第四章 第一节 教案及习题（高中化学 选修4 步步高）.docx

1、 第一节第一节 原电池原电池 核心素养发展目标 1.宏观辨识与微观探析：以铜锌原电池为例，从宏观和微观的角度， 分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式。2.变 化观念与平衡思想：进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐 桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性。 一、原电池的工作原理 1原电池的构造与工作原理 铜锌原电池如图所示，请回答下列问题： (1)有关的实验现象 锌片逐渐溶解，铜片逐渐加厚变亮，硫酸铜溶液颜色变浅； 电流表的指针发生偏转，装置中的能量变化是化学能转化为电能。 (2)电极名称和电极反应 锌电极为负极，发生氧

2、化反应，电极反应式是 Zn2e =Zn2； 铜电极为正极，发生还原反应，电极反应式是 Cu2 2e=Cu； 电池总反应的离子方程式是 ZnCu2 =Zn2Cu。 (3)电子流动方向和电流方向 外电路：电子由锌电极经过导线流向铜电极，电流由铜电极流向锌电极； 内电路：阳离子移向铜电极(正极)，阴离子移向锌电极(负极)。 (4)原电池构成的条件：具有活动性不同的两个电极，二者直接或间接地连在一起，插入电解 质溶液或熔融电解质中，且能自发地发生氧化还原反应。下列图示装置能形成原电池的是 AD。 (1)原电池原理是将氧化反应和还原反应分开进行，还原剂在负极上失去电子发生氧化反应， 电子通过导线流向正极

3、，氧化剂在正极上得到电子发生还原反应。 (2)原电池工作原理示意图 例 1 由原电池相关知识判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应() (2)原电池中电流的方向是负极导线正极() (3)原电池中负极发生的反应是还原反应() (4)铜锌原电池中电子由锌电极经过溶液流向铜电极() (5)在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极() (6)铜、锌与硫酸组成的原电池中，锌为负极，质量减少，铜为正极，质量不变() 思维启迪原电池正极和负极的判断 判断依据 正极 负极 电极材料 不活泼金属或非金属 活泼金属 电子流向 电子流入 电子流出 电极反应 还原反应

4、 氧化反应 电极常见现象 电极增重或产生气体 电极减轻 离子移向 阳离子移向 阴离子移向 相关链接 (1)在原电池中，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。如果给出电池总 反应，可以直接根据元素化合价的升降来判断。 (2)在判断原电池正、负极时，不要只考虑金属活泼性的相对强弱，还要考虑其能否与电解质 溶液发生氧化还原反应。 镁、铝和稀盐酸构成的原电池中，镁作负极，铝作正极；若把稀盐酸换为氢氧化钠溶液， 则铝作负极，镁作正极。 铝、铜和氢氧化钠溶液构成的原电池中，铝作负极；若把氢氧化钠溶液换为浓硝酸，则铜 作负极。 2盐桥原电池(或双液原电池) 按下图所示装置完成实验，并回答下列问

5、题： (1)实验过程中，能观察到的实验现象 锌片逐渐溶解，铜片逐渐加厚变亮； 电流表指针发生偏转； 硫酸铜溶液的颜色变浅。 (2)离子移动方向 硫酸锌溶液中：Zn2 向盐桥移动； 硫酸铜溶液中：Cu2 向铜极移动； 盐桥中：K 移向正极区(CuSO 4溶液)，Cl 移向负极区(ZnSO 4溶液)。 (3)若取出装置中的盐桥，电流表的指针是否还会发生偏转？不偏转，原因是取出盐桥，该装 置不能构成闭合回路，不能形成原电池。 原电池中盐桥的作用 (1)构成闭合回路，形成原电池。 (2)避免电极与电解质溶液直接反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。 (3)盐桥中的阴、阳离子定向迁移，使电解质溶液保

