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高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课后作业题
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这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第二单元 化学能与电能的转化课后作业题，共11页。试卷主要包含了有关下图装置的说法中正确的是，高锰酸钾被广泛用作氧化剂等内容，欢迎下载使用。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．甲中产生气泡的反应速率比乙中的慢
2．某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的装置，下列说法正确的是( )
A．Zn为负极，发生还原反应
B．石墨电极上发生的反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．电子流动方向为石墨电极→电流表→锌电极
D．盐桥中K＋移向ZnCl2溶液，Cl－移向FeCl3溶液
3．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置下列说法正确的是( )
A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X＞Y
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
4．有a、b、c、d四种金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a＞b＞c＞d B．d＞a＞b＞c
C．b＞c＞d＞aD．a＞b＞d＞c
5．如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：
卡片上的描述合理的是( )
A．①②③B．③④⑤
C．①⑤⑥D．②③④
6．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池，已知KI溶液过量。下列判断正确的是( )
A.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋发生氧化反应
B．反应开始时，乙中石墨电极的反应式：I2＋2e－===2I－
C.电流计读数为零时，在甲中加入KSCN溶液，出现血红色
D．电流计读数为零时，反应处于停止状态
7．利用如图装置设计原电池(a、b电极均为Pt电极)，下列说法正确的是
A．b电极为负极，电子由b极从外电路到a极
B．离子交换膜c为阴离子交换膜
C．b极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O
D．电路中转移4ml电子，生成CO244g
8．有关下图装置的说法中正确的是( )
A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
B．乙池中电极反应式为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O
C．当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加6.4g
D．当铜棒质量减少6.4g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12LO2，将使气体全部溶于水
9．将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是( )
A.Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋
B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理
C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
10．高锰酸钾被广泛用作氧化剂。现有一个氧化还原反应的体系中共有KMnO4、MnSO4、H2O、Fe2(SO4)3、FeSO4、H2SO4、K2SO4七种物质。
Ⅰ.写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应的化学方程式(需要配平)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.某研究性学习小组根据上述反应设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1ml/L，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题：
(1)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”)，发生________反应。
(2)电池工作时，盐桥中的SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)乙烧杯中的电极反应式为________________________________________________________________________。
(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5ml·L－1，则反应中转移的电子为________ml。
11．某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，完成下列问题：
(1)反应过程中，________棒质量减少。
(2)负极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应过程中，当其中一个电极质量增加2g时，另一电极减轻的质量________(填“大于”“小于”或“等于”)2g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 将进入________烧杯(填“甲”或“乙”)。
②当外电路中转移0.2ml电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是________。
12．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。
锌片上发生的电极反应为________________________________________________________________________；
银片上发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净经干燥后称重，总质量为47g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况下)为________；
