高中化学选修4第4章第1节 原电池

高中化学选修4第4章第1节 原电池

‎2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第四章 第一节 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】‎ ‎[例1] 如图所示，烧杯内盛有浓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：（1）开始时，Fe是正极：4H＋＋2NO3—＋2e－＝2NO2↑＋2H2O（还原反应）；后来，Fe是负极：3Fe－6e－＝3Fe2＋（氧化反应）‎ ‎（2）开始时，Pb是负极：Pb－2e－＝Pb2＋（氧化反应）；后来，Pb是正极：‎ ‎2NO3—＋8H＋＋6e－＝2NO↑＋4H2O（还原反应）‎ 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0.2mol电子通过时，负极的质量变化（ ）‎ A. 减少0.1g B. 减少6.5g C. 减少5.6g D. 增加6.4g 答案：B 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：C ‎ 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：D 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. D>C>A>B B. D>A>B>C C. D>B>A>C D. B>A>D>C ‎ 答案：B 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：C ‎ 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____________。‎ 答案：（1）Zn；Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑；‎ ‎（2）Cu；2H+ + 2e— = H2↑ ‎ 解析：考察原电池形成的条件和电极反应。‎ ‎[例8] 在Cu—Zn原电池中，200mL 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=0.3 lg3=0.5）‎ 答案：0.015 、3.2 ‎ 解析：考察有关原电池的计算和pH的结合。‎ ‎【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，甲是负极 ‎2. 形成原电池的条件一般有：① 电解质溶液；② 两个电极；③ 能自发地发生氧化还原反应；④ 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：①Cu作____极，②Fe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 > d B. a > c > d > b ‎ C. c > a > b .> d D. 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. X＞Y＞Z　　　 B. X＞Z＞Y　　　 C. Y＞X＞Z　　　 D. Y＞Z＞X ‎ ‎9. 有A、B、C三种金属，两两分别接触并同处于稀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】‎ ‎1. C 2. CD 3. 正；负；Fe－2e－=Fe2+；2H++2e-=H2↑；Fe+2H+=Fe2++H2↑‎ ‎4. B 5. ④⑥⑦‎ ‎6. 负极（铁）：Fe－2e－=Fe2+；正极（石墨）：Fe3+ + e－=Fe2+‎ ‎7. Z>Y>X>W 8. C 9. C＞B＞A 10. BC 11. C 12. Al ‎【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。 ‎ ‎ ‎