假期作业(十一) 原电池-【快乐假期】2024-2025学年高二化学寒假作业

三0022 5,BA.如果选择氯气作氧化剂，生成氯化铁，会引入新杂 2.BCDA.氯气氧化苦卤得到溴单质，发生置换反应，离 质，A项错误：B.选用Cu(OH)2,可调节溶液的pH,且不 子方程式正确，A正确：B.Cr2O月可以将Fe2+氧化成 引入新杂质，可达到除杂的目的，B项正确：C.控制pH= Fe3+,离子方程式正确，B正确；C.SO月结合Ba2+生成 6.4~7.6,铜离子完全沉淀，不能达到除杂的目的，将亚 BaSO,沉淀，可以阻止Ba+被人体吸收，离子方程式正 铁离子氧化成铁离子之后，应控制pH=3.7~4.4,C项 确，C正确：D.NzCO3与CaSO,反应属于沉淀的转化 错误：D.硫酸为难挥发性酸，将硫酸铜溶液蒸千，若温度 CaSO,不能拆分，正确的离子方程式为CaSO+CO 不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，不会得到 CaCO3+SO-,D错误。 Cu(OH)2,D项错误。答案选B。 假湖作业十一原电池 6.CA曲线上各点代表达到铬酸钡溶解平衡状态，升温， 1.B选用相同的盐桥，根据化学反应设计原电池时，所选 溶度积增大，曲线上点离开曲线向上方迁移，A项错误： 电极不能与电解质溶液反应。金属性强的金属作负极， B.曲线上各，点对应的溶度积相等，B项错误：C.c(Ba+) 电极上发生氧化反应：金属性弱的金属作正极，电极上发 =c(CrO)=√Kp(BaCrO)=l.0×10-5mol·L-1,C 生还原反应。A锌、铁构成原电池时，金属性强的锌作负 项正确：D.蒸发掉水，c(Ba+)c(Cr(O月)都会增大，向c 极，铁作正极，不能选用能与铁反应的稀硫酸作电解质溶 点方向移动，D项错误。 液，原电池设计不合理，故A错误：B.锌、铁构成原电池 时，金属性强的锌作负极，铁作正极，电极与选用的电解 7.AD 质溶液不反应，原电池设计合理，故B正确：C.锌、铁构成 8.解析：(1)Kp[Fe(OH)3]=8×10-38,c(OH-)= 原电池时，金属性强的锌作负极，铁作正极，不能选用能 K 8×10-落 Vc(Fe3+)√1x10可mol/L=2X10-1mol/L, 与锌反应的稀硫酸作电解质溶液，原电池设计不合理，故 C错误：D.锌、铁构成原电池时，金属性强的锌作负极，铁 c(H+)= Kw =5×10-4mol·L-1,pH≈3.3。 c(OH) 作正极，不能进用能与锌反应的氯化亚铁作电解质溶液， (2)溶液中CuSO4的浓度为2.0mol·L1,孩溶液中的 原电池设计不合理，故D错误。答案选B。 2.A只有氧化还原反应才能设计成原电池。NOH与 C2+开始形成沉淀时c(OH）=√C+) HCI的反应为非氧化还原反应。 3.D由电池的总反应可知，金属1i为负极，发生氧化反 2×10w √2.0mol·L1=1×10-10mol·L-1,c(H+)= 应，电极反应为Li-e一Li计，MoS2Pd为正极，发生 c()=1X10 mol L-1,pH=4. Kw 还原反应，电极反应为O2十2(O号。 A,依分析可知MoS2Pd为正极，发生还原反应，A项错 (3)Fe3+刚好沉淀完全时溶液的pH为3.3，Cu2+开始形 误：B.Li在O2中燃烧只生成Li2O,B项错误：C.锂电极 成Cu(OH)2沉淀时的pH为4，溶液的pH调至3.5时 的电极反应式为1i一e一li什，C项错误：D.由正极的 Fe3+已经沉淀完全，Cu+还未沉淀，可以达到除去Fe3+ 反应O2十2e—O号，可知当2.24LO2(标准状况)，即 杂质而不损失Cu2+的目的。 0.1mol完全反应时转移0.2mol电子，D项正确。 答案：(1)3.3(2)4(3)能 4.DA.在KOH溶液中甲烷的氧化产物为CO,在稀硫 酸中甲烷的氧化产物为CO2,A项正确：B.甲烷被氧化， 高考冲浪 碳元素的化合价均由一4价升至十4价，B项正确：C.电 1.BA.铝热反应大量放热，反应需要引燃和反应放热还 池中，阴离子CO向负极迁移，C项正确：D.以国体氧 是吸热无关，A错误：B.KI溶液加热浓缩过程中，I被空 化物为电解质，负极反应式为CH1-8e+4OP 气中O2氧化生成12，加入淀粉溶液后变蓝，根据氧化还 CO2+2H2O,D项错误。答案选D. 原反应的强弱规律，氧化性：O2>2,B正确：C.氢氧化钠 5.DA.金偏锂失电子发生氧化反应，金属锂为负极，故A 会和空气中二氧化碳发生反应生成碳酸钠，故久置的 错误：B.