6、持电中性，反应持续进行，能长时间稳定 放电。 例 2 关于下图所示的原电池，下列说法正确的是( ) A电子从锌电极通过电流表流向铜电极 B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C铜电极发生还原反应，其电极反应是 2H 2e=H 2 D取出盐桥后，电流表指针仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变 答案 A 解析 锌片作负极，铜片作正极，电子从负极流向正极，A 选项正确；盐桥中的阴离子向负 极移动，B 选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为 Cu2 2e =Cu，C 选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，电流表指针不偏转，铜电极在反应后 质量增加，D 选项错误。 考点 原电池的工作

7、原理 题点 盐桥原电池 例 3 根据原电池的工作原理，写出下列电池的电极反应式。 (1)将铁片、铜片用导线连接后，置于稀硫酸中，形成原电池： 正极反应式是_； 负极反应式是_； 原电池总反应的离子方程式是_。 (2)有人用原电池原理除去银器皿表面的黑色硫化银，其处理方法：将一定浓度的食盐溶液放 入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，有臭鸡蛋气味的气体放出， 银表面的黑色会褪去而银不会损失。在此形成的原电池中： 负极反应式是_； 正极反应式是_； 总反应方程式是_。 答案 (1)2H 2e=H 2 Fe2e =Fe2 Fe2H=Fe2H 2 (2)2Al6e =2Al3 3A

8、g 2S6e =6Ag3S2 3Ag 2S2Al6H2O=6Ag 2Al(OH)33H2S 解析 (2)要善于抓住题示信息。“黑色褪去而银不会损失”，必然发生变化：Ag2S Ag， 显然这是原电池的正极反应：3Ag2S6e =6Ag3S2，负极反应应为活泼金属发生氧化反 应：2Al6e =2Al3，正极生成的 S2和负极生成的 Al3在溶液中都能水解且相互促进： 2Al3 3S26H 2O=2Al(OH)33H2S，有臭鸡蛋气味的硫化氢气体产生。原电池的总反 应为上述三个反应式的加合：3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S。 考点 原电池的工作原理 题点 电极反应式的书写及正

9、误判断 方法点拨一般电极反应式的书写方法 (1)判断原电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂。 (2)结合介质的酸碱性确定还原产物和氧化产物。 (3)写出电极反应式，将两式相加得总反应式。 例 4 根据下列原电池的总反应式，写出其电极反应式。 (1)利用反应 2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O 可制备硫酸铜，若将该反应设计为原电池， 其负极反应式是 _， 正极反应式是_。 (2)某原电池总反应为 2FeO2 43H2=Fe2O34OH H 2O，在该原电池中： 负极反应式是_； 正极反应式是_。 答案 (1)2Cu4e =2Cu2 O 24e 4H=2H 2O (2)3H26e 6OH

10、=6H 2O 2FeO 2 45H2O6e =Fe 2O310OH 解析 (1)将总方程式拆成氧化反应和还原反应两个半反应，还原剂在负极上发生氧化反应： 2Cu4e =2Cu2；氧化剂在正极上发生还原反应：O 24e 4H=2H 2O。(2)将总方程式 拆成氧化反应和还原反应两个半反应，还原剂在负极上发生氧化反应：3H26e 6OH =6H2O；氧化剂在正极上发生还原反应：2FeO2 45H2O6e =Fe 2O310OH 。 考点 原电池的工作原理 题点 电极反应式的书写及正误判断 方法点拨已知总反应式，书写电极反应式的方法 (1)分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对

11、应的还原产物，氧化 剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极 反应。 (2)当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应注意电解质参与的反应。 (3)若有一电极反应式较难书写，可先写较易写出的电极反应式，然后利用总反应式减去该电 极反应式即可得到另一电极反应式。 相关链接 (1)简单铜锌原电池与盐桥原电池的比较 实验装置 实验步骤 将铜片和锌片用导线连接， 并在中间串联一个电流表； 平行插入盛有 1 mol L 1 CuSO4溶液的烧杯中，观察 用一个充满电解质溶液的盐桥，将置有 锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶 液连接起来，然

