2018-2019學(xué)年高中化學(xué)（課堂同步系列二）每日一題 原電池工作原理（含解析）新人教版選修4.doc

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原電池工作原理 高考頻度：★★★★☆ 難易程度：★★☆☆☆ 銅鋅原電池的工作示意圖如圖所示，下列說法不正確的是 A．電池總反應(yīng)可以表示為Zn+Cu2+Cu+Zn2+ B．鋅電極為原電池的負(fù)極，電子通過導(dǎo)線由鋅電極轉(zhuǎn)移到銅電極 C．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鋅電極質(zhì)量減小，銅電極質(zhì)量不變 D．該裝置中的能量轉(zhuǎn)化形式為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 【參考答案】C 原電池工作原理(以鋅銅原電池為例) 裝置 鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質(zhì)析出，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 電極名稱 Zn電極—負(fù)極 Cu電極—正極 得失電子 失電子 得電子 電子流向 流出 流入 反應(yīng)類型 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) 電極反應(yīng)式 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 總反應(yīng)式 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 1．下圖所示裝置能夠構(gòu)成原電池，并且能產(chǎn)生明顯電流的是 2．將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時(shí)間，以下敘述正確的是 A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生 B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負(fù)極 C．兩燒杯中溶液的pH均增大 D．產(chǎn)生氣泡的速度甲比乙慢 3．（1）下列裝置屬于原電池的是________。 （2）在選出的原電池中，________是負(fù)極，發(fā)生______反應(yīng)，________是正極，該極的現(xiàn)象是____________________________________________。 （3）此原電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。 4．某?；瘜W(xué)興趣小組為了探究原電池工作原理，進(jìn)行如下系列實(shí)驗(yàn)。 請分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并回答相應(yīng)問題。 （1）實(shí)驗(yàn)一中，銅片、鋅片表面均有紅色物質(zhì)析出，電流表指針偏轉(zhuǎn)，但較短時(shí)間內(nèi)電流明顯減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測得鋅片減少了3.94 g，銅片增重了3.84 g，則該原電池的工作效率是 (指參加原電池反應(yīng)的鋅占反應(yīng)總量的百分率)。 （2）實(shí)驗(yàn)二中，剛將銅片、鋅片插入溶液中時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)，但立即就歸零了。為什么鋅的電子不能持續(xù)通過導(dǎo)線流向銅極給Cu2+? 。 （3）實(shí)驗(yàn)三中，鹽橋中K+流向 (填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，如果Zn的消耗速率為110-3mols-1，則K+的遷移速率為 mols-1。與實(shí)驗(yàn)一比較，實(shí)驗(yàn)三原電池的工作效率大大提高，原因是 。 （4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二、三可得出的結(jié)論是 (寫出兩點(diǎn)即可)。 1．【答案】B 2．【答案】C 【解析】甲裝置是銅鋅原電池，乙不能形成原電池裝置。所以乙燒杯中銅表面無氣泡生成，則甲中銅表面有氣泡生成，A錯(cuò)；乙中Cu片不可能是負(fù)極，B錯(cuò)；甲、乙兩裝置發(fā)生的反應(yīng)均是Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2+，所以兩燒杯中溶液的pH均增大，C對；因甲是原電池裝置，所以甲燒杯中產(chǎn)生H2的速度快，D錯(cuò)。 3．【答案】 （1）⑤ （2）Fe 氧化 Cu Cu表面有氣泡產(chǎn)生 （3）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 【解析】 （1）構(gòu)成原電池的條件：兩個(gè)活潑性不同的電極；電解質(zhì)溶液；形成閉合回路；自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。根據(jù)此條件知，⑤屬于原電池。 （2）（3）在⑤中，F(xiàn)e為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cu表面有氣泡冒出，反應(yīng)實(shí)質(zhì)為Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 4．【答案】（1）60% （2）未形成閉合回路 （3）CuSO4 210-3 氧化劑和還原劑互不接觸，電子只能通過導(dǎo)線發(fā)生轉(zhuǎn)移 （4）Zn的活潑性比Cu的強(qiáng)、原電池的兩極需要形成閉合回路才能產(chǎn)生電流(其他答案合理也可) （2）將銅片、鋅片插入溶液中的瞬間，Zn、Cu之間存在電勢差，能產(chǎn)生短暫的電流，但整個(gè)裝置沒有形成閉合回路，鋅的電子就不能持續(xù)通過導(dǎo)線流向銅極給Cu2+。 （3）實(shí)驗(yàn)三中，Zn為原電池的負(fù)極，Cu極上富集大量的負(fù)電荷，所以帶正電荷的K+向CuSO4溶液遷移。根據(jù)電子守恒可知，K+的遷移速率為Zn的消耗速率的兩倍，即210-3 mols-1。對比實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三的裝置特點(diǎn)可知，鋅片沒有直接插入CuSO4溶液中，Zn不能與Cu2+發(fā)生置換反應(yīng)，從而大大提高了原電池的工作效率。 （4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二、三的現(xiàn)象和原電池的形成條件分析即可得出結(jié)論。 化妝品中的甲苯 如果你患有哮喘，一定要記住，遠(yuǎn)離指甲油、發(fā)膠、發(fā)蠟、香水等化妝品，因?yàn)樗鼈儙缀醵己杏米魅軇┑囊环N化學(xué)物質(zhì)——甲苯。研究證明，短時(shí)間內(nèi)吸入較高濃度的甲苯，可能出現(xiàn)眼睛及上呼吸道明顯受刺激的癥狀；如果長期接觸，則可能引發(fā)慢性中毒。如果你是一個(gè)特別迷戀香水的人，很難放棄使用香水，可以考慮用植物精油來代替。