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课时分层作业(三) 原电池的工作原理
(建议用时:40分钟)
[合格过关练]
1.下列装置可以形成原电池的是( )
A B C D
A [选项B中两个电极都是Ag,选项C中酒精不是电解质,选项D中不能形成闭合回路。]
2.理论上不能设计为原电池的化学反应是( )
A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
B.HNO3(aq)+NaOH(aq)===NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH<0
D.2FeCl3(aq)+Fe(s)===3FeCl2(aq) ΔH<0
B [原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应,选项A、C、D均属氧化还原反应,理论上可以设计成原电池,而选项B是非氧化还原反应,不能设计成原电池。]
3.如图为铁、铜水果电池装置示意图,下列说法不正确的是
( )
A.铜片为正极
B.铁片上发生氧化反应
C.负极反应:Fe-2e-===Fe2+
D.电子由铜片沿导线流向铁片
D [在铁、铜水果电池中,较活泼的铁作负极,Fe-2e-===Fe2+,发生氧化反应,电子由铁片沿导线流向铜片,A、B、C正确,D不正确。]
4.有关电化学知识的描述正确的是( )
A.CaO+H2O===Ca(OH)2可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能
B.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
C.从理论上讲,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
D.原电池工作时,正极表面一定有气泡产生
C [CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应,不能设计成原电池,A错误;原电池的电极也可以是碳棒,B错误;正极表面也可能产生固体也可能无明显变化,D错误。]
5.有M、N、P、E四种金属,已知:①M+N2+===N+M2+;②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中,M表面有大量气泡产生;③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中,电极反应为E2++2e-===E,N-2e-===N2+。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是( )
A.P>M>N>E B.E>N>M>P
C.P>N>M>E D.E>P>M>N
A [由①知,还原性:M>N;由②知,M为原电池正极,故还原性:P>M;由③知,N为原电池负极,故还原性:N>E。综上所述,还原性:P>M>N>E。]
6.已知空气-锌电池的电极反应为锌片:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O;石墨:O2+H2O+2e-===2OH-。据此可推断出锌片是( )
A.负极,被氧化 B.负极,被还原
C.正极,被氧化 D.正极,被还原
A [Zn失电子,化合价升高,发生氧化反应,故Zn为负极。]
7.(双选)如图是某同学设计的原电池装置,下列叙述正确的是( )
A.电极Ⅰ上发生还原反应,该电极作原电池的正极
B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2++2e-===Cu
C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
D.盐桥中装有含琼脂的氯化钾饱和溶液,其作用是传递电子
AC [电极Ⅰ上铁离子得到电子发生还原反应,该电极作原电池的正极,A项正确。电极Ⅱ为原电池的负极,发生氧化反应,即Cu-2e-===Cu2+,B项错误。该装置中发生的氧化还原反应为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,C项正确。盐桥中的电解质电离出的离子发生定向移动进而形成电流,即盐桥中移动的是离子,D项错误。]
8.如图装置,在盛水的烧杯中,铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈) ( )
A.铁圈和银圈左右摇摆不定
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
D [构成原电池,较活泼的铁作负极,失去电子,发生氧化反应生成亚铁离子,质量减小;较不活泼的银作正极,铜离子在正极得到电子,发生还原反应生成铜,在银圈上析出,质量增加,所以铁圈向上倾斜,银圈向下倾斜,D正确。]
9.(双选)根据下图原电池装置,可判断出下列离子方程式中错误的是( )
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s)
B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.Co2+(aq)+2Ag(s)===2Ag+(aq)+Co(s)
AD [从两个原电池的电极可以判断出三种金属的活动性关系为Cd>Co>Ag,则氧化性关系为Cd2+<Co2+<Ag+,根据氧化还原反应规律知A、D项错误。]
10.将铜片和银片用导线连接插入硝酸银溶液中,当线路中有0.2 mol的电子发生转移时,负极