12、后将锌片和铜片用导线连 接，并在中间串联一个电流表，观察现象； 现象 取出盐桥，观察现象 实验 现象 电流 表 指针偏转 电流表的指针发生偏转； 取出盐桥，电流表的指针回到原点 电极 变化 锌片逐渐溶解， 铜片上有红 色固体析出 左边烧杯中的锌片逐渐溶解，右边烧杯 中的铜片上有红色固体析出； 取出盐桥，铜片上不再有固体析出，锌 片也不再溶解 电极反应 铜片：Cu2 2e=Cu(还原反应) 锌片：Zn2e =Zn2(氧化反应) 电池总反应：Cu2 Zn=CuZn2 (2)原电池原理中的注意事项 只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，将化学能转化为电能。 电解质溶液中阴、阳离子的定向移动与导线中

13、电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合 回路。 原电池中电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥。 原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。 二、原电池原理的应用 1比较金属活动性强弱 对于酸性电解质，一般是负极金属的活动性较强，正极金属的活动性较弱。 例如：a 和 b 两种金属，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到 a 极溶解，b 极上有气泡产生， 则 a 为负极，b 为正极，金属活动性 ab。 2加快氧化还原反应的速率 构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。 例如：实验室制取氢气时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快；或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶 液，产生氢气的速率加快。 3设

14、计化学电池 (1)理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。 (2)外电路：还原性较强的物质在负极上失去电子，氧化性较强的物质在正极上得到电子。 (3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。 例 5 依据氧化还原反应：Cu2Ag =Cu22Ag 设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： (1)电极 X 的材料是_，电解质溶液 Y 是_。 (2)银电极的电极反应式是_； X 电极的电极反应式是_。 (3)外电路中的电子是从_极流向_极。 (4)该原电池的正极是_，还可以选用_等材料。 (5)如果将装置图中的两个烧杯换成一个烧杯，是否还需要硫酸铜溶液？ _。 答案 (1)

15、铜 硝酸银溶液 (2)2Ag 2e=2Ag Cu2e=Cu2 (3)负(或铜) 正(或银) (4)银 铂、石墨 (5)不需要 解析 原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡 电荷的作用。由总反应方程式可知电极 X 的材料是 Cu，发生氧化反应，电解质溶液 Y 是可 溶性银盐溶液，常用 AgNO3溶液。电极反应式如下，负极：Cu2e =Cu2，正极：2Ag 2e =2Ag，电子由负极(Cu)流出，经外电路流向正极(Ag)。 考点 原电池工作原理的应用 题点 设计原电池 原电池的设计方法“两极一液一连线” (1)根据电池总反应式写出正极和负极的电极反应式。 (2)

16、电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池中的负极必须能够与电解质溶液反应， 容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料，所以正极和负极不能用同一种材料，两个 电极可以是活泼性不同的两种金属或一种金属和一种非金属。 (3)电解质溶液的选择：电解质溶液是为正极提供放电的物质，一般能够与负极发生氧化还原 反应。 (4)形成闭合回路。 相关链接 根据原电池原理设计原电池 (1)原电池的设计原理 用还原性较强的物质作负极，向外电路提供电子。 用氧化性较强的物质作正极，从外电路中得到电子。 原电池内部，两极浸在电解质溶液中，通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。 (2)原电池的设计思路 首先以自发进行的

17、氧化还原反应为基础来设计原电池，把氧化还原反应分解为氧化反应和还 原反应两个反应，从而确定电极反应；其次，以两电极反应原理为依据，确定电极材料和电 解质溶液；最后，用导线连接构成闭合回路。 (3)确定电极材料 如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极。 两电极材料的选择包括以下几种情况： 活动性不同的两种金属。如锌铜原电池中，锌作负极，铜作正极。 金属和非金属。如锌锰干电池中，锌作负极，石墨作正极。 金属和化合物。如铅蓄电池中，铅板作负极，二氧化铅作正极。 均为惰性电极。如氢氧燃料电池中，正负极均为 Pt 电极。 注意 两个电极必须均能导电。 (4)确定电解质溶液 一般来说，电解质

