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1、2019 最新苏教版化学选修4原电池的工作原理教案第 2 单元第 1 课时(本栏目内容 ,在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1有关原电池下列说法中正确的是()A 在外电路中电子由正极流向负极B在原电池中 ,只有金属锌作负极C原电池工作时,阳离子向正极方向移动D原电池工作时,阳离子向负极方向移动【解析】在原电池中,电子由负极流向正极,阳离子向正极方向移动, 阴离子向负极方向移动。当有比Zn 活泼的金属与Zn 组成原电池时 ,一般 Zn 作正极。【答案】C2将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中,并经过一段时间后,下列各叙述中正确的是 ()A 负极有 Cl2 逸出 ,正极有 H 2 逸出
2、B负极附近Cl 的浓度减小C正极附近Cl 的浓度逐渐增大D溶液中 Cl的浓度基本不变【解析】Fe 为负极： Fe 2e =Fe2 ； Ag 为正极； 2H 2e =H2 ,Cl 的浓度基本不变。【答案】D3某原电池总反应的离子方程式为2Fe3 Fe=3Fe2 ,能实现该反应的原电池是()A 正极为铜 ,负极为铁 ,电解质溶液为FeCl3 溶液1 / 7B正极为铜 ,负极为铁 ,电解质溶液为Fe(NO 3)2 溶液C正极为铁 ,负极为锌 ,电解质溶液为Fe2(SO4)3 溶液D正极为银 ,负极为铁 ,电解质溶液为CuSO4 溶液【解析】由原电池总反应式：2Fe3 Fe=3Fe2 ,可知负极反应为
3、Fe 2e=Fe2,正极反应为2Fe3 2e =2Fe2,所以只有A 项符合要求。【答案】A4某原电池 ,将两金属 X 、 Y 用导线连接 ,同时插入相应的电解质溶液中,发现 Y 电极质量增加 ,则可能是下列情况中的 ()A X 是负极 ,电解质溶液为CuSO4 溶液BX 是负极 ,电解质溶液为稀H2SO4 溶液CX 是正极 ,电解质溶液为CuSO4 溶液D X 是正极 ,电解质溶液为稀H 2SO4 溶液【解析】将金属 X 、 Y 用导线连接 ,同时 ,插入相应的电解质溶液中,构成原电池。负极上发生氧化反应 ,失去电子 ,电子经外电路流向正极,溶液中的阳离子在正极得电子而被还原,若使Y 极质量
4、增加 ,四个选项中 ,只有 A 正确； X 是负极； Y 是正极 ,电解质是CuSO4 溶液。【答案】A5理论上不能设计为原电池的化学反应是(多选 )()点燃H0A CH4(g) 2O2(g)=CO2(g) 2H 2O(l)BHNO 3(aq) NaOH(aq)=NaNO 3(aq) H 2O(l)H0D 2FeCl3(aq) Fe(s)=3FeCl2(aq)H0 为非自发的氧化还原反应。【答案】BC6判断下列装置,哪些能形成原电池且电流计发生偏转()2 / 7【解析】原电池形成条件是 活泼性不同的金属( 或金属与非金属)作电极。 电解质溶液。 外电路形成闭合回路,只要符合上述条件均可形成原电
5、池。要使电流计发生偏转,电子必须由导线流过形成电流。【答案】A7下列关于如下图所示装置的叙述,正确的是 ()A 铜是阳极 ,铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原【解析】原电池只有正、负极之分,没有阴、阳极,故 A 错误；锌比铜活泼,作负极 ,电极本身溶解 ,铜作正极 ,氢离子在铜表面上得到电子被还原为氢气,铜片质量不变,B 错误；电流应由正极经导线流向负极,C 错误。本题主要考查了原电池的构成及基本工作原理。【答案】D8 (2009 年高考 )茫茫黑夜中 ,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、3 / 7稳定。我国科技工作者研制出以铝合
6、金、Pt Fe 合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ()铝合金是阳极铝合金是负极海水是电解液铝合金电极发生还原反应A B CD 【解析】分析航标灯的电源结构,活泼金属铝合金作负极,相对不活泼金属Pt Fe 合金作正极 ,电解质溶液是海水。铝合金作负极发生的是氧化反应,故 错误； 正确。【答案】A9如下图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液 ,冷却后形成琼胶( 离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是()A a 中铁钉附近呈现红色B b 中铁钉上发生还原反应Ca 中铜丝上发生氧化反应D b 中铝条附近有气泡产生【解析】本题涉及原电池的有关知识
