【文档说明】20222023学年高一化学 苏教版2019必修第二册 核心考点归纳与测试 考点4 原电池(核心考点归纳) Word版含解析.docx,共(22)页,1.213 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-6986b7ce285e3fa10f1516341756ec35.html
以下为本文档部分文字说明:
考点4原电池【核心考点梳理】一、原电池1.概念:是将化学能转变为电能的装置;原电池的反应本质是氧化还原反应。2.原电池的工作原理原电池总反应式:Zn+2H+===Zn2++H2↑。原电池在工作时,负极失电子,电子通过导线流向正极,被氧化性物质得到,闭合回路中形成电流,化
学能转变为电能。3.原电池的构成条件(1)原电池反应必须是自发的氧化还原反应。(2)具有活动性不同的两个电极(金属与金属或金属与能导电的非金属)。(3)两电极均插入电解质溶液中。(4)电解质溶液、电极、导线形成闭合
回路。4.原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写,以离子方程式形式表示。①书写步骤A.列物质,标得失:按照负极氧化反应,正极还原反应,判断电极反应物、生成物,标出电子得失。B.看环境,配守恒:电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在,如酸性介质中,OH-不能存在,应生成水;碱性介
质中,H+不能存在,应生成水;电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。C.两式加,验总式:正负极反应式相加,与总反应离子方程式验证。②常见介质常见介质注意事项中性溶液反应物若是H+得电子或OH-失电子,则H+或OH-均来自于水的电离酸性溶
液反应物或生成物中均没有OH-碱性溶液反应物或生成物中均没有H+水溶液不能出现O2-(2)利用总反应式书写电极反应式①根据总反应式,找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。②确定介质的酸碱性或者其它特性。③按照负极反应:
还原剂-ne-=氧化产物正极反应:氧化剂+ne-=还原产物,书写电极反应式。④书写技巧:若某电极反应式较难写出时,可先写出较易写的电极反应式,然后根据得失电子守恒,用总反应式减去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。【典型例题】例1.(202
2春·湖南益阳·高一校考阶段练习)下列反应理论上不能设计成原电池的是A.3NO2+H2O=2HNO3+NOB.FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓C.2KMnO4ΔK2MnO4+MnO2+O2↑D.Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O【答案】B【分析】自发的氧化
还原反应可以设计成原电池。【解析】A.反应中N元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A不合题意;B.反应中所有元素的化合价均未改变,属于非氧化还原反应,B符合题意;C.反应中Mn、O元素的化合价发生改变,属于氧化还原反应,C不合题意;D.反应中Cl元素的化合价发生改变,属于氧化还原反应,D不合
题意;故选B。例2.(2022春·贵州六盘水·高一校考阶段练习)图中装置能形成原电池的是A.B.C.D.【答案】B【分析】根据原电池的构成条件分析,原电池的构成条件是:①有两个活泼性不同的电极,②将电极插入电解质溶液中,③两电极
间构成闭合回路,④能自发的进行氧化还原反应。【解析】A.该图中两个电极都是金属锌,活泼性相同,构不成原电池,故A错误;B.该图中金属铜可以与硝酸银发生氧化还原反应,两个电极材料活泼性不同,可以构成原电池,故B正确;C.该图中烧杯中的液体为酒精
,酒精是非电解质不导电,所以构不成原电池,故C错误;D.该装置没有形成闭合回路,构不成原电池,故D错误;故答案为B。例3.(2022春·山西吕梁·高一校联考期中)将锌片和铜片用导线连接后放入硫酸铜溶液中发生原电池反应,下列叙述正
确的是A.正极质量增加B.电子通过导线由铜片流向锌片C.铜片上有H2逸出D.正极附近的SO24−浓度逐渐增大【答案】A【分析】铜、锌、硫酸铜组成的原电池中,较活泼金属锌作负极,较不活泼的金属铜作正极。【解析】A.正极铜离子得电子生
