1、第2节化学能转化为电能电池第1课时原电池的工作原理夯实基础轻松达标1.铜锌原电池工作时,下列叙述不正确的是()A.负极电极反应为Zn-2e-Zn2+B.电池总反应为Zn+Cu2+Zn2+CuC.在外电路中,电子从Zn极沿导线流向Cu极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液2.100 mL 2 molL-1的盐酸与过量的锌片反应,为了加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()A.加入适量的6 molL-1的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液3.如图所示装置中,观察到电流计指针发生偏转,M棒变粗,N棒变细。由此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的
2、是()选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液4.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、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中()铝合金是正极铝合金是负极海水是电解质溶液铝合金电极发生还原反应A.B.C.D.5.按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示()c(Ag+)c(NO3-)a棒的质量b棒的质量溶液的质量A.B.C.D.6.如图所示的装置,在铁圈和银圈的焊接处,用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中,使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象是()
3、A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状况C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜7.在如图所示的装置中,a的金属活动性比Pb强,b为碳棒,下列关于此装置的叙述不正确的是()A.碳棒上有气体放出,溶液碱性增强B.a是正极,b是负极C.导线中有电子流动,电子从a极经导线流向b极D.a极上发生了氧化反应8.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,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b连接时,Cu2+向铁电极移动9.由锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池如图
4、所示。(1)原电池的负极反应是,正极反应是。(2)外电路电流的方向是。(3)一段时间后,当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时,右边烧杯中的H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时,共消耗g锌,有个电子通过了导线,原硫酸的物质的量浓度是(设溶液体积不变)。提升能力跨越等级1.图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示()A.铜棒的质量B.c(Zn2+)C.c(H+)D.c(SO42-)2.镁-H2O2酸性电池采用海水作为电解质溶液(加入一定量的酸),下列说法正确的是()A.电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2OB.负极的
5、电极反应为H2O2+2H+2e-2H2OC.工作时,正极周围海水的pH减小D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动3.(双选)如图所示为锌铜原电池。下列叙述正确的是()A.盐桥的作用是传导离子B.外电路电子由铜片流向锌片C.锌片上的电极反应式为Zn2+2e-ZnD.外电路中有0.2 mol电子通过时,铜片表面质量增加约6.4 g4.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A.负极反应为Mg-2e-Mg2+B.正极反应为Ag+e-AgC.电池放电时Cl-由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2OMg(OH)2+H25.电子计算机所用纽扣电池的两极材料为锌
6、和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应分别为:Zn+2OH-2e-ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。下列判断正确的是()A.锌为正极,Ag2O为负极B.锌为负极,Ag2O为正极C.原电池工作时,将电能转化成化学能D.原电池工作时,负极区溶液的pH增大6.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减小;b极质量增加b极有气体产生;c极无变化d极溶解;c极有气体产生电流从a极沿导线流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()A.abcdB.bcdaC.dabcD.abdc7.(双选)某学习小组的同学查阅相关资料知氧化
7、性:Cr2O72-Fe3+,设计了含盐桥的原电池,如图。盐桥中装有琼脂凝胶(含K2SO4)。下列叙述正确的是()A.甲烧杯的溶液中发生还原反应B.乙烧杯中发生的电极反应为:Cr2O72-+14H+6e-2Cr3+7H2OC.外电路的电流方向是从b到aD.电池工作时,盐桥中的SO42-移向乙烧杯贴近生活拓展创新十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是()A.该电池放电时质子从电极b移向电极aB.电极a附近发生的电极反应为SO2+2H2O-2e-H2SO4+2H+C
