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1、
第2章 第2節(jié) 第1課時
一、選擇題
1.關(guān)于如圖所示裝置的敘述正確的是( )
A.銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生
B.銅片是正極,該電極周圍溶液氫離子濃度不變
C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D.氫離子在銅片表面被還原
【解析】 如圖所示裝置是原電池,電極為正、負極,活潑的鋅為負極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),本身質(zhì)量逐漸減少。而銅極為正極,上面富積電子,H+移向銅極,H+濃度增大,H+在發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生H2。
【答案】 D
2.某原電池的總反應(yīng)是Zn+Cu2+===Zn2++Cu,該原電池的正確組成是( )
A B C D
正極
2、 Zn Cu Zn Cu
負極 Cu Zn Cu Zn
電解質(zhì)溶液 CuCl2 CuCl2 ZnCl2 ZnCl2
【解析】 從電極的總反應(yīng)式看,鋅為負極,銅為正極,電解質(zhì)溶液中含有銅離子。
【答案】 B
【點撥】 形成原電池的條件:
(1)兩個活潑性不同的電極。
(2)電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng))。
(3)形成閉合回路(或在溶液中接觸)。
3.下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是( )
A.用鋅片作陽極,鐵片作陰極,電解氯化鋅溶液,鐵片表面出現(xiàn)一層鋅
B.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,鐵片表面出現(xiàn)氣泡,銅片表面無氣泡
3、
C.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速度加快
D.把銅片插入三氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
【答案】 B、D
【點撥】 B項裝置中鐵片是負極,銅片是正極,氣泡應(yīng)出現(xiàn)在銅片表面,故該項錯;D項反應(yīng)中,F(xiàn)e3+被還原生成Fe2+,而不是單質(zhì)Fe,故該項錯。
4.如右圖所示,把鋅片和銅片用導(dǎo)線相連后插入稀硫酸溶液構(gòu)成原電池。下列敘述正確的是( )
A.Zn是負極,發(fā)生還原反應(yīng)
B.電流從鋅片流向銅片
C.一段時間后,銅片質(zhì)量減輕
D.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?
【解析】 A中Zn發(fā)生氧化反應(yīng),B中電流的方向從正極→負極,C中一段時間后,鋅片質(zhì)量
4、減輕,故只有D正確。
【答案】 D
5.原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因是( )
A.原電池中溶液能電離出自由移動的離子
B.有導(dǎo)線將兩個活動性不同的電極連接
C.正極發(fā)生了氧化反應(yīng),而負極發(fā)生了還原反應(yīng)
D.兩電極上分別進行的氧化還原反應(yīng)中有電子的轉(zhuǎn)移
【答案】 D
【點撥】 氧化還原反應(yīng)是原電池產(chǎn)生電流的本質(zhì)原因
6.關(guān)于下圖所示的原電池,下列說法正確的是( )
A.電子從鋅電極通過檢流計流向銅電極
B.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移
C.鋅電極發(fā)生還原反應(yīng),銅電極發(fā)生氧化反應(yīng)
D.銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是:2H++2e-===H2↑
【答案】 A
【點撥】
5、 圖示原電池中,Zn為負極發(fā)生氧化反應(yīng),Cu為正極發(fā)生還原反應(yīng),故A項正確,C項錯;原電池工作時,ZnSO4溶液中的Zn 2+濃度增大,所以鹽橋中的陰離子向ZnSO4溶液中遷移,B項錯;銅電極上發(fā)生的反應(yīng)是Cu2++2e-―→Cu,D項錯。
7.如圖所示,銅片、鋅片和石墨棒用導(dǎo)線連接后插入番茄里,電流計中有電流通過,則下列說法正確的是( )
A.鋅片是負極
B.兩個銅片上都發(fā)生氧化反應(yīng)
C.石墨是陰極
D.兩個番茄都形成原電池
【答案】 A
【點撥】 由于番茄汁顯酸性,左側(cè)番茄形成原電池,Zn作負極,右側(cè)番茄形成電解池,Cu作陰極,故選項中只有A正確。
8.如圖所示,燒杯
6、中盛的是水,鐵圈和銀圈直接相連,在接頭處用一根絕緣細絲吊住,并使之平衡,小心地從燒杯中央滴入CuSO4溶液,反應(yīng)一段時間后,觀察到的現(xiàn)象是( )
A.兩圈仍保持平衡
B.有氣泡產(chǎn)生,兩圈搖擺不定
C.鐵圈向下傾斜
D.銀圈向下傾斜
【解析】 上述鐵圈、銀圈和硫酸銅溶液構(gòu)成了原電池(鐵圈和銀圈活潑性不同且相互接觸從而構(gòu)成閉合回路)。其電極反應(yīng)式為:負極:Fe-2e-===Fe2+,鐵溶解,鐵圈減輕;正極:Cu2++2e-===Cu,生成的Cu沉積在銀圈上,銀圈增重。
【答案】 D
9.根據(jù)下列實驗事實:(1)X+Y2+===X2++Y;
(2)Z+2H2OZ(OH)2+H2
7、↑;(3)Z2+的氧化性比X2+弱;(4)由Y、W電極組成原電池,電極反應(yīng)為W2++2e-===W,Y-2e-===Y2+,可知X、Y、Z、W的還原性由強到弱的順序是( )
