1.1 原电池 同步作业《化学（加工制造类）》高教版 同步教学

1.1 原电池 同步作业 《化学（加工制造类）》高教版 同步教学 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确答案） 1.下列关于原电池本质的说法，正确的是（ ） A. 将电能转化为化学能 B. 将化学能转化为电能 C. 仅能一次性使用 D. 必须有外接电源 2.构成原电池的必要条件不包括（ ） A. 两个活泼性不同的电极 B. 电解质溶液 C. 闭合回路 D. 外加电源 3.原电池工作时，电子流动的方向是（ ） A. 从正极经导线流向负极 B. 从负极经导线流向正极 C. 从正极经电解质溶液流向负极 D. 从负极经电解质溶液流向正极 4.下列装置中，能构成原电池的是（ ） A. 铜片、铁片分别插入蒸馏水中 B. 铜片、铁片插入稀硫酸中并用导线连接 C. 两个铜片插入稀硫酸中并用导线连接 D. 铜片、铁片插入酒精中并用导线连接 5.原电池中，负极发生的反应类型是（ ） A. 还原反应 B. 氧化反应 C. 中和反应 D. 置换反应 6.工业上利用原电池原理保护钢铁设备，常采用的方法是（ ） A. 给钢铁设备涂漆 B. 将钢铁设备与锌块连接 C. 给钢铁设备镀锡 D. 改变钢铁内部结构 7.下列关于原电池电极判断的说法，正确的是（ ） A. 活泼性强的金属一定是负极 B. 正极一定不参与反应 C. 负极质量一定减少 D. 正极有物质析出或气体产生 8.便携式电子检测仪常用原电池供电，其选择原电池的主要原因是（ ） A. 成本高 B. 能自发将化学能转化为电能 C. 体积大 D. 需外接电源 9.下列关于原电池与日常电池关系的说法，正确的是（ ） A. 日常电池都是原电池 B. 原电池都能反复充放电 C. 锌锰干电池是典型的原电池 D. 原电池不能用于工业生产 10.原电池工作时，电解质溶液的作用是（ ） A. 仅提供电子 B. 传导离子，形成闭合回路 C. 仅作为反应容器 D. 防止电极腐蚀 二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共15分） 1.原电池是能自发将________转化为________的装置，其核心构成要素包括________、________、________和________。 2.原电池工作时，________电极发生氧化反应，失去的________经导线流向________电极；电解质溶液中，________离子向正极移动，________离子向负极移动，形成闭合回路。 3.根据电极材料不同，原电池的电极可分为________电极和________电极；如铜锌原电池中，________作负极，________作正极。 4.原电池在加工制造中的主要应用有________、________、________等；其中________利用原电池原理保护金属设备，________为小型检测仪器提供动力。 5.影响原电池工作效率的因素有________、________、________；如电解质溶液浓度过低，会导致离子传导速率慢，降低原电池效率。 三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”） 1.只要有两个金属电极和电解质溶液，就能构成原电池。（ ） 2.原电池工作时，负极质量一定减小，正极质量一定增大。（ ） 3.将锌片和铜片插入稀盐酸中，不连接导线也能形成原电池。（ ） 4.原电池的正极发生还原反应，电子在此得到。（ ） 5.牺牲阳极法保护钢铁设备，本质是利用原电池原理。（ ） 四、命名题（本大题共4小题，每小题3分，共12分。根据要求完成命名或判断） 1.根据定义与功能命名：“由两个活泼性不同的电极、电解质溶液和闭合回路组成，能自发将化学能转化为电能的装置”是________。 2.根据电极作用命名：“原电池中发生氧化反应，失去电子的电极”是________。 3.判断下列描述是否正确：“铜锌原电池——铜作负极，锌作正极，电解质为稀硫酸，电子从铜流向锌”（ ）；若错误，请说明理由并改正：________。 4.根据应用原理命名：“利用原电池原理，将被保护金属与更活泼金属连接，使活泼金属优先腐蚀以保护主体金属的方法”是________。 五、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分） 1.结合加工制造类专业实际，简述原电池在三个工业场景（如钢铁桥梁防腐、便携式金属检测仪供电、废旧电池回收利用）中的应用，分别说明原电池的构成、核心作用及选择该应用的依据。 