阳离子向正极移动，L,计由负极通过固体电解质 NaOH溶液试剂瓶口出现的白色固体是碳酸钠，C错误： 流向正极，故B错误：C.没有明确是否为标准状况， D.亚铁离子和Fe(OH)2都有较强的还原性，易被空气中 22.4L氧气的物质的量不一定是1mol,故C错误；D.根 氧气氧化，故久置的FeCl2溶液中出现红褐色Fe(OH) 据图示，正极氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为： 沉淀和K即大小无关，D错误。 O2十4e+2H2O一4OH,故D正确。答案选D。 ·51. 壑快乐限 c900= 6.C由图可知I室中HCHO被氧化为HCO)厂，I室为 正确：C,质子交换膜只免许H+通过，C错误：D.由分析 负极区，电极a为负极，电极b为正极，正极八NO3得电子 可知，负极电极反应式为：2HCHO+4OH一2e 生成NH3,据此分析解答： 2HC0)+H2↑+2H2O正极电极反应式为：NO万+ A.由以上分析可知a为负极，b为正极，电池工作时，外 6H2O+8e一NH3↑+9OH,总反应为8HCHO+ 电路中电流由正极b流向负极a,故A正确：B.放电时， NO3+7OH—NH3↑+8HCOO+4H2↑+2H2O, 溶液中的阴离子向负极区移动，则OH由Ⅱ室透过离子 处理废水过程中消耗OH,溶液p日减小，需补加 交换膜移到1室，故B正确：C.电极a发生反应：HCHO KOH,D错误。 -2e+3OH—HCO0+2H2O,故C错误：D.正极 2.C由题图知，O2在a电极上得电子生成OH一，a电极为 反应为：NO+6H2O+8e一NH3+9OH:外电路每 电池正极，Cu2O在b电极上失电子转化成Cu(O,b电极 转移2mol电子可转化0.25 mol NO,故D正确 为电池负极，在负极区，葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸， 7.BC CuO被还原为C2O,则电池总反应为葡萄糖被O2氧化 8.解析：题中装置为原电池工作原理图，锌片失电子经过导 为葡萄糖酸，A正确：Cu2O在b电极上失电子转化成 线流入铜片，铜片附近铜离子得电子生成铜单质，盐桥连 CuO,Cu()氧化葡萄糖时被还原生成Cu2(O,它们的相互 接内电路形成闭合回路，中和溶液中的电荷，提供稳定电 转变起催化作用，B正确：根据反应2C6H2O6十O2 流，据此结合原电池的工作原理分析解答。(1)题图装置 2C6H1O,可知，1molC6H12O6参加反应时转移2mol 属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，故答案为化 电子，18mgC6H12O5的物质的量为0.1mmol,则消耗 学；电。(2)根据分析可知，在该原电池中，锌片作负极， 18mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2mmol电子流入，C 发生失电子的氧化反应；铜片作正极，发生得电子的还原 错误；原电池中阳离子从负极移向正极，故Na迁移方向 反应，故答案为锌片：还原。(3)原电池中，负极锌失去电 为b→a,D正确。 子形成锌离子，为了平衡电荷，使溶液呈现电中性，盐桥 假期作业十二电解也 中的CI流向硫酸锌溶液，故A符合题意。(4)该原电池 的正极区铜离子得电子生成铜单质，其电极反应式为 1.AA.化学电源中，电极材料可以是活性相同的材料，如 Cu2++2e一Cu,负极电极反应式为Zn-2e 燃料电池，活泼性较强的电极材料不一定作电池的负极， Zn2+,所以当电路中转移0.2mole时，锌片溶解的物质 如Al、Mg、NaOH构成原电池，Al为负极，故A正确： 的量为0.1mol,其质量为0.1mol×65g·mol-1 B.用惰性电极电解NaCl溶液，总电极反应式为2NaCI+ 6.5g 2H,0通电2NaOH+H2++C2↑，故B错误：C.用惰性 答案：(1)化学电 电极电解NaCI溶液，总电极反应式为2NaCI+2HzO (2)锌片还原 通电2NaOH+H2+C2↑，500ml.2mol·L1NaC溶 (3)A 液中NaC1的物质的量为1mol,当通过1 mol e时，NaC完 (4)Cu2++2eCu6.5 全被电解，因此恢复原浓度，需要加入一定量的HC(g),不 高考冲浪 能加入盐酸，故C错误：D.