②通过导线的总电量为________________________________________________________________________。
(已知NA＝6.02×1023ml－1，1个电子所带的电荷量为1.60×10－19C，结果保留三位有效数字)
13．将反应IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋5I－＋6H＋⇌3I2＋3H2O设计成如图所示的原电池。
(1)开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，此时甲池中发生的电极反应式为________________________，工作过程中关于电流计的读数，下列说法正确的是________(填字母)。
a．电流计读数逐渐减小
b．电流计读数有可能变为0
c．电流计读数一直不变
d．电流计的读数逐渐增大
(2)如果在加浓硫酸后，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，则溶液变蓝的烧杯是________(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。
(3)工作一段时间后，如果再向甲烧杯中滴入浓NaOH溶液，此时乙池中发生的电极反应式为______________________________，电流计指针向________(填“左”或“右”)偏转。
14．甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质。甲、乙同学设计的原电池如下图所示，请回答下列问题：
(1)a池中正极上的实验现象是________________________________________________________________________。
(2)b池中总反应的离子方程式为________________________________________________________________________
__________________。
(3)该实验证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)，若不可靠，请提出另一种判断原电池正负极的可行方案________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(若你认为可靠，此空可不作答)。
(4)一段时间后，乙学生将b池两极取出，然后取少许b池溶液于烧杯中，向其中逐滴滴加6ml·L－1H2SO4溶液直至过量，可能观察到的现象是________________________________________________________________________
________________，各阶段对应的离子方程式分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业4 原电池的工作原理
1．解析：甲中形成了原电池，氢气在铜极放出，而乙不能形成闭合回路，不能产生电流，铜片不是负极，A、B项错误；甲中产生气泡的反应速率比乙中的快，因为甲中锌失去的电子流向铜，铜周围生成氢气，乙中只是锌参加反应，反应过程中会使锌片周围产生大量的ZnSO4，H＋浓度下降，从而使反应速率减小，D项错误。
答案：C
2．解析：Zn为负极，发生氧化反应，A项错误；石墨为正极，Fe3＋在正极得电子发生还原反应，生成Fe2＋，B项正确；电子从负极(锌电极)流出，经电流表流向正极(石墨电极)，C项错误；由于Fe3＋在石墨电极上得到电子生成Fe2＋，右侧烧杯中正电荷减少，所以盐桥中的阳离子(K＋)移向FeCl3溶液(阳向正)，阴离子(Cl－)移向ZnCl2溶液(阴向负)，D项错误。
答案：B
3．答案：C
4．解析：装置甲是原电池，a极质量减小，b极质量增加，则a极为负极，b极为正极，所以金属活动性顺序：a＞b。装置乙不能构成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属活动性顺序：b＞c。装置丙是原电池，d极溶解，c极有气体产生，则d是负极，c是正极，所以金属活动性顺序：d＞c。装置丁是原电池，电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，所以金属活动性顺序：d＞a。因此这四种金属的活动性顺序：d＞a＞b＞c。
答案：B
5．解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故①错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子：2H＋＋2e－===H2↑，故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－===Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，当有1ml电子通过时，产生H2为0.5ml，故⑤正确。
答案：B
6．解析：根据所给原电池的反应可知，Fe3＋在正极发生还原反应，甲池中存在Fe3＋，故A错误；乙池中的电极为负极，失电子的物质是I－，B错误；此反应是可逆反应，电流计的读数为零时说明反应处于平衡状态，但c(Fe3＋)≠0，故C正确，D错误。
答案：C
7．解析：b极上氧气得电子生成H2O，发生还原反应作正极，a极上CH4失电子转变成CO2，失电子发生氧化反应作负极，电子由负极经导线流向正极，即从a极流向b极，故A错误；由图示可知氢离子可以通过离子交换膜由a极区进入b极区，则离子交换膜应为阳离子交换膜或质子交换膜，故B错误；b极上氧气得电子生成H2O，且电解质环境为酸性，发生的电极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故C正确；负极发生的反应为：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋，由反应可知每转移8ml电子生成1ml二氧化碳，则转移4ml电子，生成CO20.5ml，质量为22g，故D错误。
答案：C
8．解析：该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的，因此氧化剂与还原剂没有直接接触，A项错误；乙池是正极，溶液中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 得到电子，电极反应式为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O，B项错误；当铜棒质量减少6.4g(即0.1ml)时，甲池溶液中Cu2＋增加0.1ml，但由于盐桥中Cl－向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4g，C项错误；当铜棒质量减少6.4g(即0.1ml)时，转移电子的物质的量是0.2ml，所以根据电极反应式NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物质的量是0.2ml，则根据反应式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05ml，其在标准状况下的体积是1.12L，D项正确。
