内容正文:
4.1原电池
【学习聚焦】
1.以铜锌原电池为例,理解原电池的工作原理,能够判断原电池的正、负极,并书写其电极反应式。
2.了解盐桥在带有盐桥原电池中的实用性。
3.了解和学习电池的分类、优点及适用范围。
4.了解几类化学电源的构造、原理。
5.掌握原电池电极反应式及总反应方程式的书写。
【知识巩固】
1、 单选题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列有关原电池的说法正确的是
A.正极发生氧化反应,负极发生还原反应
B.电子在溶液中从负极流向正极
C.溶液中依靠阴阳离子的定向移动传递电荷
D.电流从负极经导线流向正极
2.下列装置能够组成原电池的是
A. B.
C. D.
3.10mL浓度为的溶液与过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是
A.加入适量的的溶液 B.加入适量的蒸馏水
C.加入数滴硫酸铜溶液 D.加入适量的硫酸钠溶液
4.关于如图所示的原电池甲和乙,下列说法正确的是
A.甲、乙中铜片上均发生还原反应 B.两池中铁片均发生反应:Fe-2e-=Fe2+
C.装置甲中电子由Cu→灯泡→Fe D.两池所得Fe、Cu金属活泼性相反
5.某原电池的总反应离子方程式为:,不能实现该反应的原电池为
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
C.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
6.用铜片、银片设计成如图所示的一个原电池,其中盐桥里装有含琼胶的饱和溶液。下列说法正确的是
A.外电路中电子由银片流向铜片 B.盐桥可以用装有含琼胶的KCl饱和溶液代替
C.铜电极发生还原反应 D.电路中每转移2mol电子,正极增重216g
7.2022年6月5日,神舟十四号3名航天员顺利进驻天和核心舱。核心舱中的氢氧燃料电池既能为航天员提供电能、热能,且在电池的负极区产生水,为航天员的水源补充,其工作原理如图。已知,氢气的燃烧热为W1 kJ·mol-1。下列说法不正确的是
A.若1mol H2经该装置完全反应理论上最大电功为W2kJ,则该电池的理论效率为
B.电解质溶液可以选用K2SO4溶液、KOH溶液
C.电池工作时,电解质溶液中H+从左向正极移动,使正极区pH减小
D.该电池总反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -2W1 kJ·mol-1
8.有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:
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
电流计指示在导线中电流从a极流向d极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A.d>a>b>c B.b>c>d>a C.a>b>d>c D.d>a>c>b
9.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
A.
B.
C.
D.
10.碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液,电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH。下列说法错误的是
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应为2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减少6.5 g
11.如图是铅酸蓄电池的构造示意图,下列说法错误的是
A.铅酸蓄电池是二次电池,充电时电能转化为化学能
B.该电池工作时,电子由板通过外电路流向板
C.该电池工作时,负极的电极反应式为
D.该电池工作时,移向板
12.某甲烷燃料电池的构造如图所示,a、b为电极,C、D为选择性离子交换膜,只允许一种离子通过。下列说法正确的是
A.b是电池负极
B.电流由b沿导线流向a,再由a通过电解质溶液流回b
C.出口Y中KOH的质量分数小于ω%
D.a电极的电极反应式为:CH4−8e-+8OH-=CO2+6H2O
二、填空题
13.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。
请回答下列问题:
(1)当电极a为,电极b为,电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为 _____________ 。
(2)当电极a为,电极b为,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的正极为 __________ 。当反应中收集到标准状况下224气体时,消耗的电极质量为 __________ g。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,甲烷为燃料,采用氢氧