内容正文:
第二单元 化学能与电能的转化
第1课时 原电池的工作原理
课时作业
选题表
考查点
基础巩固
能力提升
原电池工作原理
1,2,3,5
9,11
原电池原理应用
4,6
8,12
综合应用
7
10,13
1.下列关于如图装置(该盐桥为含KNO3的琼脂)的说法正确的是( B )
A.银电极是负极
B.铜电极上发生的反应为Cu-2e-Cu2+
C.外电路中的电子是从银电极流向铜电极
D.盐桥中K+移向CuSO4溶液
解析:在原电池中较活泼的金属是负极,铜比银活泼,铜是负极,银是正极。铜电极是负极,故A错误;铜电极发生的反应为Cu-2e-Cu2+,故B正确;外电路中的电子是从铜电极流向银电极,故C错误;原电池中,阴离子移向负极,则盐桥中的N会移向硫酸铜溶液,故D错误。
2.火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时( B )
A.负极上发生还原反应
B.CO2在正极上得电子
C.阳离子由正极移向负极
D.将电能转化为化学能
解析:根据题干信息可知,放电时总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时负极上Na发生氧化反应生成Na+,故A错误;放电时正极为CO2得到电子生成C,故B正确;放电时阳离子移向还原电极,即阳离子由负极移向正极,故C错误;放电时装置为原电池,能量转化关系为化学能转化为电能,故D错误。
3.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( C )
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(S) 减小
C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴离子、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
解析:由装置图可知该原电池反应原理为Zn+Cu2+Zn2++ Cu,故Zn电极为负极,发生氧化反应,Cu电极为正极,发生还原反应,故A项错误;该装置中为阳离子交换膜,只允许阳离子和水分子通过,故两池中c(S)不变,故B项错误;电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池,乙池中Cu2++2e- Cu,故乙池中为Cu2+~Zn2+,摩尔质量M(Zn2+)>M(Cu2+),故乙池溶液的总质量增加,C项正确;该装置中为阳离子交换膜,只允许阳离子和水分子通过,电解过程中溶液中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡,阴离子并不通过交换膜,故D项错误。
4.X、Y、Z、W四种金属片浸在稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:
则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( A )
A.Z>Y>X>W B.Z>X>Y>W
C.Z>Y>W>X D.Y>Z>X>W
解析:形成原电池时,较为活泼的金属为负极,较不活泼的金属为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,可生成金属、气体等,结合两极反应的现象进行判断。甲中Z、Y组合时,Z为负极,则活动性Z>Y;乙中X、Y组合时,X电极上有气泡,则X为正极,则活动性Y>X;丙中Z、W组合时,电子从Z流向W,则Z为负极,则活动性Z>W;丁中X、W组合时,W上发生还原反应,说明W为正极,活动性X>W;因此活动性Z>Y>X>W,故选A。
5.由U形管、质量为m g的铁棒、质量为m g的碳棒和1 L
0.2 mol·L-1CuCl2溶液组成的装置如下图所示,下列说法正确的是( C )
A.闭合K,电子通过电解质溶液转移到碳棒上
B.闭合K,铁棒上有紫红色固体析出
C.闭合K,当电路中有0.3NA个电子通过时,理论上碳棒与铁棒的质量差为18 g
D.闭合K,铁棒表面发生的电极反应为Cu2++2e-Cu
解析:该装置为原电池,铁棒作原电池的负极,电极反应式为Fe-
2e-Fe2+,碳棒为正极,电极反应式为Cu2++2e-Cu。闭合K,电子由铁棒通过导线转移到碳棒上,故A错误;由分析可知,闭合K,碳棒为正极,溶液中铜离子在正极发生还原反应生成铜,碳棒上有紫红色固体析出,故B错误;闭合K,当电路中有0.3NA个电子通过时,负极上减少的质量为=8.4 g,正极上增加的质量为=
9.6 g,则理论上碳棒与铁棒的质量差为(8.4 g+9.6 g)=18 g,故C正确;由分析可知,闭合K,铁棒作原电池的负极,电极反应式为Fe-
2e-Fe2+,故D错误。
6.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼
脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( C )
①在外电路中,电流由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e-Ag
③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①② B.