答案：D
9．解析：铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，而镁与NaOH溶液不能发生反应，铝失电子，作原电池的负极，A错误；由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应，故可不必处理，B正确；该装置外电路是由电子的定向移动形成电流，而内电路则是由溶液中自由移动离子的定向移动形成电流，C错误；电池开始工作时，负极上铝与NaOH溶液反应生成AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ，此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成，D错误。
答案：B
10．解析：Ⅰ.KMnO4有强氧化性，在硫酸溶液中能氧化具有还原性的FeSO4生成Fe2(SO4)3，本身被还原为MnSO4，则发生反应的化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O。
Ⅱ.(1)根据上述反应的化学方程式可知，KMnO4做氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。
(2)电池工作时，SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向负极移动，即向乙烧杯移动。
(3)乙烧杯中的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋。
(4)溶液中的MnSO4浓度由1ml·L－1变为1.5ml·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5ml·L－1×0.2L＝0.1ml，转移的电子为0.1ml×5＝0.5ml。
答案：Ⅰ.2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O
Ⅱ.(1)a 还原 (2)乙 (3)Fe2＋－e－===Fe3＋ (4)0.5
11．解析：(3)转移0.2ml电子时，铜棒质量增加6.4g，锌棒质量减少6.5g，故反应过程中，当铜电极质量增加2g时，另一电极减少的质量大于2g。
(4)反应过程中，为了保持溶液的电中性，Cl－将进入甲烧杯，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 进入乙烧杯。当外电路中转移0.2ml电子时，乙烧杯中有0.1mlCu2＋消耗，还剩余0.1mlCu2＋，有0.2mlNH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 进入乙烧杯，故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
答案：(1)锌 (2)Zn－2e－===Zn2＋
(3)大于 (4)①乙 ②NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
12．解析：(1)该原电池中锌片作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)由电极反应不难看出该电池中溶解Zn和产生H2的物质的量之比为1∶1。
①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，m(Zn)＝60g－47g＝13g，设产生的氢气在标准状况下的体积为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65g 22.4L
13gx
解得x＝4.48L。
②通过导线的总电量＝eq \f(13g,65g·ml－1)×2×6.02×1023ml－1×1.60×10－19C≈3.85×104C。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48L ②3.85×104C
13．解析：(1)根据题中信息，I－失电子被氧化，说明乙池中石墨做负极，其电极反应式为2I－－2e－===I2，则甲池中石墨做正极，其电极反应式为2IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋12H＋＋10e－===I2＋6H2O，随反应的进行，碘离子和碘酸根离子的量减小，通过的电量减小，电流计读数不断减小，当反应达到平衡后，电流计的读数为0，故a、b说法正确。(2)根据(1)的分析，两烧杯中都有I2的存在，加入淀粉后，都变蓝。(3)甲烧杯中滴入NaOH溶液，消耗H＋，促使反应向逆反应方向进行，乙池中电极反应式I2＋2e－===2I－，则甲池中电极反应式为I2＋12OH－－10e－===2IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋6H2O，甲池失电子，电流计指针向左偏转。
答案：(1)2IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋10e－＋12H＋===I2＋6H2O ab
(2)甲、乙 (3)I2＋2e－===2I－ 左
14．解析：当稀硫酸作电解质溶液时，Mg作负极(金属活动性：Mg>Al)，Al作正极，Al电极上产生气泡；当NaOH溶液作电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)，原电池总反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑。由此可知，原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致两极发生改变；将b池两电极取出，b池溶液是NaOH和NaAlO2的混合溶液，所以逐滴滴加H2SO4溶液时，H2SO4先中和NaOH，再与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，当H2SO4过量时，Al(OH)3沉淀逐渐消失。
答案：(1)产生气泡
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑
(3)不可靠 将两种金属电极通过导线连上电流表并插入电解液中构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池的正负极
(4)开始无明显现象，过一段时间产生白色沉淀，沉淀逐渐溶解最后消失 H＋＋OH－===H2O，AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O实验装置
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增加
