2022-2023學(xué)年高中化學(xué)（課堂同步系列二）每日一題 原電池的設(shè)計(jì)（含解析）新人教版選修4

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1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué)（課堂同步系列二）每日一題 原電池的設(shè)計(jì)（含解析）新人教版選修4 根據(jù)反應(yīng)：2Ag++CuCu2++2Ag，設(shè)計(jì)如圖所示的原電池，下列說法錯(cuò)誤的是 A．X可以是銀或石墨 B．Y是硫酸銅溶液 C．電子從銅電極經(jīng)外電路流向X電極 D．X極上的電極反應(yīng)為Ag++e-Ag 【參考答案】B 原電池的設(shè)計(jì) 理論上，能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)均能設(shè)計(jì)成原電池。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾方面： （1）外電路 負(fù)極(還原性較強(qiáng)的物質(zhì))正極(較穩(wěn)定的金屬或能導(dǎo)電的非金屬)。 （2）內(nèi)電路 將兩極浸入電解質(zhì)溶液中，使陰、陽離子做定向移動(dòng)

2、。 （3）閉合電路 1．原電池的正負(fù)極不僅與電極的性質(zhì)有關(guān)，而且與電解質(zhì)溶液有關(guān)，下列說法中不正確的是 A．Al、Cu、稀硫酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-Al3+ B．Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-Al3+ C．Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2+ D．Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為Cu-2e-Cu2+ 2．利用反應(yīng)Zn＋2FeCl3ZnCl2＋2FeCl2設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。在下圖方格內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，并指出正極材料為________，電極反應(yīng)式為________________

3、____；負(fù)極材料為________，電極反應(yīng)式為_______________________。 3．已知某原電池的電極反應(yīng)是Fe – 2e? Fe2+，Cu2+ + 2e?Cu，據(jù)此設(shè)計(jì)該原電池，并回答問題。 （1）若原電池裝置為圖中甲： ①電極材料A是 ，B是 (寫名稱)。 ②觀察到A電極的現(xiàn)象是 。 （2）若原電池裝置為圖中乙： ①電極材料X是 (填序號(hào)，下同)。 a．鐵 b．銅

4、 c．石墨 ②電解質(zhì)Y是 。 a．FeSO4 b．CuSO4 c．CuCl2 1．【答案】B 2．【答案】Pt(或石墨) 2Fe3＋＋2e－2Fe2＋ Zn Zn－2e－Zn2＋ 【解析】一般來說，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計(jì)成相應(yīng)的原電池。具體設(shè)計(jì)時(shí)，先將氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)(即氧化反應(yīng)和還原反應(yīng))，然后根據(jù)構(gòu)成原電池的條件，選擇合適的電極材料及適宜的電解質(zhì)溶液，將兩電極用導(dǎo)線連接插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路，即可成功設(shè)計(jì)原電池。將Zn＋2FeCl3ZnCl2＋2FeCl2

5、拆分為Zn－2e－Zn2＋(氧化反應(yīng))和2Fe3＋＋2e－2Fe2＋(還原反應(yīng))；結(jié)合原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)分析可知，該電池的負(fù)極應(yīng)為鋅，則正極所用材料活潑性應(yīng)比鋅弱，為保證Fe3＋在正極得電子，則電解質(zhì)溶液為FeCl3等易溶的鐵鹽的溶液。 【名師點(diǎn)睛】要牢記原電池正負(fù)極反應(yīng)的反應(yīng)類型，以便確定正負(fù)極材料，同時(shí)要根據(jù)總反應(yīng)式，選擇合適的電解質(zhì)溶液。為了確保能得出正確答案，可將所設(shè)計(jì)的原電池的總反應(yīng)式寫出，與題中所給的反應(yīng)方程式對(duì)比、檢查。 3．【答案】（1）①銅(或石墨棒) 鐵 ②有紅色物質(zhì)析出（或變粗） （2）①bc ②bc 【解析】（1）結(jié)合氧化還原反應(yīng)的知識(shí)可知Fe?2e?Fe2+是負(fù)極反應(yīng)，故Fe作負(fù)極，Cu2++2e?Cu是正極反應(yīng)，故A應(yīng)是銅或石墨棒，現(xiàn)象是看到有紅色物質(zhì)析出，電極變粗。 我是一只干電池，我的身體由鋅（鐵）皮、碳棒、汞、鎘硫酸化合物、銅帽等組成，在我“身強(qiáng)力壯”的時(shí)候，身體里的重金屬如鉛、汞、鎘等可幫了大忙，但當(dāng)我“老”了，離開工作崗位后，這些重金屬如果泄漏到自然界，后果就會(huì)很嚴(yán)重。生物從環(huán)境中攝取的重金屬可以經(jīng)過食物鏈，逐級(jí)在較高級(jí)的生物體中富集，如果經(jīng)過食物進(jìn)入人體，在某些器官中長(zhǎng)期積蓄，將難以排除，最終損害神經(jīng)系統(tǒng)、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。