A.X>Z>Y>W B.Z>W>X>Y
C.Z>X>Y>W D.Z>Y>X>W
【解析】 (1)中X能置換出Y,說明還原性X>Y;(2)中Z可與冷水反應(yīng),說明Z是極活潑金屬;(3)說明還原性Z>X;(4)中Y、W形成原電池時,Y作負極,說明還原性Y>W。綜上所述,幾種金屬的還原性由強到弱的順序為Z>X>Y>W。
【答案】 C
【點撥】 原電池原理在實際生產(chǎn)、生活、科研中有著廣泛的應(yīng)用。利用原電池原理可以
8、解釋某些實驗現(xiàn)象,可以提高反應(yīng)速率,還可以根據(jù)原電池的正、負極判斷金屬性的強弱。原電池中的負極金屬(發(fā)生氧化反應(yīng))活動性比正極金屬(該極上一般是溶液中的陽離子發(fā)生還原反應(yīng))強。
10.在盛有H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接鋅片和銅片,下列敘述正確的是( )
A.正極附近的SO離子濃度逐漸增大
B.電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片
C.正極有O2逸出
D.銅片上有H2逸出
【答案】 D
【點撥】 由鋅片、銅片、稀H2SO4構(gòu)成的原電池,鋅片為負極,Zn-2e-===Zn2+;銅片為正極:
2H++2e-===H2↑,SO、OH-等陰離子向負極移動,外電路上,電子通過導(dǎo)線由鋅片流向銅片
9、。
二、非選擇題
11.如右圖所示裝置能否構(gòu)成原電池?__________。若不能,請說明理由______________________。
若能,請確定兩極名稱并寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式________________________________________________________________________,
________________________________________________________________________。
【解析】 裝置滿足原電池構(gòu)成的條件,有活潑性不同的電極、有電解質(zhì)溶液并且形成了閉合回路,所以能形成原電
10、池。在NaOH溶液中,Al的活動性強,是負極,電極反應(yīng)式為:Al+4OH--3e-===AlO+2H2O,Mg為正極,電極反應(yīng)式為:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-
【答案】 能 Al為負極:
Al+4OH--3e-===AlO+2H2O
Mg為正極:2H2O+2e-===H2↑+2OH-
總反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
【點撥】 如果對原電池的原理理解不透徹,僅根據(jù)電極材料的金屬活潑性來確寫原電池的正負極,結(jié)果在解本題時就會出錯。原電池能形成電流,是由于兩極在電解質(zhì)溶液中放電能力不同而造成的。電極材料在電解質(zhì)溶液中的放電能力與金屬的活潑
11、性并不完全一致,即金屬性強的不一定先放電。如Mg比Al活潑,在NaOH溶液中Al能反應(yīng),而Mg不能。弄清這一點,本題就容易解決了。
12.如圖所示,組成一種原電池,試回答下列問題(燈泡功率合適):
(1)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時,燈炮________(填“亮”或“不亮)。若燈炮亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為________;Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為______(正、負電極的電極反應(yīng)式要保持得失電子相等)。
(2)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)時,燈炮________(填“亮”或“不亮”)。若燈炮亮,則Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為________;Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為______(正、負電極的
12、電極反應(yīng)式要保持得失電子相等)。
【解析】 (1)(2)兩種情況都具備了形成原電池的條件,因而燈炮都亮。當(dāng)電解質(zhì)為酸溶液時,Mg與Al活潑,Mg是原電池的負極,失去電子變?yōu)镸g2+;Al是原電池的正極,電子由Mg片流向Al片。正極上H+得電子變?yōu)镠2。當(dāng)電解質(zhì)為堿溶液時,Al與堿反應(yīng),2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。而Mg與堿不反應(yīng),所以Al是原電池負極,負極上Al失去電子流向正極;Mg是正極,正極上H+得電子變成H2。
【答案】 (1)亮 Mg-2e-===Mg2+
2H++2e-===H2↑
(2)亮 6H2O+6e-===3H2↑+6OH-
2Al-
13、6e-+8OH-===2AlO+4H2O
[或2Al-6e-+6OH-===2Al(OH)3↓]
【點撥】 一般情況下,活動性強的金屬作負極,但同時要觀察電極材料能否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。本題易把(2)中負極和正極依然判斷為Mg和Al。而忽略了Mg并不與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。
13.寫出下列原電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)的化學(xué)方程式。
負極
正極
電解質(zhì)溶液
(1)
鐵
銅
稀硫酸
(2)
銅
