2023年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：原電池的工作原理

基礎(chǔ)過關(guān)練

題組一原電池的形成條件

1.（2021東北三省高二上聯(lián)考）選用稀H2SO4、Fe2（SOJ3溶液、鐵棒、銅

棒、伯棒,組成下圖所示的原電池裝置（只有兩個電極）,觀察到電流計G

的指針均明顯偏轉(zhuǎn),則其可能的組合共有（）

O-->

A.6種B.5種

C.4種D.3種

2.（2020山東德州一中高二上月考）下列裝置中,電流表指針不能發(fā)生

偏轉(zhuǎn)的是（）

3.在常溫條件下,如圖所示,燒杯中放入用導(dǎo)線相連的鐵、銅兩個電極,

加入適量的濃HNO3,已知停止工作時,Fe、CU均有剩余。下列有關(guān)說法

正確的是（）

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O

Fej?r?Cu

--?

:三寶：；，濃HN0,

A.Fe在反應(yīng)過程中始終作為負極

B.Cu能與濃HNO3反應(yīng),始終作為負極

C.反應(yīng)一開始Cu電極逐漸溶解

D.反應(yīng)開始時Fe電極反應(yīng)式:Fe-2e—Fe2+

題組二原電池的工作原理

4.（2020北京房山高二下期末）鋅銅原電池裝置如圖所示,下列說法不

正確的是（）

A.電子從鋅片經(jīng)外電路流向銅片

B.鹽橋中K-向負極移動

C.鋅電極上發(fā)生的反應(yīng)：Zn-2e—Zn"

D.該裝置實現(xiàn)了氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開進行

5.如圖,在盛有稀HzSOi的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y,外電路中

電子流向如圖所示,關(guān)于該裝置的下列說法正確的是（）

牛稀硫酸

A.外電路的電流方向為:Xf導(dǎo)線一Y

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B.若兩電極分別為Fe和碳棒,則X為碳棒,Y為Fe

C.X極上發(fā)生的是還原反應(yīng),Y極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)

D.若兩電極都是金屬,則它們的活動性:X>Y

6.(2020遼寧大連高二上期末)關(guān)于下列裝置的說法中,正確的是

()

I

CuSO4

'溶液

①②

A.裝置①中,鹽橋(含瓊膠的KCl飽和溶液)中的K'移向CUSOl溶液

B.裝置①中,Zn為負極,發(fā)生還原反應(yīng)

C.裝置②中的Fe得到電子

D.裝置②中電子由Fe流向石墨,然后再經(jīng)溶液流向Fe

7.下圖所示原電池工作時,右池中YzOM轉(zhuǎn)化為Y2下列敘述正確的是

()

A.左池電極反應(yīng)式T*+2e^~=X2+

B.每消耗1mol丫?0%轉(zhuǎn)移3mol電子

C.左池中陰離子數(shù)目增加

D.左、右兩池的陰、陽離子能通過鹽橋轉(zhuǎn)移

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題組三原電池原理的應(yīng)用

8.等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b,分別加入過量的稀ISO】中,同時向a中滴入

少量的CUSOI溶液,如圖表示產(chǎn)生乩的體積（。與時間（C）的關(guān)系,其中正

確的是（）

OtOt

AB

*匚

OtOt

C.n

9.（2020江蘇蘇北三市高三上模擬）依據(jù)Cd（Hg）+HgzSOi-

3Hg+CcΓ+S0f反應(yīng)原理,設(shè)計出韋斯頓標(biāo)準(zhǔn)電池,其簡易裝置如圖。下

列有關(guān)該電池的說法正確的是（）

昂÷飽和

A.電池工作時CcT向電極B移動

B.電極A上發(fā)生反應(yīng)Hg2S0l+2e-=2Hg+S0t

C.電極B上發(fā)生反應(yīng)Cd（Hg）-4e"~iHg2++Cd2+

D.反應(yīng)中每生成amolHg轉(zhuǎn)移3amol電子

10.（2021寧夏石嘴山第三中學(xué)高二上期中）有A、B、C、D四種金屬,

將A與B用導(dǎo)線連接浸入稀硫酸,B不易腐蝕;將A與D用導(dǎo)線連接浸

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入稀硫酸,電流從A流向D,其他無明顯變化;若將B浸入C的鹽溶液中,