成铜,质量增加,故A正确;B.铜、锌、硫酸铜组成的原电池中,较活泼金属锌作负极,较不活泼的金属铜作正极,电子从负极沿导线流向正极,电子通过导线由锌片流向铜片,故B错误;C.正极铜离子得电子生成铜,铜片上没有H2逸出,故C错误;D.溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负
极移动,正极附近的SO24−浓度逐渐减少,故D错误;故选A。例4.(2022春·福建宁德·高一校联考期中)如图所示,电流计G发生偏转,同时a极逐渐变细,b极放出无色气体,X为电解质溶液,则a、b、X应是
下列各组中的a电极b电极X溶液AZnFe4CaSOBFe石墨3FeClCZn石墨稀硫酸DFeCu浓硝酸A.AB.BC.CD.D【答案】C【分析】电流计G发生偏转,同时a极逐渐变细,b极放出无色气体,则a极为负极,b极为正极,总反应为a极材料与电解质溶液X反应并且有无
色气体产生。【解析】A.锌的活动性比铁强,锌作负极,铁作正极,锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌,正极看不到气体产生,A错误;B.铁作负极,石墨作正极,铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,正极看不到气体产生,B错误;C.锌作负极,石墨作正
极,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌极逐渐变细,石墨极放出无色气体,C正确;D.铁与浓硝酸常温下发生钝化,铜作负极,铜极变细,D错误;答案选C。【核心归纳】1.注意:(1)构成原电池的两电极材料不一定都是金属
,正极材料可以为导电的非金属,例如石墨。两极材料可能参与反应,也可能不参与反应。(2)两个活泼性不同的金属电极用导线连接,共同插入电解质溶液中不一定构成原电池,必须有一个能自发进行的氧化还原反应。2.原电池正负极的判断方法在判断原电池正负极时,既要考虑金属活泼的强弱也要考虑
电解质溶液的性质。如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al,正极为Mg。二、原电池原理的应用1.钢铁的电化学腐蚀(1)电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触,发生原电池反应,较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀。(2)钢铁的电化学腐蚀
电解质溶液钢铁表面水膜中含有H+和OH-,还溶有O2等气体电极负极材料:Fe,电极反应:2Fe-4e-===2Fe2+正极材料:C,电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-总反应2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,进一步被氧化,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4
Fe(OH)3,Fe(OH)3易脱水生成铁锈(Fe2O3·xH2O)2.金属活动性强弱的判断由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验装置现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生(1)装置甲中负极的电极反应式是A-2e-===A2+。(2)装置乙中正极的电极反应式是Cu2++2e
-===Cu。(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。【典型例题】例1.以下现象与电化学腐蚀无关的是()A.生铁比纯铁容易生锈B.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿C.铁质器件附有铜质配
件,在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗【答案】D【详解】A、生铁里面含碳与铁形成原电池,铁作负极更易生锈,A项错误;B、黄铜中铜锌形成原电池,铜作正极,故不易产生铜绿,B项错误;C、铁质器件附有铜质配件,形成原电池,铁作负极更易生锈,C项错误;D、银质物品久置表面变暗,因为被空气氧化,与
电化学腐蚀无关,D项正确;答案选D。例2.(2022春·河北邯郸·高一大名县第一中学校考开学考试)少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应,反应太慢。为了加快该反应的化学反应速率且不改变H2的产量