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流计指示在导线中电流从a极流向d极
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C．两烧杯中溶液的pH均增大
D．甲中产生气泡的反应速率比乙中的慢
2．某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的装置，下列说法正确的是( )
A．Zn为负极，发生还原反应
B．石墨电极上发生的反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．电子流动方向为石墨电极→电流表→锌电极
D．盐桥中K＋移向ZnCl2溶液，Cl－移向FeCl3溶液
3．如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置下列说法正确的是( )
A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．若两电极都是金属，则它们的活动性为X＞Y
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
4．有a、b、c、d四种金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：
由此可判断这四种金属的活动性顺序是( )
A．a＞b＞c＞d B．d＞a＞b＞c
C．b＞c＞d＞aD．a＞b＞d＞c
5．如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：
卡片上的描述合理的是( )
A．①②③B．③④⑤
C．①⑤⑥D．②③④
6．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池，已知KI溶液过量。下列判断正确的是( )
A.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋发生氧化反应
B．反应开始时，乙中石墨电极的反应式：I2＋2e－===2I－
C.电流计读数为零时，在甲中加入KSCN溶液，出现血红色
D．电流计读数为零时，反应处于停止状态
7．利用如图装置设计原电池(a、b电极均为Pt电极)，下列说法正确的是
A．b电极为负极，电子由b极从外电路到a极
B．离子交换膜c为阴离子交换膜
C．b极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O
D．电路中转移4ml电子，生成CO244g
8．有关下图装置的说法中正确的是( )
A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
B．乙池中电极反应式为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O
C．当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加6.4g
D．当铜棒质量减少6.4g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12LO2，将使气体全部溶于水
9．将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是( )
A.Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋
B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理
C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
10．高锰酸钾被广泛用作氧化剂。现有一个氧化还原反应的体系中共有KMnO4、MnSO4、H2O、Fe2(SO4)3、FeSO4、H2SO4、K2SO4七种物质。
Ⅰ.写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应的化学方程式(需要配平)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.某研究性学习小组根据上述反应设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1ml/L，溶液的体积均为200mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题：
(1)此原电池的正极是石墨________(填“a”或“b”)，发生________反应。
(2)电池工作时，盐桥中的SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 移向________(填“甲”或“乙”)烧杯。
(3)乙烧杯中的电极反应式为________________________________________________________________________。
(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5ml·L－1，则反应中转移的电子为________ml。
11．某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，完成下列问题：
(1)反应过程中，________棒质量减少。
(2)负极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应过程中，当其中一个电极质量增加2g时，另一电极减轻的质量________(填“大于”“小于”或“等于”)2g。
(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和Cl－，使两烧杯溶液中保持电荷守恒。
①反应过程中NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 将进入________烧杯(填“甲”或“乙”)。
②当外电路中转移0.2ml电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是________。
12．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。
锌片上发生的电极反应为________________________________________________________________________；
银片上发生的电极反应为________________________________________________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净经干燥后称重，总质量为47g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况下)为________；
②通过导线的总电量为________________________________________________________________________。