有金屬C析出。這四種金屬的活動性順序為（

A.D>C>A>BB.D>A>B>C

C.D>B>A>CD.B>A>D>C

11.（2021云南昆明第一中學(xué)高三上雙基檢測）研究發(fā)現(xiàn),鋰和氧氣反應(yīng)

的產(chǎn)物與溫度有關(guān),低于150℃時,反應(yīng)為Li+（λ-LiOz及2Li+（λ

—Li2θ6高于150C時,則主要為2Li+∣02-Li2Oo基于此,研究人

員設(shè)計了如圖在較高溫度下工作的Li-（λ電池。

復(fù)合電極（Ni/熔融硝酸捻

固體電解質(zhì)七

液體電解質(zhì)（熔融硝酸鹽

鋰電極T

下列說法錯誤的是（）

A.復(fù)合電極為正極

B.負極的電極反應(yīng)式為Li-e—Li+

C.正極的電極反應(yīng)式為（V2H2θ+4e-40H

D.與低溫下的反應(yīng)比較,該電池轉(zhuǎn)移等量的電子所需氧氣更少,具有更

高的能量密度

12.現(xiàn)有A、B、C、D和CU五種金屬片,將其分別用導(dǎo)線連接后浸入稀

硫酸中（如圖）,每次實驗時,通過靈敏電流計測出電子流動方向如下。

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實驗分組所用金屬電子流向

①A、CuA-Cu

②C、DD→C

③A、CC→A

④B、CuCUfB

⑤…???

根據(jù)上述情況,回答下列問題。

⑴上述五種金屬的活動性順序:O

⑵在①中,Cu片上觀察到的現(xiàn)象是O

⑶在②中,溶液中H一向金屬片移動。

⑷如果實驗⑤用B、D,則導(dǎo)線中電流方向為(填“B-D”或“D

-B”)o

2+2+

⑸已知反應(yīng)：Cu+2Fe”-Cu+2Fe0請用下列試劑和材料,用上圖所

示裝置,將此反應(yīng)設(shè)計成原電池。

試劑：CuCL溶液、FeCI3溶液、FeCb溶液、KSCN溶液、L[Fe(CN)J溶液、

雙氧水、NaoH溶液。

材料：Cu片、Fe片、石墨棒。

設(shè)計電池應(yīng)選用的試劑和材料是o

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2023年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：原電池的工作原理答案全解全析

基礎(chǔ)過關(guān)練

1.B符合條件的原電池組合有:①鐵棒、銅棒、稀HzSOl②鐵棒、銅

棒、Fe2（SO4）3溶液;③鐵棒、粕棒、稀-SO,；④鐵棒、粕棒、FeKSo）溶

液;⑤銅棒、伯棒、Fez（SO）溶液。綜上共5種。

2.A鋅插入氯化銅溶液,鋅置換出銅,電子不經(jīng)過導(dǎo)線,沒有電流產(chǎn)生，

則電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),A項正確;鎂為負極,鋁為正極,可構(gòu)成原電池,

電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B項錯誤;鋅為負極,銅為正極,可構(gòu)成原電池,電

流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),C項錯誤;鋅為負極,銅為正極,可構(gòu)成原電池,電流