精炼铜时，粗铜为阳极，粗钢中 1.B由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极， 含有少量的Zn、Fe、Ni,Zn,Fe比铜活泼，先失电子，即 HCHO失去电子生成HCOO和H2,电极反应式为： Zn-2e—Zn2+、Fe-2e-一Fe2+,阴极反应式为 2HCH0+4OH-2e—2HCOO+H2↑+2H2O, Cu2++2e一Cu,因此阳极溶解的金属质量不等于阴 CuRu为正极，NO得到电子生成NH3,电极反应式为： 极析出的金属质量，故D错误：答案为A。 NO3+6H2O+8e—NH3◆+9OH,以此解答。 2.D A.由分析可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成 3.DA.阴极发生反应Ag十e一Ag,故每通过1mol HCOO和H2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极 e析出1mol银，A正确；B.铁为镀件，应与电源负极相 反应式为：2HCHO+4OH-2e—2HCOO+H2↑ 连，故B正确：C.阳极为镀层金属，电极反应式为Ag一 +2HO,A错误：B.由分析可知，CuRu为正极，NO得 e一Ag,故C正确：D.阳极发生反应为Ag一e 到电子生成NH,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电 Ag,阴极发生反应Ag十十e一Ag,电镀液浓度不变， 极反应式为：NO+6HzO十8e—NH3↑十9OH,B 不需要更换，故D错误；答案选D。 ·52.快乐假期 学而不厌，诲人不倦。 假期作业十一原电池 完成日期： 月 思维整合室 续表 铜片上有红 思维导图 现象 锌片逐渐溶解 色物质析出 「概念 得失电子 失电子 得电子 原电池{实质 电极名称 负极 正极 形成条件 反应类型 氧化反应 还原反应 两种原电池装置 电极反应式 Zn-2e- -Zn2+ Cu2++2e -Cu 原电池原理 原 电极反应和电池总反应 总反应式 Zn+Cu2+—Zn2++Cu 池 加快氧化还原反应的速率 2.粒子流向 比较金属活动性强弱 (1)外电路 原电池原 金属的保护 电子由 极经导线流向 理的应用 制造化学电源 极，电流由 极流向 极。 设计原电池 (2)内电路 知识梳理 阴离子向 极移动：阳离子向 极移动。 一、原电池 1.概念 自测自查 将 能转化为 能的装置。 -、1.化学 电2.(1)活泼性 (2)电解质 (3)闭合 (4)氧化还原 2.构成条件 (1)具有两个 不同的电极，一极可为 二2.(1)负正正负(2)负正 碳棒。 〈《技能提升台 (2)合适的 溶液。 技能提升 (3)形成 回路（外电路用导线相连或 1.根据化学反应设计原电池（选用相同的盐 互相接触并将两电极插入电解质溶液中)。 桥)时，下列各项合理的是 ( (4)能自发地发生 反应。 选项 A B D 二、原电池工作原理 正极（金属 Zn/ZnSOFe/FeCl Zn/H.SO Fe/ZnSO 电解质溶液) 溶液 溶液 溶液 1.原理（以锌铜原电池为例） 溶液 负极（金属： Fe/H,SO Zn/ZnSO Fe/FeCl Zn/FeCl 电解质溶液) 溶液 溶液 溶液 溶液 电流表若 盐桥 2.下列反应不可用于设计原电池的是( 装置 A.NaOH+HCI-NaCl+H,O B.2CH,OH+30,-2CO2+4H2O C.Zn+2HC1-ZnCl2+H2↑ 电极 Zn电极 Cu电极 D.4A1+3O2+6H2O—4A1(OH) ·32· 三022 3.科学家开发了基于MoS2/Pd压电催化和能 A.金属锂为负极，发生还原反应 带弯曲的力场辅助超声波激活L一O2电 B.L由石墨烯电极通过固体电解质流向 池，电池反应为2Li+O2—Li2O2,电池示 负极 意图如图所示。下列叙述正确的是( C.当有22.4L氧气反应时，负极消耗7g锂 D.正极电极反应为：O2+4e+2H,O 0 -40H 无质千电解质 电 6.我国科学家首次开发了一种新型电池，发电 的同时可实现废水净化，原理如图。下列说 A.MoS2/Pd极为负极，发生氧化反应 法错误的是 B.金属Li在O,中燃烧可生成LiO, A C.锂电极的电极反应式为2Li一2e HCOO 阴 NH —L I室 离子交换 Ⅱ室 D.2.24LO2(标准状况)完全反应时转移 含HCO a 含NO写 碱性废水 0.2mol电子 碱性炎水 4.天然气一空气燃料电池的能量转化率高，环 A.工作时，外电路的电流方向为b→a 保性和安全性好，使用的电解质有：① B.放电时，OH由Ⅱ室透过离子交换膜移 KOH,②H2SO4,③Na,CO3(熔融)，④MO 到I室 (s,传递O)。下列说法错误的是() C.