(已知NA＝6.02×1023ml－1，1个电子所带的电荷量为1.60×10－19C，结果保留三位有效数字)
13．将反应IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋5I－＋6H＋⇌3I2＋3H2O设计成如图所示的原电池。
(1)开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针向右偏转，此时甲池中发生的电极反应式为________________________，工作过程中关于电流计的读数，下列说法正确的是________(填字母)。
a．电流计读数逐渐减小
b．电流计读数有可能变为0
c．电流计读数一直不变
d．电流计的读数逐渐增大
(2)如果在加浓硫酸后，甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，则溶液变蓝的烧杯是________(填“甲”“乙”或“甲、乙”)。
(3)工作一段时间后，如果再向甲烧杯中滴入浓NaOH溶液，此时乙池中发生的电极反应式为______________________________，电流计指针向________(填“左”或“右”)偏转。
14．甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质。甲、乙同学设计的原电池如下图所示，请回答下列问题：
(1)a池中正极上的实验现象是________________________________________________________________________。
(2)b池中总反应的离子方程式为________________________________________________________________________
__________________。
(3)该实验证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池正负极”，这种做法________(填“可靠”或“不可靠”)，若不可靠，请提出另一种判断原电池正负极的可行方案________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(若你认为可靠，此空可不作答)。
(4)一段时间后，乙学生将b池两极取出，然后取少许b池溶液于烧杯中，向其中逐滴滴加6ml·L－1H2SO4溶液直至过量，可能观察到的现象是________________________________________________________________________
________________，各阶段对应的离子方程式分别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业4 原电池的工作原理
1．解析：甲中形成了原电池，氢气在铜极放出，而乙不能形成闭合回路，不能产生电流，铜片不是负极，A、B项错误；甲中产生气泡的反应速率比乙中的快，因为甲中锌失去的电子流向铜，铜周围生成氢气，乙中只是锌参加反应，反应过程中会使锌片周围产生大量的ZnSO4，H＋浓度下降，从而使反应速率减小，D项错误。
答案：C
2．解析：Zn为负极，发生氧化反应，A项错误；石墨为正极，Fe3＋在正极得电子发生还原反应，生成Fe2＋，B项正确；电子从负极(锌电极)流出，经电流表流向正极(石墨电极)，C项错误；由于Fe3＋在石墨电极上得到电子生成Fe2＋，右侧烧杯中正电荷减少，所以盐桥中的阳离子(K＋)移向FeCl3溶液(阳向正)，阴离子(Cl－)移向ZnCl2溶液(阴向负)，D项错误。
答案：B
3．答案：C
4．解析：装置甲是原电池，a极质量减小，b极质量增加，则a极为负极，b极为正极，所以金属活动性顺序：a＞b。装置乙不能构成原电池，b极有气体产生，c极无变化，所以金属活动性顺序：b＞c。装置丙是原电池，d极溶解，c极有气体产生，则d是负极，c是正极，所以金属活动性顺序：d＞c。装置丁是原电池，电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，所以金属活动性顺序：d＞a。因此这四种金属的活动性顺序：d＞a＞b＞c。
答案：B
5．解析：构成原电池的正极是Cu，负极是Zn，故①错误；电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子：2H＋＋2e－===H2↑，故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－===Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，当有1ml电子通过时，产生H2为0.5ml，故⑤正确。
答案：B
6．解析：根据所给原电池的反应可知，Fe3＋在正极发生还原反应，甲池中存在Fe3＋，故A错误；乙池中的电极为负极，失电子的物质是I－，B错误；此反应是可逆反应，电流计的读数为零时说明反应处于平衡状态，但c(Fe3＋)≠0，故C正确，D错误。
答案：C
7．解析：b极上氧气得电子生成H2O，发生还原反应作正极，a极上CH4失电子转变成CO2，失电子发生氧化反应作负极，电子由负极经导线流向正极，即从a极流向b极，故A错误；由图示可知氢离子可以通过离子交换膜由a极区进入b极区，则离子交换膜应为阳离子交换膜或质子交换膜，故B错误；b极上氧气得电子生成H2O，且电解质环境为酸性，发生的电极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故C正确；负极发生的反应为：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋，由反应可知每转移8ml电子生成1ml二氧化碳，则转移4ml电子，生成CO20.5ml，质量为22g，故D错误。
答案：C
8．解析：该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的，因此氧化剂与还原剂没有直接接触，A项错误；乙池是正极，溶液中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 得到电子，电极反应式为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O，B项错误；当铜棒质量减少6.4g(即0.1ml)时，甲池溶液中Cu2＋增加0.1ml，但由于盐桥中Cl－向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4g，C项错误；当铜棒质量减少6.4g(即0.1ml)时，转移电子的物质的量是0.2ml，所以根据电极反应式NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物质的量是0.2ml，则根据反应式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05ml，其在标准状况下的体积是1.12L，D项正确。
答案：D