18、溶液中的阳离子要在正极发生还原反应，而电解质溶液中的阴离子一般不 参与反应，可根据实际情况确定电解质溶液。若设计的原电池中含有盐桥，需保证每个半电 池中电极与电解质溶液均不能发生反应。 说明 设计原电池时，若氧化还原反应中无明显的电解质溶液，可用水作电解质溶液，但为 了增强其导电能力，往往向其中加入少量强碱或强酸。 例 6 (2018 铜仁一中期中)把 a、b、c、d 四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成 原电池。若 a、b 相连时，a 为负极；c、d 相连时，电流由 d 到 c；a、c 相连时，c 极上产生 大量气泡。b、d 相连时，b 上有大量气泡产生，则四种金属的活动性由强到弱的顺

19、序为( ) Aabcd Bacdb Ccabd Dbdca 答案 B 解析 原电池中，活泼金属作负极，失去电子。a、b 相连时 a 为负极，ab；c、d 相连时 c 为负极，cd；a、c 相连时，c 极上产生大量气泡，c 为正极，ac；b、d 相连时，b 为正极， db。由此可得金属活动性：acdb。 考点 原电池工作原理的应用 题点 比较金属活动性强弱 1.在如图所示的水果(柠檬)电池中，外电路上的电流从 X 电极流向 Y 电极。若 X 为铁，则 Y 可能是( ) A锌 B石墨 C银 D铜 答案 A 解析 电流的方向与电子的移动方向相反， 由已知条件知电子由 Y 电极流向 X 电极， 因此

20、Y 电极的金属活动性强于铁，故 Y 电极只能为选项中的锌。 考点 原电池的工作原理 题点 原电池的构成与工作原理 2.(2018 福建四地六校高二月考)某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是( ) A电池工作中，盐桥中的 Cl 向负极移动 B负极反应式：2H 2e=H 2 C工作一段时间后，两烧杯中溶液 pH 均不变 DFe 作正极，发生氧化反应 答案 A 解析 根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥的作用是构成闭合 回路和平衡两烧杯中的电荷，所以 Cl 向负极移动，故 A 正确；铁作负极：Fe2e=Fe2， 正极反应式为 2H 2e=H 2，故 B 错误；左烧杯中

21、 pH 基本不变，右烧杯中消耗 H ，c (H )减小，pH 增大，故 C 错误；总电极反应式为 Fe2H=Fe2H 2，铁作负极，发生 氧化反应，故 D 错误。 考点 原电池的工作原理 题点 盐桥原电池 3下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( ) A均发生了化学能转化为电能的过程 BZn 和 Cu 既是电极材料又是反应物 C工作过程中，电子均由 Zn 经导线流向 Cu D相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高 答案 B 解析 两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化为电能的过程，故 A 正确；根据原电池 的工作原理，锌比铜活泼，锌作负极、铜作正极，铜本身不是反应物，故 B 错误；锌作负极，

22、电子从负极经外电路流向正极，故 C 正确；图乙装置产生的电流在一段时间内变化不大，但 图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减，故 D 正确。 考点 原电池的工作原理 题点 原电池的构成与工作原理 4(2018 大连高二期末)某原电池总反应为：Cu2Fe3 =Cu22Fe2，下列能实现该反应 的原电池是( ) A B C D 电极材料 Cu、C Cu、Ag Cu、Zn Fe、Zn 电解质溶液 Fe(NO3)3 FeSO4 FeCl3 CuSO4 答案 A 解析 根据原电池的总反应可知，Cu 的化合价升高，Cu 作负极，电解质溶液应含有 Fe3 ， 另一个电极应为比 Cu 不活泼的导电物质，A 正

23、确；电解质溶液中不含 Fe3 ，B 错误；Zn 比 铜活泼，锌作负极，C 错误；发生的电池总反应是 ZnCu2 =Zn2Cu，D 错误。 考点 原电池工作原理的应用 题点 比较金属活泼性强弱 5由 A、B、C、D 四种金属按下表中装置图进行实验。 装置 现象 金属 A 不断溶解形成 二价金属离子 C 极质量增加 A 极有气泡产生 根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极的电极反应式是_ _。 (2)装置乙中正极的电极反应式是_ _。 (3)装置丙中溶液的 pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_ _。 答案 (1)A2e =A2 (2)Cu22e=