,可以使用如下方法中的A.加H2OB.滴入几滴浓HNO3C.改用10mL0.1mol·L-1盐酸D.加少量CuSO4溶液【答案】C【解析】为了加快此反应速率而不改变H2的产量,少量铁粉完全反应,则可增大氢离子浓度、构成原电池、升高温度等来
加快反应速率,A.加H2O,氢离子浓度减小,反应速率减慢,故A错误;B.加入少量浓HNO3,金属铁会和硝酸反应生成氮的氧化物气体,故B错误;C.改用10mL0.1mol·L-1盐酸n(H+)不变,H2的产量不变,氢离子浓度增大,可加快该反应的化学反应速率,故C正确
;D.滴入几滴硫酸铜溶液,构成原电池,反应速率加快,但Fe少量,导致生成的氢气减少,故D错误;故选:C。例3.(2022春·云南昆明·高一校联考期中)将a、b、c3种金属浸入稀盐酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连,b上有气泡逸出
;a、c相连,c质量减少。则3种金属的活动性顺序由大到小排列为A.a>b>cB.c>a>bC.a>c>bD.b>a>c【答案】B【解析】以稀盐酸为电解质溶液的原电池中,金属活动性强的作负极,金属活动性弱的作正极,若a、b相连,b上有气泡逸出,说明a作负极,b作正极,a的活动性比b强,a、
c相连,c质量减少,说明c作负极,a作正极,c的活动性比a强,则3种金属的活动性顺序由大到小排列为:c>a>b,答案选B。例4.(2022春·海南省直辖县级单位·高一校考期末)某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2
++Cu,该原电池正确的组成是选项正极负极电解质溶液A石墨ZnCuCl2BZnCuCuSO4CCuZnH2SO4DCuZnZnCl2A.AB.BC.CD.D【答案】A【分析】根据题干可知,Zn做负极,电解质溶液
为可溶性铜盐。【解析】A.负极为Zn失电子生成Zn2+,正极上Cu2+得电子生成Cu,A正确;B.Zn和Cu组成原电池时Zn为负极,Cu为正极,B错误;C.Zn为负极失电子生成Zn2+,正极上H+得电子生成氢气,C错误;D.Zn做负极失电
子生成Zn2+,电解质溶液为ZnCl2,无法生成Cu,D错误;故答案选A。【核心归纳】原电池原理的应用1.原电池能加快氧化还原反应的速率(1)原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动
时相互的干扰减小,使反应速率增大。(2)实例:实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时,可滴入几滴硫酸铜溶液,形成原电池,加快反应速率。2.原电池能比较金属活泼性强弱(1)原理:一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。(2)实例:有两种金属A和B,用导线连接后
插入稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生。由原电池原理可知,金属活动性A>B。3.根据氧化还原反应设计原电池(1)依据:已知一个氧化还原反应,首先分析找出氧化剂、还原剂,一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化),氧化剂(即电解
质溶液中的阳离子)在正极上被还原。(2)选择合适的材料①电极材料:电极材料必须导电。负极材料一般选择较活泼的金属材料,或者在该氧化还原反应中,本身失去电子的材料。②电解质溶液:电解质溶液一般能与负极反应。【考点达标随堂
练】1.(2022春·北京昌平·高一统考期末)下列过程能将化学能转化为电能的是ABCD冰雪融化水利发电太阳能集热锂电池放电A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】A.冰雪融化要吸热,将热能转化为内能,故A错误;B.水力发电
是水的位能转化为机械能,再转化为电能的过程,故B错误;C.太阳能集热是将太阳能转化为热能的过程,故C错误;D.锂电池为原电池装置,将化学能转化为电能,故D正确;故答案选D。2.(2022春·广东清远·高一统考期中)下
列关于能量转换的认识中不正确的是A.氢氧燃料电池反应时,化学能转化为电能B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能C.煤燃烧时,化学能主要转化为热能D.白炽灯工作时,电能全部转化为光能【答案】D【解析】A.氢氧燃料电池反应时,是
将化学能转化为电能,选项A正确;B.绿色植物进行光合作用时,叶绿素将太阳能转化为化学能,选项B正确;C.煤燃烧属于放热反应,化学能主要转化为热能,选项C正确;D.白炽灯工作时,电能主要转化为光能,还有部分转化为热能,选
