2019-2020学年化学人教版选修4同步检测:4.1原电池 Word版含解析 联系客服

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第一节 原电池

记一记

1.原电池构成“三条件”: (1)正、负两个电极。 (2)电解质溶液。 (3)形成闭合回路。

2.原电池正、负极判断“四方法”:

(1)负极:①活泼性较强的金属;②电子流出的一极;③发生氧化反应的一极;④阴离子移向的一极。

(2)正极:①活泼性较弱的金属或导电的非金属(碳棒);②电子流入的一极;③发生还原反应的一极;④阳离子移向的一极。

探一探

分析如下图所示组成的双液原电池,试探究下列问题:

1.该装置中电子移动方向如何?溶液中的SO24浓度如何变化?

[提示] 该原电池负极是锌,正极是铜,电子由Zn极流向Cu极,盐桥中的K+向正极移

2-浓度不变。 动,Cl-向负极移动,从而平衡电荷,溶液中的SO4

2.若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液中,电流计偏转幅度如何变化?

[提示] 若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液,效率不高,电流计的指针偏转幅度变小,且电流在短时间内衰竭。

3.写出锌铜原电池中正、负极材料上发生的电极反应式。 [提示]

正极:Cu2++2e-===Cu; 负极:Zn-2e-=Zn2+。

4.原电池中盐桥的作用是什么?盐桥中离子移向何极?

[提示] 盐桥的作用是①形成闭合回路;②保持电解质溶液中电荷守恒,使电极反应能持续发生。盐桥中的Cl-移向负极,K+移向正极。

判一判

判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)原电池是将化学能转化为电能的装置。(√)

(2)CaO+H2O===Ca(OH)2是放热反应,可设计成原电池。(×) (3)原电池正极发生氧化反应,负极发生还原反应。(×) (4)原电池中阴离子向正极移动,阳离子向负极移动。(×)

(5)原电池中电子从负极出发沿导线移向正极,然后通过电镀妥质溶液到达负极。(×) (6)原电池中电子流向与电流方向相反。(√) (7)原电池两个电极一定是导电的金属。(×) (8)原电池可以加快某些化学反应速率。(√)

(9)设计原电池,可以保护金属,减小金属的腐蚀速率。(√)

(10)将又液原电池中的盐桥换为导线,导线上一定没有电流通过。(×)

练一练

1.[2019·腾冲八中高二月考]下列装置中,能构成原电池的是( )

答案:D

2.[2019·攀枝花高二检测]如图所示是Zn和Cu组成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡上的记录如下,则卡片上描述合理的是( )

①Cu为负极,Zn为正极

②Cu极上有气泡产生,发生还原反应 ③SO24向Cu极移动

④若有0.5 mol电子流经导线,则可产生0.25 mol气体

⑤正极反应式:Cu+2e===Cu2,发生氧化反应 ⑥电子的流向:Cu→Zn

A.①②③ B.②④⑥ C.③④⑤ D.②④ 答案:D

3.[2019·朝阳区高二调研]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极流向d极 -+

由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>c D.a>b>d>c 答案:C

4.设计原电池Zn+2Fe3===Zn2+2Fe2,在方框中面出能形成稳定电流的半电池形式的装置图(标出电极材料、电解质溶液)

负极:________,电极反应:

________________________________________________________________________; 正极:________,电极反应:

________________________________________________________________________。

答案:

Zn Zn-2e===Zn2 Pt 2Fe3+2e===2Fe2

知识点一 原电池的工作原理

1.(2019·辽宁部分重点高中高二联考)下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是( )

A.Zn是负极,发生还原反应 B.Cu是负极,发生氧化反应 C.铜片上有气体逸出

D.电子由铜片通过导线流向锌片

解析:该装置是原电池,Zn失电子发生氧化反应,作负极,A错误;Cu作正极,正极上发生还原反应,B错误;Cu作正极,H+在正极得电子发生还原反应:2H++2e-===H2↑,C正确;负极上发生失电子的氧化反应,正极上发生得电子的还原反应,该装置中Zn作负极、Cu作正极,所以电子从锌片沿导线流向铜片,D错误。

答案:C

2.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是( )

A.电池工作时,盐桥中的Cl向负极移动 B.负极反应式:2H+2e===H2↑

C.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变 D.Fe作正极,发生氧化反应

解析:根据原电池工作原理,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,盐桥的作用是构成闭合回路和平衡两烧杯中的电荷,所以Cl-向负极移动,故A正确;铁作负极,负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故B错误;左烧杯中pH基本不变,右烧杯中消耗H+,c(H+)减小,pH增大,故C错误;电池总反应式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,铁作负极,发生氧化反应,故D错误。