高中化学选修4第4章第1节 原电池.doc

1、2011-2012 学年高二化学选修学年高二化学选修 4（人教版）同步练习第四章（人教版）同步练习第四章 第一节第一节 原电池原电池 一. 教学内容： 原电池 二. 重点、难点： 1. 重点是进一步了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式 2. 难点是原电池的工作原理 三. 具体内容： 1. 原电池的概念 2. 原电池构成的条件 3. 正负极的判断，并设计锌和铜离子反应的装置 4. 铜锌原电池 （1）装置 （2）现象 （3）盐桥的作用 （4）电极反应 （5）原理 （6）半电池 （7）电解质溶液和电极的选择 （8）电子和电流的流向 【典型例题典型例题】 例 1 如图所示，烧杯内盛

2、有浓 HNO3，在烧杯中放入用导线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停 止工作时，Fe、Pb 都有剩余。试写出可能的电极反应式，并指出正、负电极及电极反应类型。 （1）Fe：_、_（可不填满，也可补充，下同） ； （2）Pb 片：_、_。 答案答案： （1）开始时，Fe 是正极：4H 2NO32e2NO22H2O（还原反应） ；后来，Fe 是负极： 3Fe6e 3Fe2（氧化反应） （2）开始时，Pb 是负极：Pb2e Pb2（氧化反应） ；后来，Pb 是正极： 2NO3 8H6e2NO4H2O（还原反应） 解析：解析：把物质的性质和原电池联系。 例 2 把铁棒和锌棒用导线连接插入硫酸铜溶液中有

3、 0.2mol 电子通过时，负极的质量变化（） A. 减少 0.1gB. 减少 6.5gC. 减少 5.6gD. 增加 6.4g 答案：答案：B 解析：解析：利用原电池反应的实质是氧化还原反应进行计算。 例 3 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池，在工作过程中，电解质溶液的 pH（） A. 不变B. 先变小后变大C. 逐渐变大D. 逐渐变小 答案：答案：C 解析：解析：考察基本的电极反应的判断。 例 4 将等质量的 A、B 两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向装 A 的试管中加入少 量 CuSO4溶液。图表示产生氢气的体积 V 与时间 t 的关系，其中正确的是（） 答案：答案：D 解析：

4、解析：考察原电池的应用和判断产物的方法。 例 5 有 A、B、C、D 四种金属。将 A 与 B 用导线连结起来，浸入电解质溶液中，B 不易腐蚀。将 A、 D 分别投入等浓度的盐酸中，D 比 A 反应剧烈。将铜浸入 B 的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入 C 的盐溶液里，有金属 C 析出。据此判断它们活动性由强到弱的须序是（） A. DCABB. DABCC. DBACD. BADC 答案：答案：B 解析：解析：根据原电池电极判断的原理判断金属活动性。 例 6 下列关于实验现象的描述不正确的是（） A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B. 实验室中用稀 HNO3溶液与

5、Cu 反应制取 NO 气体反应很慢，加一块石墨使之与 Cu 接触后反应加 快 C. 把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 答案：答案：C 解析：解析：具体原电池的判断。 例 7（1）当 K 断开时，_上有气泡产生，生成气体对应的离子方程式为_。 （2）当 K 闭合时，_片上有气泡。生成气体对应的离子方程式为_。 Zn Cu K 盐酸 答案答案： （1）Zn；Zn + 2H+= Zn2+ H2； （2）Cu；2H+ 2e = H2 解析：解析：考察原电池形成的条件和电极反应。 例 8 在 CuZn 原电池中，200

6、mL H2SO4溶液的浓度为 0.125mol/L，若工作一段时间后，从装置中 共收集到 0.168L 升气体，则流过导线的电子为_mol，溶液的 pH 值为_。 （溶液体积变 化忽略不计，已知 lg2=0.3lg3=0.5） 答案：答案：0.015 、3.2 解析：解析：考察有关原电池的计算和 pH 的结合。 【模拟试题模拟试题】 （答题时间：30 分钟）1. 下列叙述中，金属甲的活动性一定比金属乙的活动性强的是 （） A. 在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B. 同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强 C. 甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能 D. 将甲、乙作电极组成原电池时

7、，甲是负极 2. 形成原电池的条件一般有： 电解质溶液； 两个电极； 能自发地发生氧化还原反应； 形 成闭合回路，请根据上述条件判断下列装置中属于原电池的是（） 3. Cu、Fe 作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：Cu 作_极，Fe 作_极；电极反应式是： 负极_，正极_，总反应式是_。 4. 把 a、b、c、d 四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若 a、b 相连时，a 为负极； c、d 相连时，电流由 d 到 c；a、c 相连时，c 极上产生大量气泡，b、d 相连时，b 上有大量气泡产生，则 四种金属的活动性顺序由强到弱的为（） A. a b c dB. a c d b

8、C. c a b . dD. b d c a 5. 在如下图所示的 8 个装置中，属于原电池的有。 6.（1）将反应 2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。 （2）判断正负极并写出电极反应。 7. X、Y、Z、W 四种金属片进入稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如下图所示。 则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ 8. X、Y、Z 都是金属，把 X 浸入 Z 的硝酸盐溶液中，X 的表面有 Z 析出，X 与 Y 组成原电池时，Y 为电池的负极。X、Y、Z 三种金属的活动性顺序为（） A. XYZB. XZYC. YXZD. YZX 9. 有 A、B、C 三种金属，两两分别接触并

9、同处于稀 H2SO4中，反应冒气泡，判断三种金属活动性顺 序。 10. 下列装置能够组成原电池，产生电流的是（） 11. 由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的 pH 怎样变化（） A. 不变B. 先变大后变小C. 逐渐变大D. 逐渐变小 12. 以 Mg 片和 Al 片为电极，并用导线连接，同时插入 NaOH 溶液中，负极为_。 【试题答案试题答案】 1. C2. CD3. 正；负；Fe2e =Fe2+；2H+2e-=H2；Fe+2H+=Fe2+H2 4. B5. 6. 负极（铁） ：Fe2e=Fe2+；正极（石墨） ：Fe3+ e =Fe2+ 石墨石墨 Fe FeCl3溶液溶液

10、7. ZYXW8. C9. CBA10. BC11. C12.Al 【试题解析试题解析】 1.A 中应是失电子能力强，而不是个数多；B 中应是甲的还原性即金属性弱；C 中证明甲在氢前乙在 氢后，间接证明甲比乙活泼；D 中如果电解质是 NaOH 溶液则铝作负极，镁作正极。 2. 基本原电池的判断，A 中不是闭合回路；B 中没有电解质溶液。 4. 根据金属活动性强的作负极，电流由正极向负极移动，电子由负极向正极移动，产生气泡的为正极 来进行判断。 5. 根据形成原电池的条件来推断。 7. 根据盐酸溶液中，作为原电池负极的是相对活泼的金属。 9. 根据图中所画的气泡产生的电极是正极，金属性差来判断。 11. 根据工作原理是锌与氢离子反应，所以溶液的酸性减弱，pH 增大。 12. 因为电解质溶液是 NaOH，对于此溶液 Al 更活泼，所以为负极。