8、.电极b附近发生的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-D.相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为21参考答案第2节化学能转化为电能电池第1课时原电池的工作原理夯实基础轻松达标1.D正极发生还原反应:Cu2+2e-Cu,负极发生氧化反应:Zn-2e-Zn2+;原电池总反应为Zn+Cu2+Zn2+Cu;电子从Zn极沿导线流向Cu极;由于Cu2+放电,为使CuSO4溶液保持电中性,则盐桥中的K+移向CuSO4溶液,Cl-移向ZnSO4溶液。故D错误。2.B加入6 molL-1的盐酸,会使产生的H2总量增加;加入CuCl2溶液后,Zn置换出Cu,Cu附着在Zn上,Zn和Cu及盐酸形成原
9、电池,加快反应速率;蒸馏水和NaCl溶液都会稀释原盐酸,使反应速率减慢。故B项符合题意。3.CN棒变细,即N极上发生氧化反应,N棒金属较活泼,A、D不符合题意,由M棒变粗可知,B不符合题意。4.A原电池中较活泼的一极为负极,则题给原电池中铝合金为负极,错,对。电极在海水中,故海水为电解质溶液,对。铝合金为负极,发生氧化反应,故错。5.D在题给原电池中,负极反应为Fe-2e-Fe2+,正极反应为Ag+e-Ag,则a棒质量减轻、b棒质量增加,溶液中c(NO3-)不变,溶液的质量减轻,从而可知D正确。6.D滴入CuSO4溶液后,形成原电池,Fe作为负极,Ag作为正极,在铁圈上发生反应Fe-2e-Fe
10、2+,使铁圈质量减少;在Ag圈上发生反应Cu2+2e-Cu,生成的Cu附着在银圈上,使银圈质量增加,所以银圈向下倾斜,D正确。7.B电极a、b与电解质溶液稀硫酸构成原电池。因活动性ab(碳棒),所以a为电池的负极,b为正极,b极上有气体放出。由于正极消耗H+,溶液中c(H+)减小,溶液碱性增强。在外电路中,电子由a极流出经导线流向b极,由此可知B正确。8.Da和b不连接时,不能构成原电池。铁与硫酸铜发生置换反应,生成的铜附着在铁片上,A项正确;a和b用导线连接,构成原电池,溶液中的Cu2+得到电子生成铜在铜片上析出,B项正确;无论a和b是否连接,都是铁片不断溶解生成Fe2+,溶液中的Cu2+不
11、断得到电子生成Cu,溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色,C项正确;a和b连接构成原电池,溶液中铜离子向正极(铜电极)移动,D项错误。9.答案 (1)Zn-2e-Zn2+2H+2e-H2(2)由Cu极经导线流向Zn极(3)4.8759.0310220.75 molL-1解析 (3)由题意可知,产生了0.075 mol H2,电路中通过0.075 mol2=0.15 mol电子,消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4。所以m(Zn)=0.075 mol65 gmol-1=4.875 g,N(e-)=0.15 mol6.021023mol-1=9.031022,c(H2SO4)=0.
12、075mol20.2 L=0.75 molL-1。提升能力跨越等级1.C题给装置构成原电池,Zn是负极,Cu是正极。在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气,Cu棒的质量不变,A项错误;由于Zn是负极,不断发生反应Zn-2e-Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大,B项错误;由于反应不断消耗H+,所以溶液的c(H+)逐渐降低,C项正确;SO42-不参加反应,其浓度不变,D项错误。2.A由题意分析可知该酸性电池的总反应为Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O,故A正确;负极发生氧化反应,正极反应消耗H+,故电池工作时,正极周围海水的pH增大,且溶液中的H+向正极移动,故B、C、D错误。3.AD题
13、给原电池中,盐桥连接左、右两个烧杯中的溶液,盐桥可传导离子,起到导电的作用,A正确;锌的活泼性强于铜,则锌片是负极,铜片是正极;在外电路中,电子由负极流向正极,则电子由锌片流向铜片,B错误;锌片是负极,发生失去电子的氧化反应,电极反应为Zn-2e-Zn2+,C错误;铜片是正极,电极反应为Cu2+2e-Cu,外电路中通过0.2 mol电子时,铜片上析出0.1 mol Cu,其质量为0.1 mol64 g mol-1=6.4 g,D正确。4.B分析Mg-AgCl电池可知,负极反应为Mg-2e-Mg2+,正极反应为2AgCl+2e-2Ag+2Cl-,A项正确,B项错误;在原电池的电解质溶液中,阳离子
14、移向正极,阴离子移向负极,C项正确;Mg是活泼金属,能和H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2,D项正确。5.B根据化合价变化可知Zn被氧化,应为原电池的负极,则正极为Ag2O,故A错误,B正确;原电池是将化学能转化为电能的装置,故C错误;题给原电池工作时,负极发生反应Zn+2OH-2e-ZnO+H2O,溶液的pH减小,故D错误。6.C把四个实验从左到右分别编号为、,则由实验可知,a是原电池负极,b是原电池正极,金属活动性:ab;由实验可知,b极有气体产生,c极无变化,则活动性:bc;由实验可知,d极溶解,则d是原电池负极,c是正极,活动性:dc;由实验可知,电流从a极流向d极,则d极为原电池
15、负极,a极为原电池正极,活动性:da。综合以上分析可知活动性:dabc。7.BC甲烧杯的溶液中发生氧化反应:Fe2+-e-Fe3+,A项错误;乙烧杯的溶液中发生还原反应,Cr2O72-得到电子生成Cr3+,B项正确;a极为负极,b极为正极,外电路中电流由b到a,C项正确;SO42-向负极移动,即移向甲烧杯,D项错误。贴近生活拓展创新D原电池放电时,质子向正极移动,根据题意分析可知电极a为负极,则该电池放电时质子从电极a移向电极b,A项错误;电极a为负极,发生氧化反应,电极反应为SO2+2H2O-2e-SO42-+4H+,硫酸应当拆为离子形式,B项错误;酸性条件下,氧气得电子与氢离子反应生成水,电极b附近发生的电极反应为O2+4H+4e-2H2O,C项错误;电池总反应为2SO2+O2+2H2O2SO42-+4H+,则放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为21,D项正确。
