)在原電池甲中，負(fù)極不與CuSO4溶液直接接觸，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)只有原電池反應(yīng)，而在原電池乙中，負(fù)極與CuSO4溶液直接接觸，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)除原電池反應(yīng)以外，還有非原電池反應(yīng)，因此，在原電池甲和乙中，甲能更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。14．【答案】(1)a還原(2)乙(3)MnOeq\o\al(－,4)＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O5Fe2＋－5e－=5Fe3＋(4)0.5【解析】(1)