7、。当两种金属在电解质溶液中形成原电池时,一般活泼金属作负极发生氧化反应, a 中 Fe 的活动性强于Cu,Fe 发生氧化反应 ,铜丝上发生吸氧腐蚀 ,使得周围显碱性,酚酞变红 ,A 、 C 均错误。 b 中 Al 的活动性强于Fe,所以 Al 作负极被氧化成 Al 3,无气体放出 ,Fe 作正极 ,铁钉上氧气得电子,发生还原反应。【答案】B10以锌片和铜片为电极,以稀硫酸为电解质溶液组成原电池,当导线中通过2 mol 电子时,下列说法中正确的是(多选 )()A 锌片溶解了1 mol, 铜片上析出1 mol 氢气B两极上溶解和析出的物质的质量相等C锌片溶解了1 g,铜片上析出1 g 氢气D锌片溶
8、解了1 mol, 硫酸消耗了1 mol【解析】Zn、 Cu 作电极 ,以 H 2SO4 为电解质溶液的电池反应为ZnH2 SO4=ZnSO 4 H22e4 / 71 mol1 mol1 mol 2 mol65 g2 g故通过 2 mol 电子时 ,溶解 1 mol Zn 片 ,同时铜极产生1 mol H 2,消耗 1 mol H 2SO4。【答案】AD二、非选择题11由 A 、 B、 C、D 四种金属按下表中装置进行实验,根据实验现象填表。装置现象金属 A 不C 的质量A 上有气断溶解增加体产生正极反应式四种金属活动性由强到弱的顺序：【解析】由原电池的组成条件和反应现象可知电极的活泼性：AB,
9、BC,DA, 故DABC 。 中正极为2H 2e=H 2 ； 中正极Cu2 2e=Cu ； 中正极反应为： 2H 2e=H2 。【答案】2H 2e=H 2Cu2 2e =Cu2H 2e=H 2D A B C12如图所示的装置,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4 溶液。(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)_ 。A 铁圈和银圈左右摇摆不定B铁圈和银圈仍保持平衡状态不变C铁圈向下倾斜,银圈向上倾斜D银圈向下倾斜,铁圈向上倾斜(2)产生上述现象的原因是_ 。【解析】该装置是一个Fe 为负极、 Ag 为正极、 CuSO4 溶液为电解
10、质溶液的原电5 / 7池。【答案】(1)D (2) 原电池反应 Fe Cu2 =Fe2 Cu,生成的铜附着在银圈上13一个完整的氧化还原反应方程式可以拆分,写成两个“半反应式” ,一个是“氧化反应”式 ,一个是“还原反应”式。如2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2,可以写成：氧化反应： Cu2e =Cu2；还原反应： 2Fe3 2e=2Fe2 。(1)根据以上信息将反应3NO 2 H2 O=2H 2NO3 NO 拆分为两个“半反应式”：氧化反应式 _ ；还原反应式 _ 。(2)已知某一反应的“半反应式”为CH4 10OH 8e =CO32 7H2 O； O2 2H2O4e =4OH,则总反应式为
11、_ 。【解析】(1)3NO 2 H 23 NO, 通过分析化合价变化,发生氧化反应的为负O=2HNO极反应 ,发生还原反应的为正极反应,因此 “ 氧化反应 ” 式为 2NO2 2H 2O 2e=2NO 3 4H ,“ 还原反应 ” 式为 NO 2 2H 2e =NO H2O。(2) 本题已给出了两个“ 半反应式 ” ,因此据氧化还原反应中得失电子数相等,将二式合并 ,即得总反应式： CH4 2O2 2OH =CO32 3H2O。【答案】(1)2NO 2 2H 2O 2e=2NO 3 4HNO2 2H 2e =NO H2O(2)CH 42O2 2OH =CO32 3H 2O14 (能力PK 题
12、)(1) 将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：_ ；银片上发生的电极反应：_ 。(2) 若该电池中两电极的总质量为60 g,工作一段时间后 ,取出锌片和银片洗净干燥后称重 ,总质量为 47 g,试计算：产生氢气的体积(标准状况 )；通过导线的电量。 (已知 NA 6.02 1023 119C)mol,电子电量为 1.60 10【解析】(1) 由锌片、银片、稀H2SO4 组成的原电池中很显然锌片为负极,电极反应式为 Zn 2e=Zn2；银片为正极 ,电极反应式为 2H 2e=H2 。(2)两电极的总质量为60 g,工作一段时间后,取出洗净干燥称重为47 g,说明锌片反应掉6 / 713 g,根据总反应式可知消耗的Zn 和产生的 H 2 的物质的量的比为 1 1。 V(H 2)13 g 22.4 L mol 1 4.48 L65 g mol 1 通过导线的总电量13 g2 6.021023 mol 1 1.6 1019C 3.85104C65 g mol 1【答案】(1)Zn 2e =Zn22H 2e =H2(2) 4.48 L 3.85 104C7 / 7