24、Cu (3)变大 (4)DABC 解析 甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中 A 不断溶解，则 A 为负极、B 为 正极，活动性 AB；乙中 C 极增重，即析出 Cu，则 B 为负极，活动性 BC；丙中 A 上有 气泡即 H2产生，则 A 为正极，活动性 DA，随着 H 的消耗，pH 变大。 考点 原电池的相关综合 题点 原电池的综合应用 题组一 原电池的构成及工作原理 1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是( ) 答案 A 解析 装置 B、C 中无化学反应发生；D 不能形成闭合回路；只有 A 能形成原电池，铜电极 上有氢气产生。 考点 原电池的工作原理 题点 原电池

25、的构成与工作原理 2.如图，下列说法不正确的是( ) A在装置中锌棒逐渐变细，铜棒无变化 B在装置中锌棒逐渐变细，铜棒逐渐变粗 C在装置中部分化学能转化成了电能 D在装置中锌棒均被氧化 答案 B 解析 A 项，在装置中锌与氢离子反应生成锌离子和氢气，锌棒变细，铜不与氢离子反应， 铜棒没有变化；B 项，在装置中锌棒与铜棒通过导线连接形成闭合回路，构成原电池，锌 失去电子转化为锌离子，锌棒变细，氢离子在铜棒上得电子生成氢气，铜棒不会变粗；C 项， 装置实现了化学能到电能的转化；D 项，在装置中，锌均失去电子发生氧化反应，被 氧化。 考点 原电池的工作原理 题点 原电池的构成与工作原理 3.如图，在

26、盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极 X、Y，外电路中电子流向如图所示。 关于该装置的下列说法正确的是( ) A外电路的电流方向为 X外电路Y B若两电极分别为铁和碳棒，则 X 为碳棒，Y 为铁 CX 极上发生的是还原反应，Y 极上发生的是氧化反应 D若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为 XY 答案 D 解析 由图可知，原电池外电路中电子由 X 极流向 Y 极，则 X 极为负极，Y 极为正极。 考点 原电池的工作原理 题点 原电池的构成与工作原理 4下列关于原电池的叙述正确的是( ) A在外电路中，电流由铜电极流向银电极 B正极反应为 Cu2 2e=Cu C实验过程中取出盐桥，原电池仍继续

27、工作 D将铜片直接浸入硝酸银溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 答案 D 解析 该原电池中 Cu 作负极，Ag 作正极，电极反应为 Cu2e =Cu2(负极)，2Ag2e =2Ag(正极)，盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子是由负极流向正极，电流 的方向和电子的流向相反。D 选项正确。 考点 原电池的工作原理 题点 盐桥原电池 5如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( ) A电极上发生还原反应，作原电池的负极 B电极的电极反应式为 Cu2 2e=Cu C该原电池的总反应：2Fe3 Cu=Cu22Fe2 D盐桥中装有含氯化钾的琼胶，其作用是传递电子 答案 C 解析 该原

28、电池所发生的反应实质是 Fe3 与 Cu 的反应，C 正确；电极上发生还原反应， 作正极，A 错；电极为负极，电极反应式为 Cu2e =Cu2，B 错；电子在负极上产生后 经导线聚集在正极后被吸收掉，不可能通过溶液和盐桥，D 错。 考点 原电池的工作原理 题点 盐桥原电池 题组二 原电池电极的判断和电极反应式书写 6对于原电池的电极名称，叙述错误的是( ) A发生氧化反应的一极为负极 B正极为电子流入的一极 C比较不活泼的金属为负极 D电流流出的一极为正极 答案 C 解析 原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体) 为正极，发生还原反应。 考点 原电池的工作原