项D不正确;答案选D。3.(2022春·广东汕头·高一汕头市潮阳林百欣中学校考期中)电池与现代人的生活密切相关,某同学为了研究原电池工作原理设计了如图所示的装置。下列说法错误的是A.X、Y不用导线连接时,铜棒上会有银析出B.X、Y用导线连接
时,银棒上的电极反应为Ag++e-=AgC.X、Y用导线连接时,电子由银经导线移向铜D.无论X和Y是否用导线连接,铜棒均会溶解【答案】C【解析】A.X、Y不用导线连接时,Cu与硝酸银发生置换反应,即Cu+2Ag+=Cu2++2Ag,则铜棒上会有银析出,故
A正确;B.X和Y用导线连接时,该装置构成原电池,Cu为负极,Ag为正极,则银棒上发生的电极反应为Ag++e-═Ag,故B正确;C.X和Y用导线连接时,该装置构成原电池,Cu为负极,Ag为正极,电子从负极流向正极,且电子不能进入溶液,即电子由Cu经导线移向Ag,故C错误;D.结合
选项A、B可知,无论X和Y是否用导线连接,Cu均失去电子,即铜棒均会溶解,故D正确;答案为C。4.(2022春·浙江温州·高一校考阶段练习)铜片、锌片和稀硫酸组成的铜锌原电池,工作一段时间后,铜片上有4.48L气体(标准状况)放出,下列说法中正确的是A.外电路中转移电子0.2molB.铜为负极,有
12.8g铜溶解C.锌为正极,有13g锌溶解D.反应过程中消耗0.4mol氢离子【答案】D【分析】铜片、锌片和稀硫酸组成的铜锌原电池,其中锌较活泼,失去电子,发生氧化反应,作负极,则铜作正极,以此解题。【解析】A.铜锌原电
池中,锌为负极:Zn-2e-=Zn2+,铜为正极:2H++2e-=H2↑,由正极、负极得失电子守恒可得关系式:Zn~2e-~2H+~H2,当产生4.48L氢气(物质的量为0.2mol)时,需要0.4mol氢离子,有0.4mol电子转移,A错误;B.由分析可知,铜为正极,
B错误;C.由分析可知,锌为负极,C错误;D.由选项A的分析可知,反应过程中消耗0.4mol氢离子,D正确;故选D。5.(2022春·黑龙江大庆·高一铁人中学校考期末)按图1所示装置进行实验,若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量,则
y轴可以表示①c(Ag+)②c(-3NO)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A.①③B.②④C.①③⑤D.②④⑤【答案】C【分析】图1装置形成原电池,Fe为负极,负极发生的反应为-2+Fe-2e=Fe,Ag为正极,正极发生的反应为+-A
g+e=Ag,总反应为+2+Fe+2Ag=Fe+2Ag。【解析】①由+-Ag+e=Ag可知,随着流入正极的电子增多,()+cAg减小,①项选;②由总反应可知,3NO−没参与反应,随着流入正极的电子增多,()-3cNO不变,②项不选;③a棒是Fe,由-2+Fe-2e
=Fe可知,随着流入正极的电子增多,Fe的质量减小,③项选;④着流入正极的电子增多,生成的Ag的质量增大,Ag棒质量增大,④项不选;⑤由总反应2Fe2AgFe2Ag+++=+可知,随着反应的进行,溶液的质量减小,⑤项选;答案选C。6.(2022春·山东菏泽·高
一校考阶段练习)关于如图所示装置的叙述中正确的是A.铜是正极B.溶液中的Fe3+向铜棒移动C.电子从铜片经导线流向碳棒D.碳棒上有红色铜生成【答案】C【分析】因为Cu的金属活动性大于C,且Cu能与FeCl3溶液发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,所以Cu作负极
,C作正极。【解析】A.由分析可知,铜是负极,A不正确;B.由分析可知,铜棒为负极,碳棒为正极,电池工作时,溶液中的Fe3+向碳棒移动,B不正确;C.电池工作时,电子由负极沿导线流向正极,即从铜片经导线流向碳棒,C正确;D.碳棒为正极,发生反应Fe3++e-=Fe2+,则没有红色铜生成,
D不正确;故选C。7.(2022春·山东日照·高一统考期末)“暖宝宝”具有即时发热、长效保温的优点,深受人们的喜爱。某品牌“暖宝宝”主要成分:铁粉、水、活性炭、食盐等。下列说法正确的是A.正极反应物为H+B.负极上的电极反应,每反应1molFe转移3mole-C.“暖宝宝”能长效保温是因为发
生了原电池反应,减缓了反应速率D.“暖宝宝”使用后变硬,其主要成分为:氯化钠、三氧化二铁、炭粉等固体【答案】D【分析】根据“暖宝宝”的成分可知,铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池,铁做负极,活性炭做正极,铁在中性环境中与氧气发生反应,铁电极反应为:2Fe−4e−=2Fe2+,正极的电极反应为