9．解析：铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，而镁与NaOH溶液不能发生反应，铝失电子，作原电池的负极，A错误；由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应，故可不必处理，B正确；该装置外电路是由电子的定向移动形成电流，而内电路则是由溶液中自由移动离子的定向移动形成电流，C错误；电池开始工作时，负极上铝与NaOH溶液反应生成AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ，此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成，D错误。
答案：B
10．解析：Ⅰ.KMnO4有强氧化性，在硫酸溶液中能氧化具有还原性的FeSO4生成Fe2(SO4)3，本身被还原为MnSO4，则发生反应的化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O。
Ⅱ.(1)根据上述反应的化学方程式可知，KMnO4做氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。
(2)电池工作时，SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 向负极移动，即向乙烧杯移动。
(3)乙烧杯中的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋。
(4)溶液中的MnSO4浓度由1ml·L－1变为1.5ml·L－1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5ml·L－1×0.2L＝0.1ml，转移的电子为0.1ml×5＝0.5ml。
答案：Ⅰ.2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O
Ⅱ.(1)a 还原 (2)乙 (3)Fe2＋－e－===Fe3＋ (4)0.5
11．解析：(3)转移0.2ml电子时，铜棒质量增加6.4g，锌棒质量减少6.5g，故反应过程中，当铜电极质量增加2g时，另一电极减少的质量大于2g。
(4)反应过程中，为了保持溶液的电中性，Cl－将进入甲烧杯，NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 进入乙烧杯。当外电路中转移0.2ml电子时，乙烧杯中有0.1mlCu2＋消耗，还剩余0.1mlCu2＋，有0.2mlNH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 进入乙烧杯，故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
答案：(1)锌 (2)Zn－2e－===Zn2＋
(3)大于 (4)①乙 ②NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
12．解析：(1)该原电池中锌片作负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋；银片作正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)由电极反应不难看出该电池中溶解Zn和产生H2的物质的量之比为1∶1。
①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，m(Zn)＝60g－47g＝13g，设产生的氢气在标准状况下的体积为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
65g 22.4L
13gx
解得x＝4.48L。
②通过导线的总电量＝eq \f(13g,65g·ml－1)×2×6.02×1023ml－1×1.60×10－19C≈3.85×104C。
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)①4.48L ②3.85×104C
13．解析：(1)根据题中信息，I－失电子被氧化，说明乙池中石墨做负极，其电极反应式为2I－－2e－===I2，则甲池中石墨做正极，其电极反应式为2IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋12H＋＋10e－===I2＋6H2O，随反应的进行，碘离子和碘酸根离子的量减小，通过的电量减小，电流计读数不断减小，当反应达到平衡后，电流计的读数为0，故a、b说法正确。(2)根据(1)的分析，两烧杯中都有I2的存在，加入淀粉后，都变蓝。(3)甲烧杯中滴入NaOH溶液，消耗H＋，促使反应向逆反应方向进行，乙池中电极反应式I2＋2e－===2I－，则甲池中电极反应式为I2＋12OH－－10e－===2IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋6H2O，甲池失电子，电流计指针向左偏转。
答案：(1)2IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋10e－＋12H＋===I2＋6H2O ab
(2)甲、乙 (3)I2＋2e－===2I－ 左
14．解析：当稀硫酸作电解质溶液时，Mg作负极(金属活动性：Mg>Al)，Al作正极，Al电极上产生气泡；当NaOH溶液作电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)，原电池总反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑。由此可知，原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致两极发生改变；将b池两电极取出，b池溶液是NaOH和NaAlO2的混合溶液，所以逐滴滴加H2SO4溶液时，H2SO4先中和NaOH，再与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，当H2SO4过量时，Al(OH)3沉淀逐渐消失。
答案：(1)产生气泡
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋3H2↑
(3)不可靠 将两种金属电极通过导线连上电流表并插入电解液中构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池的正负极
(4)开始无明显现象，过一段时间产生白色沉淀，沉淀逐渐溶解最后消失 H＋＋OH－===H2O，AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O实验装置
部分实验现象
a极质量减小，b极质量增加
b极有气体产生，c极无变化
d极溶解，c极有气体产生
电流计指示在导线中电流从a极流向d极
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