29、理 题点 原电池正极和负极的判断 7锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多 种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为 LiMnO2=LiMnO2，下列说法正确的是( ) ALi 是正极，电极反应式为 Lie =Li BLi 是负极，电极反应式为 Lie =Li CMnO2是负极，电极反应式为 MnO2e =MnO 2 DLi 是负极，电极反应式为 Li2e =Li2 答案 B 解析 由总反应方程式 LiMnO2=LiMnO2可知，Li 元素在反应后化合价升高(01)， Mn 元素在反应后化合价降低(43)。Li 被氧化，在电池中作负极，电极反应为 Lie =

30、Li ，MnO 2在正极上得电子，电极反应为 MnO2e =MnO 2。 考点 原电池的工作原理 题点 电极反应式的书写及正误判断 8原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的 是( ) A由 Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为 Cu2e =Cu2 B由金属 Al、Cu 和稀硫酸组成的原电池，负极反应式为 Al3e =Al3 C由 Al、Mg、NaOH 溶液组成的原电池，负极反应式为 Al4OH 3e=AlO 22H2O D由金属 Al、Cu 和浓硝酸组成的原电池，负极反应式为 Cu2e =Cu2 答案 A 解析 铁比铜活泼，铁作负极，负极

31、反应式为 Fe2e =Fe2，故 A 错误；铝比铜活泼，铝 作负极，负极反应式为 Al3e =Al3，故 B 正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶 液反应，因此铝作负极，负极反应式为 Al4OH 3e=AlO 22H2O，故 C 正确；Al 与 浓硝酸发生钝化反应，则铜作负极，负极反应式为 Cu2e =Cu2，故 D 正确。 考点 原电池的工作原理 题点 电极反应式的书写及正误判断 题组三 原电池工作原理的应用 9M、N、P、E 四种金属：MN2 =NM2 M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液 中，M 表面有大量气泡 N、E 用导线连接放入 E 的硫酸盐溶液中，电极反应为 E2 2e =E，

32、N2e =N2。四种金属的活动性由强到弱的顺序是( ) AP、M、N、E BE、N、M、P CP、N、M、E DE、P、M、N 答案 A 解析 由知，金属活动性 MN；M、P 用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M 表面产生气 泡，M 作原电池正极，活动性 PM；N、E 构成的原电池中 N 作负极，活动性 NE。 考点 原电池工作原理的应用 题点 比较金属活泼性强弱 10a、b 两个烧杯中均盛有 100 mL 等浓度的稀 H2SO4，将足量的两份锌粉分别加入两个烧 杯中，同时向 a 中加入少量 CuSO4溶液，下列产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系正确的是 ( ) 答案 B 解析 H2SO4的物

33、质的量相等、Zn 粉过量，H2的量由 H2SO4的物质的量决定。a 中部分 Zn 与 CuSO4发生反应置换出 Cu 并形成“Zn|H2SO4|Cu”原电池，反应速率加快，但产生 H2的 体积相等。 考点 原电池工作原理的应用 题点 判断化学反应速率的大小 11某原电池的电池反应为 Fe2Fe3 =3Fe2，与此电池反应不符的原电池是( ) A铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池 B石墨、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 C铁片、锌片、Fe2(SO4)3溶液组成的原电池 D铜片、铁片、Fe(NO3)3溶液组成的原电池 答案 C 解析 由电池反应可知，铁作负极，铁失去电子发生氧化反应。C

34、 项中，由于锌的活泼性大 于铁，故锌作负极，发生氧化反应，与电池反应不符。 考点 原电池工作原理的应用 题点 设计原电池 12.某化学兴趣小组利用反应 Zn2FeCl3=ZnCl22FeCl2，设计了如图所示的原电池装置， 下列说法正确的是( ) AZn 为负极，发生还原反应 Bb 电极反应式为 2Fe3 2e=2Fe2 C电子流动方向是 a 电极FeCl3溶液b 电极 D电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用铜 答案 D 解析 根据 Cl 的移动方向可知，b 电极为负极，a 电极为正极，根据电池反应式可知，Zn 发生失电子的氧化反应，即 b 电极反应式为 Zn2e =Zn2，A、B 项