:O2+4e−+2H2O=4OH−,总反应为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,铁粉和氧气发生原电池反应放出热量,据此分析。【解析】A.由于氯化钠溶液呈中性,正极反应物为氧气,A项错误;B.铁做负极,铁电
极反应为:2Fe−4e−=2Fe2+,所以反应1molFe转移2mole-,B项错误;C.“暖宝宝”能长效保温是因为发生了原电池反应,加快了化学反应速率,C项错误;D.“暖宝宝”的总反应为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,但Fe(OH)2不稳定,与氧气、水反应生成Fe(OH)3,
最终分解为铁锈,所以使用后变硬,其主要成分为:氯化钠、三氧化二铁、炭粉等固体,D项正确;答案选D。8.(2022·广西·高一统考学业考试)关于如图所示原电池的下列描述中,不正确...的是A.Zn电极是电池的负极B.稀硫酸参与构成原
电池C.导线中有电子定向移动D.Cu电极表面有固体沉积【答案】D【分析】锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,锌作负极,负极上锌失电子发生氧化反应;铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应;电子从负极沿导线流向正极;原电池中阳离子向正极移动。【解析
】A.锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,锌的金属活泼性比铜强,Zn作负极,故A正确;B.正极上氢离子得电子发生还原反应,稀硫酸作为电解质溶液参与构成原电池,故B正确;C.原电池装置是将化学能转化为电能,Zn做负极,Cu做正极,电子由负极经导线定向移动至正极,故C正确;D.锌、铜和稀硫酸组成的原电池中,
铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应放出氢气,则铜电极表面有无色气泡产生,无固体沉积,故D错误;故选:D。9.对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较,合理的是A.负极反应不同B.正极反应相同C.析氢腐蚀更普遍D.都是电化学腐蚀【答案】D【分析】钢
铁的化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍的多,且腐蚀速度也快得多,在钢铁的电化学腐蚀中,在酸性条件下发生析氢腐蚀,在弱酸性、中性或碱性条件下发生吸氧腐蚀,钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍。【详解】A项、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极都是铁放电生成亚铁离子
,负极反应相同,故A错误;B项、钢铁的析氢腐蚀的正极是水膜中氢离子放电,吸氧腐蚀的正极是水膜中氧气放电,正极反应不同,故B错误;C项、在钢铁的电化学腐蚀中,钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍,故C错误;D项、钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是电化学腐蚀,
故D正确。故选D。【点睛】题考查了钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀,明确原电池原理是解本题关键。10.(2022春·河北唐山·高一统考期末)将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中,电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法中错误的是A.铜片为正极,发生还原反应B
.一段时间后,锌片质量减小C.电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片D.柠檬汁液中的H+向铜片定向迁移【答案】C【解析】A.该装置可将化学能转化为电能,是原电池,铜片不活泼为正极,发生还原反应,A项正确;B.原电池中Zn为负极,发生氧化反应,锌片逐渐溶解,质量减轻,B项正确;C.原
电池中Zn为负极,Cu为正极,电子由锌片流出经导线到铜片,C项错误;D.原电池中Cu为正极,电解质中的H+向铜片定向迁移、并在铜片上得电子生成H2,D项正确;答案选C。11.(2022春·北京东城·高一统考期末)原电池原理的发现和各种电池装置的发明,改变了人们的生活方式。对如图所