2.某工厂在原电池相关应用中出现以下问题：① 钢铁储罐连接锌块后，锌块腐蚀过快；② 便携式检测仪的原电池供电时间大幅缩短；③ 原电池实验装置中，电流微弱且不稳定。分析每个问题与原电池特性的关系，说明原因并提出改进措施。 六、推断题（本大题共2小题，每小题8.5分，共17分） 1.某原电池相关装置或物质A、B、C具有以下特征：① 物质A：银白色金属，活泼性强于铁，常与钢铁设备连接形成原电池，自身优先腐蚀；② 装置B：由铜片、银片和硝酸银溶液组成，铜片逐渐溶解，银片表面有银白色物质析出；③ 物质C：能导电的溶液，在原电池中传导离子，如稀硫酸、硫酸铜溶液等。 请回答：（1）推断A、B、C的名称及类别（电极材料/原电池装置/电解质溶液）；（2）说明推断A、B、C的依据（结合原电池构成与工作原理）；（3）写出装置B工作时的核心现象及电极作用。 2.某加工车间需设计一套基于原电池原理的简易装置，用于：① 监测金属零件的腐蚀情况；② 装置结构简单，材料易获取；③ 能通过明显现象判断工作状态。现有三种材料组合方案：A. 铁片、铜片、蒸馏水；B. 铁片、锌片、稀盐酸；C. 铜片、银片、酒精。 请回答：（1）选择最适合的方案并说明理由，排除另外两种方案的依据；（2）简述该装置的组装要点及工作时的典型现象；（3）若装置工作时现象不明显，分析原因及解决措施。 参考答案 一、选择题 1. B 2. D 3. B 4. B 5. B 6. B 7. A 8. B 9. C 10. B 二、填空题 1. 化学能；电能；两个活泼性不同的电极；电解质溶液；闭合回路；自发的氧化还原反应 2. 负；电子；正；阳；阴 3. 金属；惰性；锌；铜 4. 金属防腐；便携式设备供电；电化学检测；牺牲阳极法；锌锰干电池 5. 电极活泼性差异；电解质溶液浓度；温度 三、判断题 1. × 2. × 3. × 4. √ 5. √ 四、命名题 1. 原电池 2. 负极 3. ×；理由：铜的活泼性弱于锌，铜锌原电池中锌作负极、铜作正极，电子从负极（锌）流向正极（铜）；改正：铜锌原电池——锌作负极，铜作正极，电解质为稀硫酸，电子从锌流向铜 4. 牺牲阳极法 五、简答题 1. （1）钢铁桥梁防腐：构成——桥梁钢铁（正极）、锌块（负极）、雨水及空气中的电解质（电解质溶液）；核心作用：防止桥梁钢铁腐蚀；依据：锌活泼性强于铁，形成原电池时锌作负极优先腐蚀，保护钢铁主体，适配桥梁长期户外使用需求。（2）便携式金属检测仪供电：构成——锌片（负极）、碳棒（正极）、氯化铵溶液（电解质）；核心作用：提供稳定电能驱动检测仪；依据：该原电池能自发反应产生电流，体积小、便携，符合检测仪移动使用的特点。（3）废旧电池回收利用：构成——回收的旧电池电极材料（正负极）、适配电解质溶液；核心作用：回收有价值金属，减少污染；依据：原电池电极含锌、铜等金属，通过拆解回收可循环利用，降低资源浪费。 2. （1）锌块腐蚀过快：原因——锌块与钢铁储罐接触面积过大，或环境中电解质浓度过高，加速原电池反应；措施：减少锌块与储罐的接触点，在锌块表面涂覆少量缓蚀剂，定期检测并更换适量锌块。（2）供电时间缩短：原因——原电池电解质溶液干涸或浓度降低，电极表面氧化导致接触不良；措施：定期补充电解质溶液，使用前清理电极表面氧化层，选择高纯度电极材料。（3）电流微弱不稳定：原因——电极活泼性差异小，电解质溶液浓度低，装置接触不良；措施：更换活泼性差异更大的电极（如锌换镁），增大电解质溶液浓度，确保电极与导线连接紧密。 六、推断题 1. （1）A：锌（电极材料）；B：铜银原电池（原电池装置）；C：电解质溶液。（2）A：活泼性强于铁、保护钢铁、优先腐蚀，符合牺牲阳极法的电极材料特征；B：两电极活泼性不同、有电解质溶液，铜溶解（氧化）、银析出（还原），符合原电池装置工作特征；C：导电、传导离子，符合电解质溶液的功能。（3）核心现象：铜片逐渐变薄，银片表面有银白色固体析出，电流表指针偏转；电极作用：铜片作负极发生氧化反应，银片作正极发生还原反应。 2. （1）适合的方案：B；理由：铁与锌活泼性差异大，稀盐酸是电解质溶液，能形成稳定原电池，结构简单、材料易获取，可通过气泡产生（锌片）判断工作状态；排除依据：A中蒸馏水导电能力差，无法形成有效原电池；C中酒精是非电解质，不能传导离子，不能构成原电池。（2）组装要点：将铁片和锌片平行插入稀盐酸中，用导线连接两电极并串联电流表；工作现象：锌片表面产生大量气泡，电流表指针偏转，锌片逐渐溶解。（3）现象不明显原因：稀盐酸浓度过低，或电极表面有氧化层；解决措施：更换浓盐酸，用砂纸打磨电极表面去除氧化层，确保电极与导线连接牢固。 学科网（北京）股份有限公司 $