銀
硝酸銀溶液
(3)
鐵
石墨
氯化鈉溶液
(1)負極:____________;正極:____________;總反應(yīng)式:
________________
14、________________________________________________________。
(2)負極:____________;正極:____________;總反應(yīng)式:
________________________________________________________________________。
(3)負極:____________;正極:____________;總反應(yīng)式:
________________________________________________________________________。
【答案】 (1
15、)Fe-2e-===Fe2+
2H++2e-===H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
(2)Cu-2e-===Cu2+ Ag++e-===Ag
Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2
(3)Fe-2e-===Fe2+ 2H2O+O2+4e-===4OH-
2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2
【點撥】 NaCl為中性溶液。
14.某同學(xué)進行右圖所示的銅——鋅原電池實驗:
(1)從理論上講,應(yīng)該能預(yù)期看到的現(xiàn)象是
________________________________________________________________
16、________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)實驗過程中,觀察到鋅極上有少量氣泡逸出,銅極上有大量氣泡逸出,請解釋原因。
________________________________________________________________________
【答案】 (1)鋅片無氣泡冒出,銅片上有氣泡冒出,
17、電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) (2)鋅片不純,鋅與雜質(zhì)形成許多微小原電池
15.(1)將銅棒與鋅棒用導(dǎo)線連接,依次插入分別盛有①硫酸溶液;②硫酸銅溶液;③硫酸鈉溶液的三種燒杯中,此時,銅片上發(fā)生的主要反應(yīng)是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③_____________________________________________
18、___________________________。
(2)銅制品在經(jīng)常下酸雨的地區(qū)電化學(xué)腐蝕嚴重,寫出此電化學(xué)腐蝕的電極反應(yīng)式:
正極:
________________________________________________________________________;
負極:
________________________________________________________________________。
(3)將表面去掉氧化膜的鎂片與鋁片用帶電流表的導(dǎo)線連接,插入盛有燒堿溶液的燒杯中,此時發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),判斷此原電池的正負極,并寫出電極反
19、應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。
正極
________________________________________________________________________,
電極反應(yīng)式
________________________________________________________________________,
負極
________________________________________________________________________,
電極反應(yīng)式
_________________________________________
20、_______________________________,
總反應(yīng)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 掌握原電池原理和兩極反應(yīng)的本質(zhì)是解題關(guān)鍵。(1)①②均為銅鋅原電池,銅極上分別為H+、Cu2+得電子被還原,③為鋅的吸氧腐蝕,銅極上O2得電子被還原。(2)銅只能發(fā)生吸氧腐蝕,不能發(fā)生析氫腐蝕。酸雨是一個干擾因素,只是使電解質(zhì)溶液中離子濃度增大,反應(yīng)加快。(3)在NaOH溶液中,鎂不發(fā)生反應(yīng),而鋁能發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子作負極,正極是鎂。
【答案】 (1)①2H++2e-===H2↑ ②Cu2++2e-===Cu ③O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)O2+2H2O+4e-===4OH- Cu-2e-===Cu2+
(3)Mg 6H2O+6e-===3H2↑+6OH-
Al 2Al-6e-+8OH-===2AlO+4H2O;
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
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