示的甲、乙两装置,下列分析正确的是A.甲、乙均能将化学能转化为电能B.甲、乙中铜片上均有气泡产生C.甲、乙中铜片上均发生氧化反应D.甲、乙中均能发生的反应是Zn+2H+=Zn2++H2↑【答案】D【解析】A.甲中Z
n、Cu没有形成闭合回路,不是原电池装置,不能将化学能转化为电能,故A错误;B.乙是原电池装置,Zn作负极,Cu作正极,H+在正极上得电子生成H2,甲不是原电池装置,Zn与H+反应生成H2,即乙中铜片上没有气泡产生,故B错误;C.甲没有形成原电池,Cu片不
发生反应,乙是原电池装置,Cu片上H+发生还原反应生成H2,故C错误;D.甲、乙中发生的反应实质是Zn与H+反应,离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,故D正确;故选:D。12.某小组为研究电化
学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-=CuC.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色直接变成黄色D.a和b用导线连接后,Fe片上发生氧化反应,溶液中的C
u2+向铜电极移动【答案】C【详解】A.a和b不连接时,铁片和铜离子发生置换反应,因此铁片上会有金属铜析出,故A正确;B.a和b用导线连接时,铁作负极,铜作正极,因此铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
,故B正确;C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液中铜离子都会减少,铁变为亚铁离子,溶液颜色变浅,故C错误;D.a和b用导线连接后,Fe为负极,发生氧化反应,铜为正极,根据离子“同性相吸”原理,因此溶液中的Cu2+向正极即铜电极移
动,故D正确。综上所述,答案为C。13.(2022春·河南许昌·高一统考期末)根据如图判断下列说法正确的是A.图1所示装置能够将化学能转化为电能B.图1所示转装置不会有能量的变化C.图2所示反应为吸热反应D.图2反映了图1能量变化的特点【答案
】D【解析】A.图1所示的装置没有形成闭合回路,没有电流通过,不能形成原电池,所以不能把化学能转变为电能,故A错误;B.图1中锌与硫酸反应为放热反应,化学能转化为热能,故B错误;C.图2所示的反应,反应物的
总能量大于生成物的总能量,所以该反应为放热反应,故C错误;D.图1中锌与硫酸反应为放热反应,图2为放热反应,故D正确;故选D。14.(2022春·浙江·高一浙江大学附属中学校考期中)某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图,实验所得数据如下:实验编号水果种类电极间距离/cm
电流/μA1番茄198.72番茄272.53苹果227.2电池工作时,下列说法正确的是A.化学能全部转化为电能B.负极的电极反应为Zn+2e-=Zn2+C.电子从锌片经水果流向铜片D.水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响【答案】D【分析】根据原电池的原理进行判断;【
解析】A.化学能不可能全部转化为电能,一部分转化为热能,故A不正确;B.负极的电极反应为:Zn-2e-=Zn2+;故B不正确;C.电子不能通过水果,故C不正确;D.根据实验数据判断,D正确;故选答案D;【点睛】此题考查原
电池的应用;根据反应及实验数据进行判断。15.某学生用如图所示装置研究原电池原理,下列说法错误的是()A.图6-3装置(3)中Zn棒增加质量与Cu棒减轻质量之比为65:64B.图6-3装置(2)中如果两极上都有气体产生,则说明Zn棒不纯C.图6-3装置(1)中铜棒上没有气
体产生D.图6-3装置(2)与(3)中正极生成物质的质量之比为1:32时,Zn棒减轻的质量相等【答案】A【详解】A.锌的活泼性大于铜,装置(3)中Zn棒为原电池负极,其质量减轻,Cu棒为原电池正极,铜离子在此极得电子生成铜,铜电极质量增加,选项A错误;B.装置(2)中不纯的Zn电极也能
形成原电池而产生2H,选项B正确;C.装置(1)中不能构成原电池,Cu不与稀硫酸反应,所以Cu棒上不产生2H,选项C正确;D.假设装置(2)中正极产生2g2H,则转移2mol电子,消耗负极65gZn,若装置(3)中正极析出64gCu
,则也转移2mol电子,消耗负极65gZn,所以Zn棒减轻的质量相等,选项D正确;故选A。16.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有
