发布时间 : 星期五 文章2019_2020学年高中化学第四章电化学基础1原电池同步检测(含解析)新人教版选修4更新完毕开始阅读
(2)Cu+2e===Cu (3)变大 (4)D>A>B>C
2+-
12.原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图所示装置。 ①a和b不连接时,烧杯中发生反应的离子方程式是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②a和b用导线连接,Cu极为原电池________极(填“正”或“负”),Zn极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
③a和b用导线连接,Zn片上发生的电极反应:____________________,Cu片上发生的电极反应:
________________________________________________________________________。 (2)若a和b相连接,导线上转移0.2 mol电子时,理论上Zn片质量减轻________ g。 解析:
(1)①a和b不连接时,该装置不构成原电池,锌和氢离子发生置换反应,离子方程式为Zn+2H===Zn+H2↑;②a和b用导线连接,该装置构成原电池,铜作正极,正极上发生还原反应;锌作负极发生氧化反应;③a和b用导线连接,该装置构成原电池,铜作正极,发生还原反应,电极反应式为2H+2e===H2↑锌作负极发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e===Zn。
0.2 mol-1
(2)锌片减少的质量=×65 g·mol=6.5 g。
2答案:
(1)①Zn+2H===Zn+H2↑ ②正 氧化 ③Zn-2e===Zn 2H+2e===H2↑ (2)6.5
能力达标
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2+
+
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2+
2+
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+
2+
13.根据氧化还原反应:2Ag(aq)+Cu(s)===Cu(aq)+2Ag(s),设计的原电池如图所示,其中盐桥内装琼脂饱和KNO3溶液。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是________。 (2)银电极为电池的________极,写出两电极的电极反应式: 银电极:
________________________________________________________________________; X电极:
________________________________________________________________________。 (3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。 (4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填字母)。 A.K B.NO3 C.Ag D.SO4
(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替________。Ag电极能否被石墨代替________。 解析:(1)由反应方程式可知,Cu为还原荆,作负极,即Cu为X极,Ag(aq)为氧化荆,即Y应为AgNO3溶液。(2)银电极为电池的正极,正极发生还原反应:2Ag+2e===2Ag,负极(X电极)发生氧化反应:Cu-2e===Cu。(3)外电路中的电子从Cu电极(负极)流向Ag电极(正极)。(4)左边烧杯中Cu-2e===Cu,阳离子浓度增加,故盐桥中的阴离子NO3移向CuSO4溶液中。(5)CuSO4溶液主要是具有导电性的作用,可以被其他不与Cu反应的电解质溶液代替。正极本身不参与反应,只要是活泼性比Cu差的金属或能导电的非金属均可以作电极,故Ag电极能被石墨代替。
答案:
(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag+2e-===2Ag Cu-2e===Cu (3)Cu Ag (4)B (5)能 能
14.[2019·北京朝阳区高二期末]应用电化学原理,回答下列问题:
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2+
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2+
-
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2+
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-+
+
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+
2-
+
2+
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(1)上述三个装置中,负极反应物化学性质上的共同特点是
________________________________________________________________________。 (2)甲中电流计指针偏移时,盐桥(装有含琼脂的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是 ________________________________________________________________________。 (3)乙中正极反应式为____________;若将H2换成CH4,则负极反应式为
________________________________________________________________________。 (4)丙中铅蓄电池放电一段时间后,进行充电时,要将外接电源的负极与铅蓄电池________极相连接。
(5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。现连接如图装置并加入药品(盐桥叶t的物质不参与反应),进行实验:
ⅰ.K闭合时,指针偏移。放置一段时间后,指针偏移减小。
ⅱ.随后向U形管左侧逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电流表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。
①实验ⅰ中银作________极。
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象,得出Ag和Fe反应的离子方程式是
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+
2+
________________________________________________________________________。 解析:(1)负极反应物中有元素化合价升高,发生氧化反应,相应物质本身具有还原性,即负极反应物化学性质上的共同特点是易失电子被氧化,具有还原性。(2)原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则盐桥中的钾离子会移向硫酸铜溶液,氯离子移向硫酸锌溶液。(3)乙中装置为碱性氢氧燃料电池,正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e+2H2O===4OH;若将H2换成CH4,则负极反应式为CH4-8e+10OH===CO3
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2-
+7H2O。(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后,进行充电时,要将负极中的硫酸铅变成荜质铅,发生还原反应,所以应作电解池的阴极,则与电源的负极相连。(5)①亚铁离子失电子发生氧化反应,所以石墨电极作负极,银作正极;②综合实验ⅰ、ⅱ的现象,可知Ag和Fe的反应可逆,故得出Ag和Fe反应的离子方程式:Fe+Ag
答案:
(1)易失电子被氧化,具有还原性
(2)钾离子移向硫酸铜溶液、氯离子移向硫酸锌溶液 (3)O2+4e+2H2O===4OH CH4-8e+10OH===CO3+7H2O (4)负
(5)①正 ②Fe+Ag
2+
+
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2-
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+
2+
2+
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+
2+
Fe+Ag。
3+
Fe+Ag
3+
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