电极a发生反应：HCHO一2e+H,O A.以①、②的水溶液为电解质溶液，燃料电 -HCOO+3H 池中CH,的氧化产物不同 D.理论上，外电路每转移2mol电子可转化 B.使用不同的电解质，等量的CH,参与负 0.25 mol NO 极反应时理论上转移的电子数相等 7.(双选)某化学小组 C.以③为电解质，放电过程中CO向负极 用电器 迁移 构想将汽车尾气 (NO、NO2)转化为 尾气 D.以④为电解质，燃料电池的负极反应式 为CH,-8e+2O2-CO2+4H 重要的化工原料 稀HNO, 稀HNO 质子交换膜 5.2022年新余锂电产业营收突破527亿元， HNO3,其原理如图 (只允许H通过) 同比增长258.6%。目前，新余不仅成为全 所示，其中A、B为多孔导电材料。下列说 球重要锂盐加工基地，也是国内重要锂动力 法一定正确的是 ( 与储能电池产业基地。如下是一种新型锂 A.该电池工作时，外电路电子的流向由A 一空气电池示意图，其中固体电解质只允许 到B,内电路由B到A形成闭合回路 L通过。下列说法正确的是 B.电极B附近的HNO,浓度减小 负械 石圈烯 C.A电极的反应为：NO2一e+H,O NO+2H,NO-3e 2H,O 金 气 NO.+4H" D.该电池工作时，每消耗11.2LO。(标准 状况下)，可以除去含1 mol NO和NO 有机电解液 闲体电解质 水性电解液(LiOH) 的混合尾气 ·33· 火壑快乐假期 900-号 8.1836年丹尼尔发明了世界上第一个实用电 2.(2024·全国·高考真题)一种可植入体内 池，下图所示是实验室模拟原电池原理组装 的微型电池工作原理如图所示，通过CuO 的丹尼尔电池，盐桥中装有饱和溶液的琼 催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当 胶，回答下列问题。 传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启 动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。 盐桥 铜片 (血糖浓度以葡萄糖浓度计) 控 疏酸锌溶液 硫酸钥溶液 传冠 纳米P导电聚合物 第米Cu0导电聚合物关 开 (1)题图装置中能量的转化形式为 葡苟松酸 (C6H0) Cu.O 血液 能转化为 能。 8 00 (2)在该原电池中， (填“锌片” 或“铜片”)是负极材料，铜片一极发生 OH (填“氧化”或“还原”)反应。 葡萄柿 (3)当该原电池开始工作时，盐桥中的C 电池工作时，下列叙述错误的是 的移动方向是 。 (请在下列选 A.电池总反应为2CH2O十O2一2CHO 项中选择) B.b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(I)相 A.流向硫酸锌溶液B.流向硫酸铜溶液 互转变起催化作用 (4)该原电池的正极电极反应式为 C.消耗18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol :当电路中转移0.2mole时，锌片 电子流入 溶解的质量为 D.两电极间血液中的Na在电场驱动下的 高考冲浪 迁移方向为b→a 1.(2024·江西·高考真题)我国学者发明了 益智欢乐谷 一种新型多功能甲醛硝酸盐电池，可同时 菠菜将成为未来电池 处理废水中的甲醛和硝酸根离子（如图）。 在动画片《大力水手》中，菠菜是一种充满 下列说法正确的是 了能量的食品。最近，科学家找到了从蔬菜中 e 提取能量的方法。利用这种方法，科学家发明 质子交换膜 了一种所谓的“菠菜电池”，这种电池的使用时 间长达3周以上，可以应用在手机、笔记本电 HCOO+H 脑以及其他移动设备上。 HCHO NO KOH游液KOI溶液 科学家首先将菠莱溶解在离心分离机里， 左帘 石室 从中萃取出蛋白质：接着再把一种缩氨酸清洁 A.CuAg电极反应为2HCHO+2H,O 剂注入蛋白质空隙中：然后再把这种混合物注 4e-2HCOO+H2↑+2OH 入塑料、黄金、铟锡氧化物以及透明的半导体 B.CuRu电极反应为NO+6H2O+8e 材料层之间的空隙，制成一种芯片。这种芯片 =NH3↑+9OH 既耐久又容易修理，当电池停止工作时，很容 C.放电过程中，OH厂通过质子交换膜从左 易向里面补充蛋白质。 室传递到右室 至今为止，这种芯片还只是研制出了菠菜溶 D.处理废水过程中溶液pH不变，无需补 液的那一层，因此还只能产生一点微弱的电流。 加KOH 科学家计划增加其他的层次以产生更多能量。 ·34