红棕色气体产生。下列说法错误的是()A.0~t1时,原电池的负极是Al片B.0~t1时,正极的电极反应式是3NO−+2H++e−=NO2↑+H2OC.t1后,原电池的正、负极发生互变D.t1后,正极上每得到0.3m
ol电子,则负极质量减少2.7g【答案】D【解析】【分析】0~t1时,铝为原电池的负极,铜为正极,到t1时,铝在浓硝酸中钝化后不再反应,此时铜又成了原电池的负极。【详解】0~t1时,铝为原电池的负极,铜为正极,到t1时,铝在浓硝酸中钝
化后不再反应,此时铜又成了原电池的负极。A、0~t1时,原电池的负极是Al片,故A正确;B、0~t1时,硝酸根离子在正极得电子生成红棕色气体NO2,正极的电极反应式是NO3-+2H++e−=NO2↑+H2O,故B正确;C、t1后,铝发生钝化,铜作负极,所以,电池的正、负极发
生互变,故C正确;D、t1后,铜是负极,每有0.3mol电子发生转移,就有0.15mol铜失去电子,负极质量减少9.6g,故D错误。故选D。【点睛】本题考查原电池原理,通过图象判断不同时刻原电池的正负极为解答本题的关键,也是易错点。17.(2022·山西省高一月考)用锌片、铜片
连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,工作一段时间,锌片的质量减少了3.25g,铜表面析出了氢气________L(标准状况下)。导线中通过________mol电子。【答案】1.120.1【解析】用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,
构成了原电池,锌为负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+;铜为正极,电极反应为2H++2e-=H2↑;根据两极转移电子数目相等计算。【详解】用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中,构成了原电池,锌为负极,电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,电极反应为2H++2
e-=H2↑,锌片的质量减少了3.25g,则物质的量为3.25g65g/mol=0.05mol,转移的电子的物质的量为n(e-)=2n(Zn)=2n(H2)=2×0.05mol=0.1mol,则:V(H2)=0.05mol×22.4L/mol
=1.12L,故答案为:1.12;0.1。18.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。某同学利用“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”反应设制一个化学电池,如图所示,已知该电池在外电路中,电流从a极流向b极。请回答下列问题:(
1)b极是电池的_____________极,材料是_____________,写出该电极的反应式_____________。(2)a可以为_____________(A、铜B、银C、铁D、石墨)(3)c溶
液是_____________(A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、酒精溶液)(4)若该反应过程中有0.2mol电子发生转移,则生成Ag为_____________克。【答案】(1)负CuCu–2e-=Cu2+(2)BD(3)B(4)21.6【解析】【分析】有题干信息可知,原电池中,电
流从a极流向b极,则a为正极,得到电子,发生还原反应,b为负极,失去电子,发生氧化反应,据此分析解答问题。(1)根据上述分析知,b是电池的负极,失去电子,反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+中Cu失去电子,故Cu作负极,发生的电极反应为Cu–2e-=Cu2+
,故答案为:负;Cu;Cu–2e-=Cu2+;(2)a是电池的正极,电极材料可以是比铜更稳定的Ag,也可以是惰性的石墨,故答案为:BD;(3)电解质溶液c是含有Ag+的溶液,故答案为:B;(4)根据得失电子守恒可得,反应过程中转移1mol电子,生成2mol
Ag,质量为108×2=21.6g,故答案为:21.6。19.(2022春·江苏盐城·高一校考阶段练习)回答下列问题:(1)现有如下两个反应:A:NaOH+HCl=NaCl+H2OB:Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+①根据两反应的方程式,判断能否
设计成原电池:_______。②如果不能,说明其原因:_______。③如果可以,写出正、负极电极反应式负极:_______、正极:_______。(2)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池:①负极材料是__
