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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(含解析)新人教版選修4
根據(jù)反應(yīng):2Ag++CuCu2++2Ag,設(shè)計如圖所示的原電池,下列說法錯誤的是
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
理論上,能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)均能設(shè)計成原電池。實際設(shè)計時應(yīng)注意以下幾方面:
(1)外電路
負(fù)極(還原性較強的物質(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
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)計一個原電池。在下圖方格內(nèi)畫出實驗裝置圖,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,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)計成相應(yīng)的原電池。具體設(shè)計時,先將氧化還原反應(yīng)拆分為兩個半反應(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“身強力壯”的時候,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,逐級在較高級的生物體中富集,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。