35、错误；电子流动方向 是 b 电极导线a 电极，C 错误；正极材料的活泼性应比负极材料弱，D 正确。 考点 原电池工作原理的应用 题点 设计原电池 13能源是现代社会发展的三大支柱之一，化学在提高能源的利用率和开发新能源中起到了 重要的作用。电能是现代社会中应用最广泛的二次能源。 (1)下列装置中能够实现化学能转化为电能的是_(填字母)。 (2)写出该装置正极反应的电极反应式_ _。 (3)该装置中溶液里的阴离子移向_(填电极的化学式)极。 (4)若装置中转移了 0.2 mol 电子，则理论上溶液增加的质量是_。 答案 (1)C (2)2H 2e=H 2 (3)Zn (4)6.3 g 解析 (1

36、)原电池的构成条件：有两个活泼性不同的电极，将电极插入电解质溶液中， 两电极间构成闭合回路，能自发地进行氧化还原反应，C 装置符合构成原电池的条件，故 C 正确。(2)C 装置中 Ag 作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，其电极反应式为 2H 2e= H2。(3)阴离子移向负极锌。(4)装置中转移了 0.2 mol 电子，根据总反应：2H Zn=Zn2 H2，则理论上溶液质量增重 0.165 g0.12 g6.3 g。 考点 原电池的相关综合 题点 原电池的综合应用 14利用反应 Cu2Ag =2AgCu2设计了如图所示的原电池。回答下列问题： (1)该原电池的负极材料是_，发生_(填“氧化”

37、或“还原”)反应。 (2)X 是_，Y 是_。 (3)正极上出现的现象是_。 (4)在外电路中，电子从_(填写电极材料)极流向_极。 答案 (1)铜 氧化 (2)CuSO4溶液CuCl2、Cu(NO3)2等可溶性铜盐溶液也可 AgNO3溶液 (3)银棒上有银白色物质析出 (4)Cu Ag 解析 在反应 Cu2Ag =2AgCu2中， Cu 作还原剂， 即为原电池的负极材料， 失去电子， 发生氧化反应；Ag 作氧化剂，在原电池的正极得电子，故银棒上有银白色物质析出；左右 两个烧杯中的电解质溶液依据其中的电极材料选择，在双液原电池中，电极材料中的金属元素 一般与电解质溶液中的相同，故 X 是 Cu

38、SO4溶液或其他可溶性铜盐溶液，Y 是 AgNO3溶液。 考点 原电池的相关综合 题点 原电池的综合应用 15某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁 片与铝片作电极，但甲同学将电极放入 6 mol L 1 稀硫酸中，乙同学将电极放入 6 mol L 1 的 NaOH 溶液中，如图所示。 (1)写出甲池中发生的有关电极反应式： 负极_， 正极_。 (2) 乙 池 中 负 极 为 _ ， 正 极 发 生 _ 反 应 ， 总 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _ _。 (3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应 比构成

39、正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_(填写元素符号，下同)活动性更强， 而乙会判断出_活动性更强。 (4)由此实验，可得到如下哪些结论？_。 A利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质 B镁的金属性不一定比铝的金属性强 C该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值 D该实验说明化学研究对象复杂，反应条件多变，应具体问题具体分析 (5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法 _(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可 行的实验方案：_ _。 答案 (1)Mg2e =Mg2 2H2e=H 2 (2)Al 还原

40、2Al2OH 2H 2O=2AlO 23H2 (3)Mg Al (4)AD (5)不可靠 根据电路中电流的方向或电子转移的方向 解析 (1)甲池中电池总反应方程式为 MgH2SO4=MgSO4H2，Mg 作负极，电极反应 式为 Mg2e =Mg2，Al 作正极，电极反应式为 2H2e=H 2。 (2)乙池中电池总反应方程式为 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，所以负极为 Al，正 极为 Mg，正极上发生还原反应。 (3)甲池中 Mg 为负极，Al 为正极；乙池中 Al 为负极，Mg 为正极。若根据负极材料金属比正 极活泼，则甲判断 Mg 活动性强，乙判断 Al 活动性强。 考点 原电池的相关综合 题点 原电池的综合探究实验