_____(写名称),电极反应式为_______。②正极的电极反应式为_______。③溶液中SO2-4向_______极移动。【答案】(1)A不能,B可以A不是氧化还原反应,没有电子转移Cu-2e-=Cu2+2Ag++2e-=2Ag(2)铜Cu-2e-=Cu2+O2+
4e-+4H+=2H2O负【解析】(1)由方程式可知,反应A为没有元素发生化合价变化的非氧化还原反应,由原电池的形成条件可知,该反应不能设计成原电池,反应B是有元素发生化合价变化的氧化还原反应,由原电池的形成条件可知,该反应能设计成原电池,还原剂
铜是原电池的负极,银或石墨电极做原电池的正极;①由分析可知,反应A不能设计成原电池,反应B能设计成原电池,故答案为:A不能,B可以;②由分析可知,反应A为没有元素发生化合价变化的非氧化还原反应,由原电池的形成条件可知,该反应不能设计成原电池,故答案为:A不是氧化还原反应,
没有电子转移;③由分析可知,反应B能设计成原电池,还原剂铜是原电池的负极,铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,电极反应式为Cu—2e—=Cu2+,银或石墨电极做原电池的正极,银离子做正极得到电子发生还原反应生成银,电极反应式为2Ag++2e—=2Ag,故答案为:Cu—2e—=Cu2+;2A
g++2e—=2Ag;(2)由方程式可知,该反应是有元素发生化合价变化的氧化还原反应,由原电池的形成条件可知,该反应能设计成原电池,还原剂铜是原电池的负极,银或石墨电极做原电池的正极;①由分析可知,还原剂铜是原电池的负极,铜失去电子发生氧化反应生成铜离子,电极反
应式为Cu—2e—=Cu2+,故答案为:铜;Cu—2e—=Cu2+;②由分析可知,银或石墨电极做原电池的正极,酸性条件下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为,故答案为:O2+4e—+4H+=2H2O;③原电池工作时,溶液中的阴离子
硫酸根离子向负极移动,故答案为:负。20.图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸,乙中G为电流计。请回答下列问题甲乙(1)以下叙述中,正确的是______。A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生C.两烧杯中溶液的pH均增
大D.乙中电流从铜片经导线流向锌片E.乙溶液中24SO−向铜片方向移动(2)变化过程中能量转化的形式主要是:甲为____;乙为_____。(3)若反应过程中有0.4mol电子发生转移,则生成的氢气在标况下的体积为__________。(
4)原电池在工作时,下列反应不可能作为原电池工作时发生的反应的是:______。A.332Cu2AgNOCu(NO)2Ag+=+B.2222FeO2HO2Fe(OH)++=C.2NaOHHClNaClHO+=+D.2222HO2HO+=【答案】(1)CD(2)化学能转化为热
能化学能转变为电能(3)4.48L(4)C【解析】(1)A.甲没有形成闭合回路,不能形成原电池,故A错误;B.铜在金属活动性顺序表中位于H元素之后,Cu不能与稀硫酸反应,甲烧杯中铜片表面没有气泡产生,故
B错误;C.两烧杯中的总反应都为Zn+2H+=Zn2++H2↑,氢离子浓度减小,溶液的pH均增大,故C正确;D.乙形成原电池,Zn为负极,Cu为正极,原电池电子由负极经外电路流向正极,则电流从铜片经导线流向锌片,故D
正确;E.原电池中阴离子移向负极,阳离子移向正极,乙溶液中24SO−向锌片方向移动,故E错误。故答案为:CD;(2)甲没有形成闭合回路,不能形成原电池,反应放热,将化学能转变为热能;乙形成闭合回路,形成原电池,将化学能转变为电能;故答案为:化学能
转化为热能;化学能转化为电能;(3)反应的关系式为22HH2e+−~~,则()()21nHne0.2mol2−==,()22VHnHV0.2mol22.4L/mol4.48Lm===(),故答案为:4.48L;(4)原
电池中发生的是自发进行的放热的氧化还原反应;A、B、D均为自发进行的放热的氧化还原反应,均能形成原电池;C中的反应2NaOHHClNaClHO+=+是复分解反应、是非氧化还原反应,所以C不能作为原电池工作时发生的反应,故答案为:C。【点睛】形成原电池的条件:(1)有活泼性不同的两个
金属电极(或金属与非金属);(2)导线连接电极构成回路(或电极直接接触);(3)电极插入电解质溶液(或熔融电解质);(4)一个自发进行的放热的氧化还原反应。