1、第1课时化学能转化为电能课时跟踪检测基础达标对点练知识点一:原电池的构成及原理1下列反应可设计成原电池的是()CaOH2O=Ca(OH)2FeH2SO4=FeSO4H22H2O=2H2O2NaClAgNO3=AgClNaNO3Cu2AgNO3=2AgCu(NO3)2Fe2FeCl3=3FeCl2A BC D全部解析:原电池反应应是一个自发进行的氧化还原反应,故可以设计成原电池。答案:C2下列有关原电池的判断错误的是()所有金属都能作电极有活泼性不同的两种金属电极,有电解质溶液、导线就一定能构成原电池,对外放电原电池放电实现化学能转化为电能以锌、铜为电极,在稀硫酸溶液中构成原电池,正极反应式为Z
2、n2e=Zn2A BC D解析:特别活泼的金属(如K、Ca、Na等)不能作电极,错;构成原电池必须有一个自发进行的氧化还原反应,错;原电池是将化学能转化为电能的装置,正确;锌、铜、稀硫酸原电池中,铜作正极,电极反应式为2H2e=H2,错。答案:C3下列装置能形成原电池且灵敏电流计指针发生偏转的是()解析:符合原电池的构成条件,而铁与氯化铁是自发进行的氧化还原反应,A正确;能形成原电池,但上端灵敏电流计不发生偏转,B错误;电极相同,不能构成原电池,C错误;乙醇是非电解质,不能构成原电池,D错误。答案选A。答案:A4.在如图所示的装置中,a的金属活泼性比氢要强,b为碳棒,关于此装置的叙述不正确的是
3、()A碳棒上有气体放出,溶液pH变大Ba是正极,b是负极C导线中有电子流动,电子从a极流向b极Da极上发生了氧化反应解析:a的金属活泼性比氢要强,b为碳棒,则a是负极,b是正极,B错;a极金属失去电子,发生氧化反应,电子从a极经导线流向b极,溶液中H在碳棒上得电子产生氢气,由于消耗H,c(H)减小,酸性减弱,溶液的pH变大,A、C、D正确。答案:B5由下列各组材料和电解质溶液能构成原电池的是()选项ABCD两极材料Mg、MgZn、Fe金刚石、CuZn、Cu电解质溶液稀H2SO4乙醇浓H2SO4稀盐酸解析:两个电极相同,不能构成原电池,故A错误;乙醇是非电解质,不能构成原电池,故B错误;金刚石不
4、导电,不能构成原电池,故C错误;Zn、Cu的活泼性不同,稀盐酸是电解质,满足构成原电池的条件,故D正确,故选D。答案:D6将等质量的镁球和铜球用导线连接在一铁棒上,平行插入CuSO4溶液中(如图),一段时间后,关于两球高度的说法正确的是()A左端高 B右端高C一样高 D无法确定解析:镁的活泼性比铜活泼,镁是负极,逐渐溶解,铜是正极,溶液中的铜离子得到电子生成铜,生成的铜覆盖在铜的表面,故杠杆会右端上翘,观察选项,故选B。答案:B7铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 molL1的食盐溶液中,可能出现的现象是()A铁棒附近产生OHB铁棒逐渐被腐蚀C石墨棒上放出Cl2D石墨棒上放出O2解析:铁棒与
5、石墨及食盐溶液形成原电池,使铁棒发生电化学腐蚀,铁棒作负极,逐渐被腐蚀,生成Fe2,石墨作正极,溶液中溶解的氧气参与反应:O22H2O4e=4OH,故选B。答案:B知识点二:原电池应用8有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中,B不易腐蚀,将A、D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈,将铜浸入B的盐溶液中,无明显变化,若将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是()ADCAB BDABCCDBAC DBADC解析:两种活动性不同的金属和电解质溶液构成原电池,较活泼的金属作负极,负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀,较不活泼的金属作正极
