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基础课时固基练(4) 原电池的工作原理
1.下列关于原电池的说法中,正确的是( )
A.任何化学反应理论上都能设计成原电池
B.原电池工作时,阳离子向负极移动
C.原电池的负极发生氧化反应
D.原电池工作时,电子通过电解质溶液流向正极
C [A.自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池,非氧化还原反应一定不能设计成原电池,故A错误;B.原电池工作时,溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故B错误;C.原电池工作时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,故C正确;D.原电池工作时,电子从负极经导线流向正极,溶液中存在离子的定向迁移,电解质溶液中不存在电子的移动,故D错误。]
2.下列烧杯中盛放的都是稀硫酸,在铜电极上能产生气泡的是( )
A B C D
A [装置B、C中无化学反应发生;D不能形成闭合回路;只有A能形成原电池,铜电极上有氢气产生。]
3.某化学兴趣小组利用反应Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置,下列说法正确的是( )
A.Zn为负极,发生还原反应
B.b电极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+
C.电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极
D.电池的正极材料可以选用石墨、铂电极,也可以用铜电极
D [根据氯离子移动方向,可知b是负极,a是正极。Zn为负极,失电子发生氧化反应,故A错误;b电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,故B错误;电子流动方向是b电极→电流表→a电极,故C错误;正极材料的活泼性比负极材料弱,故D正确。]
4.实验发现在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( )
A.盐桥中的阴离子往左边烧杯移动
B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C.该电池铂电极上立即有气泡出现
D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+===2Fe+3Zn2+
B [根据上述分析可知:Zn为负极,失去电子,Zn2+进入溶液,根据同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引的原则,盐桥中的阴离子会往正电荷较多的右边烧杯移动,A错误;左边烧杯中溶液的Fe3+在Pt电极上得到电子生成Fe2+,由于消耗Fe3+,所以左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去,B正确;铂电极上Fe3+被还原为Fe2+,没有气体生成,所以没有气泡产生,C错误;该电池总反应为Zn+2Fe3+===2Fe2++Zn2+,没有铁单质生成,D错误;故答案为B。]
5.将反应Cu(s)+2Ag+(aq)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成如图所示的原电池,下列叙述正确的是( )
A.KNO3盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液
B.该原电池可使用KCl盐桥
C.工作一段时间后,Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大
D.取出盐桥后,电流计的指针依然发生偏转
C [该原电池中Cu为负极,Cu极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,Ag为正极,Ag极的电极反应式为Ag++e-===Ag。A项,KNO3盐桥中的K+移向正极,移向AgNO3溶液,错误;B项,KCl与AgNO3反应生成AgCl沉淀,不能使用KCl盐桥,错误;C项,负极反应生成的Cu2+进入Cu(NO3)2溶液中,工作一段时间后,Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大,正确;D项,取出盐桥后,不能形成闭合回路,电流表的指针不会发生偏转,错误;答案选C。]
6.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )
甲 乙
A.均发生了化学能转化为电能的过程
B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物
C.工作过程中,电子均由Zn经导线流向Cu
D.相同条件下,图乙比图甲的能量利用效率高
B [两个装置都为原电池装置,均发生化学能转化为电能的过程,故A正确;根据原电池的工作原理,锌比铜活泼,锌作负极、铜作正极,铜本身不是反应物,故B错误;锌作负极,电子从负极经导线流向正极,故C正确;图乙装置产生的电流在一段时间内变化不大,但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减,故D正确。]
7.为了避免锌片与Cu2+直接接触发生反应而影响原电池的放电效率,有人设计了如图装置,按要求回答下列问题:
(1)此装置工作时,可以观察到的现象是_____________________________,
电池总反应式为____________________________________。
(2)以上电池中,锌和锌盐溶液组成________,铜和铜盐溶液组成________,中间通过盐桥连接起来。
(3)电池工作时,硫酸锌溶液中SO向________移动,硫酸铜溶液中SO向________移动。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液,盐桥是通过______的定向移动