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
一、必备基础知识
1.(2023河北保定高二期末)下列设备工作时,将化学能转化为电能的是( )
A
B
C
D
锂离子电池
硅太阳能电池
电饭煲
风力发电器
2.在理论上不能用于设计原电池的化学反应是( )
A.HCl+NaOHNaCl+H2O
B.2CH3OH+3O22CO2+4H2O
C.4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
D.2H2+O22H2O
3.下列装置不可以组成原电池的是( )
4.铜锌原电池装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.电子从锌片经外电路流向铜片
B.盐桥中K+向负极移动
C.锌电极上发生的反应:Zn-2e-Zn2+
D.该装置实现了氧化反应和还原反应分开进行
5.关于下列装置的说法正确的是( )
A.装置①中,盐桥中的K+移向CuSO4溶液
B.装置①中,Zn为负极,发生还原反应
C.装置②中的Fe得到电子
D.装置②中电子由Fe流向石墨,然后再经溶液流向Fe
6.下列有关装置的说法正确的是( )
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
A.装置Ⅰ中Mg为原电池的负极
B.装置Ⅳ工作时,电子由锌通过导线流向石墨棒
C.装置Ⅲ可构成原电池
D.装置Ⅱ工作时电能转化成化学能
7.已知反应Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应,将其设计成如下图所示的原电池。下列说法中正确的是( )
A.电极X是正极,其电极反应为Cu-2e-Cu2+
B.银电极质量逐渐减小,Y溶液中c(Ag+)增大
C.X电极减少0.64 g时,电解质溶液中有0.02 mol电子转移
D.外电路中电流表的指针发生偏转
8.已知负极的电极反应式为Ag+Cl--e-AgCl。下列说法不正确的是( )
A.正极的电极反应式是Ag++e-Ag
B.电池总反应可表示为Ag++Cl-AgCl
C.反应时,盐桥中的N移向KCl溶液
D.该电池证明:Ag+浓度越大,氧化性越弱
9.等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中滴入少量的CuSO4溶液,如图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是( )
10.如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入M的浓溶液。一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑两球的浮力变化)( )
A.当M为AgNO3、杠杆为导体时,A端高,B端低
B.当M为CuSO4、杠杆为导体时,A端低,B端高
C.当M为盐酸、杠杆为导体时,A端高,B端低
D.当M为CuSO4、杠杆为绝缘体时,A端低,B端高
11.现有A、B、C、D和Cu五种金属片,将其分别用导线连接后浸入稀硫酸中(如图),每次实验时,通过灵敏电流计测出电子流动方向如下表:
实验分组
所用金属
电子流向
①
A、Cu
A→Cu
②
C、D
D→C
③
A、C
C→A
④
B、Cu
Cu→B
⑤
……
……
根据上述情况,回答下列问题:
(1)上述五种金属的活动性顺序是 。
(2)在①中,Cu片上观察到的现象是 。
(3)在②中,溶液中H+向金属片 移动。
(4)如果实验⑤用B、D,则导线中电流方向为 (填“B→D”或“D→B”)。
(5)已知反应:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+。请用下列试剂和材料,用上图所示装置,将此反应设计成原电池并检验正极产物。
试剂:CuCl2溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、H2O2溶液、NaOH溶液。
材料:Cu片、Fe片、石墨棒。
设计电池应选用的试剂和材料是 。
二、关键能力提升
12.硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀,为了探究硝酸汞和碘化钾溶液之间能否发生氧化还原反应,研究人员设计了如图的实验装置,结果电流计指针发生了偏转,下列分析正确的是( )
A.如图装置的电流方向是从C1经外电路到C2
B.C1是负极,发生的反应是2I--2e-I2
C.K+向C1电极流动
D.装置发生的总反应是Hg2++2I-HgI2↓
13.一学生用如图装置研究原电池原理,下列说法错误的是( )
A.图③中Zn片增加质量与Cu片减小质量的比为65∶64
B.图②中如果两极上都有气体产生,则说明Zn片不纯
C.图①中Cu片上没有气体产生
D.图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时,Zn片减小的质量相等
14.如图是某校化学兴趣小组设计的一套原电池装置,下列有关描述正确的是( )
A.此装置能将电能转变为化学能
B.