6、,将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中,B不易腐蚀,所以A的活动性大于B;金属和相同的酸反应时,活动性强的金属反应剧烈,将A、D分别投入等浓度盐酸溶液中,D比A反应剧烈,所以D的活动性大于A;金属的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,将铜浸入B的盐溶液中,无明显变化,说明B的活动性大于铜,把铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出,说明铜的活动性大于C。所以金属的活动性顺序为DABC,故选B。答案:B9现有如下两个反应:(A)NaOHHCl=NaClH2O(B)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2(1)根据两反应本质,判断能否设计成原电池(填“能”或“不能”)(A)_,(B)_。(2)
7、如果(A或B)不能,说明其原因_。(3)如果(A或B)可以,指出正、负极的电极材料,并写出电极反应式负极:材料:_;电极反应式:_;正极:材料:_;电极反应式:_。解析:(1)(2)构成原电池,首先能够自发进行氧化还原反应,A是非氧化还原反应,B是氧化还原反应,故A不能,B能。(3)根据原电池的工作原理,负极:失电子,化合价升高,即Cu化合价升高,Cu作负极,即电极反应式为Cu2e=Cu2;正极:得电子,化合价降低,正极材料是能够导电物质,因此正极材料是碳棒或Pt,电极反应式为2Fe32e=2Fe2。答案:(1)不能能(2)A的反应是非氧化还原反应,没有电子转移(3)铜Cu2e=Cu2碳棒2F
8、e32e=2Fe210由铜片、锌片和100 mL硫酸铜溶液组成的原电池工作一段时间后,铜片质量增加了12.8 g,且溶液恰好变为无色。假设锌片上没有铜析出,试计算:(1)锌片质量减轻了多少克?(2)共有多少个电子流过外电路?(3)原硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少?解析:溶液恰好变为无色,说明Cu2已完全反应。析出12.8 g Cu为0.2 mol,据Cu22e=Cu知Cu2得到电子为0.2 mol20.4 mol,其个数为0.4 mol6.021023 mol12.4081023。Zn2e=Zn2,由失电子0.4 mol得到参加反应的Zn的物质的量为0.2 mol,其质量为0.2 mol65
9、g/mol13 g。原CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol/L。答案:(1)13 g(2)2.4081023(3)2 mol/L能力提升速达标1a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg 5种金属中的一种。已知:a、c均能与稀硫酸反应放出气体;b与d组成原电池,b作负极;c与强碱反应放出气体;c、e在冷浓硫酸中发生钝化。由此可判断a、b、c、d、e依次为()AFeCuAlAgMgBAlCuMgAgFeCMgCuAlAgFeDMgAgAlCuFe解析:c与强碱反应放出气体,c是Al;c、e在冷浓硫酸中发生钝化,则e是Fe;能与稀H2SO4反应的是Fe、Al、Mg,故a是Mg;b、d
10、组成原电池,b作负极,所以b是Cu。答案:C2MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应的方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是()AMg为电池的正极B负极反应为AgCle=AgClC不能被KCl溶液激活D可用于海上应急照明供电解析:根据氧化还原反应判断,Mg是还原剂,作负极,失电子,电极反应为Mg2e=Mg2,A、B错;可用KCl溶液代替海水激活原电池,C错;D正确。答案:D3如图为番茄电池,下列说法正确的是()A工作一段时间后,锌片质量会减轻B电池工作时,铜电极附近会出现蓝色C锌片失去的电子通过番茄汁流向铜电极D铜电极发生氧化反应解析:该原电池中,锌作负极,负极上锌失电子生成锌离子进入溶液,所以锌片的质量会变小,故A正确;铜作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,所以铜电极附近不会出现蓝色,故B错误;锌作负极,铜作正极,电子从锌沿导线流向铜,电子不会经过电解质,故C错误;锌作该原电池的负极,铜作正极发生还原反应,故D错误,故选A。答案:A5