第4課第1課時(shí)原電池的工作原理

目標(biāo)任務(wù)

課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.能分析、解釋原電池的工作原理,能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原1.能從宏觀與微觀相結(jié)合的角度認(rèn)識(shí)原電池的構(gòu)成

電池。條件及工作原理。

2.能正確判斷原電池的電極并書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。2.能利用原電池的理論模型，建立對(duì)原電池裝置的

3.認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。系統(tǒng)分析的思維模板，并能解決相關(guān)實(shí)際問(wèn)題。

預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

自主梳理

一、原電池工作原理

i.概念：將轉(zhuǎn)化為的裝置，稱(chēng)為原電池，其反應(yīng)實(shí)質(zhì)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

2.鋅銅原電池工作原理

鋅片____________，銅片

裝置與E橋上有_______________,

JJ

-

現(xiàn)象電流表指針發(fā)生_____

Zr1SO4溶液c:uSO,溶濟(jì)

電極名稱(chēng)Zn電極一負(fù)極Cu電極一正極

得失電子失電子得電子

電子流向——

反應(yīng)類(lèi)型_____反應(yīng)_____反應(yīng)

電極反應(yīng)式Zn—2e^^=Zn21Cir'4-2e-^=Cu

總反應(yīng)式Zn4-Cu2+=Zn2++Cu

3.鹽橋

(1)成分：含有瓊膠的KC1飽和溶液。

(2)離子移動(dòng)方向：。一移向―極區(qū)，K+移向—極區(qū)。

4.原電池的構(gòu)成條件

一兩個(gè)活潑性不同的電極，較活潑的做—極

茶———溶液

例一形成—回路

一能自發(fā)地發(fā)生反應(yīng)

二、原電池的設(shè)計(jì)

1.原電池的組成：原電池是由兩個(gè)組成，如鋅銅原電池是鋅半電池和銅半電池通過(guò)連接。

2.原電池設(shè)計(jì)關(guān)鍵

（I）外電路

的物質(zhì)）京J正極（較穩(wěn)定的金屬或能導(dǎo)電的非金屬）。

負(fù)極（

（2）內(nèi)電路

將兩極浸入溶液中，使陰、陽(yáng)離子做。陰離子移向—極，陽(yáng)離子移向—極。

【答案】

、1.化學(xué)能電能

2.逐漸溶解紅色物質(zhì)析出偏轉(zhuǎn)流出流入氧化還原

3.⑵負(fù)正

4.負(fù)電解質(zhì)閉合氧化還原

二、1.半電池鹽橋

2.（1）還原性較強(qiáng)（2）電解質(zhì)定向移動(dòng)負(fù)正

預(yù)習(xí)檢測(cè)

1.在如圖所示的水果（檸檬）電池中，測(cè)得Y的電勢(shì)更高，若X為鐵，則Y不可能是

A.鋅B.石墨C.銀D.銅

【答案】A

【蟀析】測(cè)得Y的電勢(shì)更高，Y電極為正極，因此Y的金屬活動(dòng)性弱于鐵，故Y不可能為鋅，故選A。

2.某同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池裝置如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

%（工溶液

c.Fe3?移向Cu極D.電流從C極流向Cu極

【答案】C

【解析】A.該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Cu+2FeCb—CuCl2+2FeCh?A正確;

B.該電池中Cu失電子，做負(fù)極，B正確：

C.原電池中，陽(yáng)離子應(yīng)該移向正極，Cu為負(fù)極，C錯(cuò)誤；

D.電流由正極流向負(fù)極，該原電池中Cu為負(fù)極，C為正極，D正確；

故選C。

3.中國(guó)古代文化博大精深，下列對(duì)有關(guān)古文獻(xiàn)內(nèi)容的解讀正確的是

選項(xiàng)古文獻(xiàn)內(nèi)容解讀

A野火燒不盡，春風(fēng)吹又生枯草秸稈的燃燒需要點(diǎn)燃，是吸熱反應(yīng)

B投泥潑水愈光明向泥煤上加一點(diǎn)水，能夠使泥煤產(chǎn)熱更多

C石膽化鐵為銅鐵鍋和硫酸銅溶液形成原電池，鐵為正極

D蓋此研色綠味酸，燒之則赤硫酸亞鐵在溶液中水解顯酸性，灼燒發(fā)生氧化還原反應(yīng)

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】A.燃燒是放熱反應(yīng)，和反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；

B.碳和水蒸氣反應(yīng)是吸熱，產(chǎn)生的CO和H2燃燒火焰明亮，但是總熱量不變，B錯(cuò)誤;

C.鐵失電了?發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極，C錯(cuò)誤：

故選Do

4.對(duì)如圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述或分析正確的是

A.溶液變監(jiān)色B.Cu片上有氣泡

C.一段時(shí)間后，溶液的pH減小D.Cu是氧化劑

【答案】B

【解析】A.銅作正極，不參與電極反應(yīng),無(wú)銅離子產(chǎn)生，溶液不變藍(lán)色，故A錯(cuò)誤;

B.銅作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液中的氫離子在銅電極上得到電子轉(zhuǎn)化為氫氣，正極反應(yīng)為:

2H“2e=H2個(gè)，銅電極上有氣泡產(chǎn)生，故B正確：

C.正極上氫離子得到電子,c(H+)降低,溶液的pH增大,故C錯(cuò)誤;

D.Cu電極沒(méi)有參與反應(yīng)，既不作氧化劑也不作還原劑，故D錯(cuò)誤；

答案選B,,

5.在實(shí)驗(yàn)室中，將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接（導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流表），平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，裝

置如圖。下列說(shuō)法正確的是

<5>

稀硫酸

A.鋅片逐漸溶解B.燒杯中溶液逐漸呈藍(lán)色

C.電子由銅片通過(guò)導(dǎo)線流向鋅片D.該裝置能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能

【答案】A

C.電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即由鋅片通過(guò)導(dǎo)線流向銅片，C錯(cuò)誤；

D.該裝置為原電池，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珼錯(cuò)誤；

故選A。

【答案】B

故選Bo

探究提升

A環(huán)節(jié)一原電池及其工作原理

【情境材料】

原電池原理

【問(wèn)題探究】

I.打開(kāi)甲、乙兩裝置中的Ki與七，檢流計(jì)及鋅片有何現(xiàn)象？

2.閉合Ki、K2,甲、乙裝置中的檢流計(jì)、銅片及鋅片有何現(xiàn)象？

3.乙中鹽橋的作用是什么？

4.甲、乙兩原電池中哪個(gè)工作效率高？

【答案】

1.檢流計(jì)指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，甲裝置中鋅片溶解且有氣泡產(chǎn)生，乙裝置中鋅片上無(wú)明顯變化。

2.檢流計(jì)指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，銅片上均有氣泡生成，鋅片均溶解。

3.離子在鹽橋中能夠定向移動(dòng)，通過(guò)鹽橋?qū)蓚€(gè)隔離的電解質(zhì)溶液連接起來(lái)，可使電流傳導(dǎo)，形成閉合同

路。

4.乙電池工作效率高，甲電池中鋅片和硫酸電解質(zhì)溶液直接接觸，少量鋅會(huì)與硫酸直接反應(yīng)，降低工作效

率。

要點(diǎn)歸納

1.原電池的工作原理(以銅鋅原電池為例)

2.原電池正負(fù)極的判斷

3.原電池電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的一般步驟

商E按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反

列物質(zhì)

一應(yīng)，判斷出電極反應(yīng)物及產(chǎn)物，找出得失電

電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)

定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H，,應(yīng)讓其

看環(huán)境

一結(jié)合0H生成水。電極反應(yīng)式要遵守電荷

配守恒

守恒、質(zhì)量守恒、得失電子守恒等,并加以

配平U

兩式加兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)的離子方程

驗(yàn)總式一式對(duì)照驗(yàn)證。

4.鹽橋的作用

鹽橋在原電池中起導(dǎo)電作用，使整個(gè)裝置形成閉合回路，鹽橋?qū)щ娎玫氖顷?、?yáng)離子的定向移動(dòng)，使電

解質(zhì)溶液保持電中性，從而使原電池能相對(duì)持續(xù)、穩(wěn)定地產(chǎn)生電流。

(1)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)不一定是電極與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)，也可能是電極與溶液中溶解的等發(fā)

生的反應(yīng)，如將鐵與石墨相連浸入食鹽水中，F(xiàn)e與Ch發(fā)生反應(yīng)。

⑵電子只能在導(dǎo)線中流動(dòng)而不能在溶液中流動(dòng)；離子只能在溶液中移動(dòng)而不能在導(dǎo)線中移動(dòng)。原電池中的

內(nèi)電路和外電路分別通過(guò)離子的移動(dòng)和電子的流動(dòng)而形成閉合回路，可形象的描述為“電子不下水，離子

不上岸”。

⑶帶鹽橋的原電池裝置中，負(fù)極半電池：還原性強(qiáng)的材料作負(fù)極，失去電子被氧化；正極半弓池：電解質(zhì)

溶液中氧化性強(qiáng)的離子在正極得到電子被還原，其中鹽橋不能用導(dǎo)線代替.

|典例精講|

［例1］如圖所示的原電池裝置，X、Y為兩電極，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，外電路中的電子流向如圖所示,

對(duì)此裝置的下列說(shuō)法正確的是

A

由

A.電子流動(dòng)方向?yàn)椋篨f外電路3YT溶液1X

B.若兩電極分別為Zn和石墨棒，則X為石墨棒，Y為Zn

D.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)

【答案】C

【解析】A.根據(jù)電子流動(dòng)的方向，X為負(fù)極，Y為正極，電子從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極，電子不能經(jīng)

過(guò)電解質(zhì)溶液，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.X為負(fù)極，Zn為活潑金屬，作負(fù)極，石墨作正極，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

D.X為仇極,失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Y極為正極，得電子發(fā)生的是還原反應(yīng),選項(xiàng)力錯(cuò)誤：

