2020_2021学年新教材高中化学第4章化学反应与电能第1节第1课时原电池的工作原理课堂达标含解析新人教版选择性必修第一册.doc

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1、优选第1课时原电池的工作原理1.锌铜原电池装置如图所示,下列说法正确的是( B )A.铜片作负极B.锌电极的反应式:Zn-2e-===Zn2+C.电流从锌片流向铜片D.盐桥的作用是传递电子解析:A项,Zn易失电子发生氧化反应而作负极,错误;B项,Zn易失电子发生氧化反应,锌电极的反应式:Zn-2e-===Zn2+,正确;C项,铜作正极,电流由铜片流向锌片,错误;D项,盐桥的作用是传递离子,电子不能通过溶液,错误。2.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分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐

2、溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( B )A.D>C>A>B   B.D>A>B>CC.D>B>A>C  D.B>A>D>C解析:将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,该装置构成了原电池,原电池中较活泼的金属作负极,负极上金属失电子生成金属阳离子进入溶液而被腐蚀,较不活泼的金属作正极而不易腐蚀,B不易腐蚀,所以金属活动性A>B;金属和酸反应,较活泼的金属与酸反应较剧烈,将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,所以金属活动性D>A;金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金

3、属,将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,所以金属活动性:B>Cu;如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出,说明金属活动性:Cu>C。所以它们的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C,故合理选项是B。-4-/4优选3.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是( C )装置现象金属W不断溶解Y的质量增加W上有气体产生A.装置甲中X作原电池正极B.装置乙中Y电极上的反应式为Cu2++2e-===CuC.装置丙中溶液的c(H+)不变D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y解析:装置甲中金属W不断溶解,负极失电子逐渐溶解,则W作原电池负极,X

4、为正极,氢离子得到电子生成氢气,故A正确;Y上铜离子得电子生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-===Cu,故B正确;W上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,故C错误;甲中W为负极,X为正极,则活动性:W>X;乙中X为负极,Y为正极,则活动性:X>Y;丙中Z为负极,W为正极,则活动性:Z>W,所以四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,故D正确。4.设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq),铜片,铁片,锌片和导线。(1)完成原电池甲的装置示意图,并作相应标注。答案:(1)下列

5、三幅图中,作出任意一幅即可-4-/4优选要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。(2)铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极__逐渐溶解__。(3)甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是__甲__,其原因是乙池的负极__甲中Zn和Cu2+不直接接触,避免两种的质直接反应,从而避免了化学能转化为热能,提高电池效率。__。解析:(1)根据图示装置中电子流向,左烧杯中电极为负极,右烧杯中电极为正极。由金属活泼性:Zn>Fe>Cu,以下三种组合:ZnSO4(aq)/Zn(负极)

6、—CuSO4(aq)/Cu(正极)、FeSO4(aq)/Fe(负极)—CuSO4(aq)/Cu(正极)和ZnSO4(aq)/Zn(负极)—FeSO4(aq)/Fe(正极),都能构成符合装置示意图所要求的原电池。(2)根据无盐桥原电池的工作原理,Zn(负极)—CuSO4(aq)—Cu(正极)、Fe(负极)—CuSO4(aq)-Cu(正极),都能构成符合题目所要求的原电池。在这样的原电池中,Cu作正极,负极金属失去电子被氧化,反应现象是电极逐渐溶解。(3)在原电池甲中,负极不与CuSO4溶液直接接触,所发生的化学反应只有原电池反应,而在原电池乙中,负极与Cu

7、SO4溶液直接接触,所发生的化学反应除原电池反应以外,还有非原电池反应,因此,在原电池甲和乙中,甲可更有效地将化学能转化为电能。5.2019年10月9日下午,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,将2019年度诺贝尔化学奖授予美国和日本的三位化学家,以表彰他们在锂离子电池发展方面作出的贡献。-4-/4优选由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着20世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。某种锂电池的总反应方程式为Li+MnO2=

8、==LiMnO2。(1)该电池的负极材料是什么?发生什么反应?正极呢?(2)如何

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