表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),D項錯誤。

3.C開始時,濃HNo3使鐵鈍化,Cu與濃HNo3發(fā)生反應(yīng),Fe作為正極,Cu

作為負極,隨反應(yīng)的進行,濃HN03變?yōu)橄NO“此時Fe作為負極,Cu作為

正極,A、B項錯誤;反應(yīng)一開始Cu電極作為負極,逐漸溶解,C項正確;反

應(yīng)開始時Fe電極作為正極,D項錯誤。

4.B該原電池裝置中Zn作為負極,Cu作為正極,電子從負極（鋅片）經(jīng)

外電路流向正極（銅片）,A項正確;在正極,Cl'+2e—Cu,正極區(qū)溶液中

陽離子減少,所以鹽橋中K'向正極移動,B項錯誤;鋅電極為負極,Zn失電

子生成ZrΛ發(fā)生的反應(yīng)為Zn-2e-Zn2ζC項正確;負極Zn失電子發(fā)

生氧化反應(yīng),正極Cj得電子發(fā)生還原反應(yīng),實現(xiàn)了氧化反應(yīng)和還原反

應(yīng)分開進行,D項正確。

5.D由題圖可知該裝置是原電池,外電路中電子從X電極流向Y電極,

電流的流向與此相反,即Y一導(dǎo)線一X,A項錯誤;以稀硫酸為電解質(zhì)溶液

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的原電池中較活潑的金屬作為負極,較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?/p>

作為正極,若兩電極分別為Fe和碳棒,則Y為碳棒,X為Fe,B項錯誤;X

是負極,負極上發(fā)生氧化反應(yīng),Y是正極,正極上發(fā)生還原反應(yīng),C項錯誤;

該原電池中X是負極,Y是正極,若兩電極都是金屬,則它們的活動

性:X>Y,D項正確。

6.A裝置①為原電池,鋅比銅活潑,鋅作為負極,銅作為正極,鹽橋中的

K'移向CUSoI溶液,即向正極移動,A項正確;裝置①中,Zn為負極,發(fā)生氧

化反應(yīng),B項錯誤;裝置②中鐵失去電子,C項錯誤;電子只能經(jīng)過外電路,

不能經(jīng)過溶液,D項錯誤。

7.C右池中YzOM轉(zhuǎn)化為Yt說明右池中的石墨為原電池的正極,則左

池發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),陽離子所帶電荷數(shù)增加,由溶液呈電中性可

知,陰離子數(shù)目增加,A項錯誤,C項正確;每消耗1molYzO夕,轉(zhuǎn)移6mol

電子,B項錯誤;鹽橋不能轉(zhuǎn)移電池中的離子,D項錯誤。

8.D由于兩份Zn粉的質(zhì)量相等,a中Zn與CUS0」溶液反應(yīng)置換出

CuzZn的量減少,故產(chǎn)生乩的量減少,但a中Zn、Cu和稀陵04形成原電

池,加快反應(yīng)速率,D項圖示符合要求。

9.B根據(jù)電池總反應(yīng)式可知,電池工作時Cd在負極失電子,故B為負

極,電極反應(yīng)式為Cd-2N-CcT,生成的C(T移向A極,A、C錯誤;正極

上HgzSO,得電子生成Hg和SO匕電極反應(yīng)式為Hg2SO∣+2e--2Hg+S0f,

結(jié)合總反應(yīng)式知當(dāng)生成amolHg時,轉(zhuǎn)移mol電子,B正確,D錯誤。

10.B兩種活動性不同的金屬和稀硫酸構(gòu)成原電池,較活潑的金屬作

為負極,負極上金屬失電子發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕,較不活潑的金屬作為

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正極,所以A的活動性強于B；外電路中電流由正極流向負極,將A與D

用導(dǎo)線連接浸入稀硫酸,電流從A流向D,所以D的活動性大于A；金屬

的置換反應(yīng)中,較活潑金屬能置換出較不活潑的金屬,說明B的活動性

大于C,所以金屬的活動性:D>A>B>C,B項正確。

H.C根據(jù)圖示,電子由負極流向正極,所以復(fù)合電極為正極,A項正確;

鋰電極為負極,鋰失去電子,負極