答案選C。

選項(xiàng)項(xiàng)電電極極M電電極極NNXXYY

A鋅片銅片

B銅片石墨

C石墨銅片

DTI墨銅片

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

答案選C。

【例3】1799年意大利物理學(xué)家伏打發(fā)明了伏打電池，其在早期被稱(chēng)為“電堆〃。他把金屬條浸入強(qiáng)酸溶液中

時(shí)，發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)金屬條間產(chǎn)生了穩(wěn)定而又強(qiáng)勁的電流。他又用不同的金屬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)銅和鋅是最合適

的金屬，并發(fā)明了伏打電池（即為原電池的原型）。如圖是伏打電虛的?種，下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是

A.若濕布片所含的為飽和食鹽水，則在電池工作時(shí)，銅片附近會(huì)有C1?產(chǎn)生

D.電池工作一段時(shí)間后，電池質(zhì)量一定不會(huì)變

【答案】C

【解析】A.當(dāng)濕布片所含的溶液為飽和食鹽水時(shí)，銅片為正極，。2在銅片上得電子，銅片附近不會(huì)生成氣

體.A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B,由于無(wú)法判斷濕布片所含溶液酸堿性，所以無(wú)法判斷電池具體的電極反應(yīng)式，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.若濕布片所含的是飽和食鹽水，根據(jù)該原電池的工作原理可知，原電池在工作一段時(shí)間后，總質(zhì)量會(huì)增

加，增加的質(zhì)量來(lái)自于0-D項(xiàng)錯(cuò)誤：

故選:Co

A環(huán)節(jié)二原電池原理的應(yīng)用

【情境材料】

根據(jù)原電池工作原理，我們可以進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的比較，改變化學(xué)反應(yīng)速率，同時(shí)設(shè)計(jì)新型原電池等。

【問(wèn)題探究】

1.將金屬a、b用導(dǎo)線相連插入稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)b上產(chǎn)生氣泡，則a與b相比較，誰(shuí)更活潑？

2.實(shí)驗(yàn)室用稀硫酸與鋅粒反應(yīng)制取比時(shí)常加入少量銅片，其目的是什么？

3.已知2Fe3'+Cu=2Fe2++Cu>,如何設(shè)計(jì)成原電池裝置.？

【答案】

1.a比b活潑。

2.形成鋅銅原電池，加快制取氫氣的反應(yīng)速率。

3.根據(jù)氧化還原反應(yīng)分析，Cu被氧化，為原電池的負(fù)極，則正極可為惰性電極或不如Cu活潑的金屬，電

解質(zhì)溶液一定含F(xiàn)r+。

要點(diǎn)歸納

1.加快化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行

(1)原理：在原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，溶液中的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)相互間的二擾小，使化

學(xué)反應(yīng)速率加快。

(2)應(yīng)用：實(shí)驗(yàn)室中用Zn與稀H2sCh反應(yīng)制取H2時(shí)，通常滴入幾滴CuSCki溶液。這樣做的原因是Zn與置

換出的Cu、稀H2sO,構(gòu)成了原電池，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。

2.比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱

（1）原理：?般原電池中活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，活動(dòng)性較弱的金屬作正極。

（2）應(yīng)用：A、B兩種金屬用導(dǎo)線連接后插入稀H2s04中，若A極溶解，B極上有氣泡冒出，則金屬活動(dòng)性：

A>BO

3.利用原電池原理設(shè)計(jì)原電池

原電池裝置的設(shè)計(jì)思路是“兩極一液一連線”。

以Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反應(yīng)為例，原電池裝置設(shè)計(jì)思路如下。

第一步：將電池總反應(yīng)拆成兩個(gè)半反應(yīng)，分別作原電池的負(fù)極和正極的反應(yīng)。電極反應(yīng)式分刻為

負(fù)極：Fc—2c-=Fe2+,正極：Cu2++2e-^=Cuo

第二步：確定負(fù)極材料、正極材料和電解質(zhì)溶液。

負(fù)極材料：失電子的物質(zhì)（還原劑）作負(fù)極材料，即Fe。

正極材料：比負(fù)極材料金屬活動(dòng)性弱的金屬或非金屬導(dǎo)體作正極材料，如Cu、Ag或C等。

電解質(zhì)溶液；含有氧化劑的物質(zhì)作電解質(zhì)，即CuSOg溶液，如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行（中間進(jìn)

接鹽橋），則兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬陽(yáng)離子。

第三步：畫(huà)出裝置圖，并注明電極材料和電解質(zhì)溶液，如圖。

秘易錯(cuò)提醒

⑴通過(guò)原電池原理比較金屬的活動(dòng)性時(shí)，A、B兩種金屬用導(dǎo)線相連需浸入非氧化性酸中（如稀H2SO4、鹽

酸），而在其他電解質(zhì)溶液中，不一定較活潑的金屬作負(fù)極，如Mg—AI-NaOH溶液形成的原電池中，A1

作負(fù)極，Mg作正極，但金屬活動(dòng)性：Mg>AL

（2）設(shè)計(jì)原電池時(shí)，正極材料若無(wú)合適的金屬，則可用石墨棒作正極，如將反應(yīng)2FeCb+Fe=3FeC12設(shè)計(jì)

成原電池時(shí)，用鐵作負(fù)極，石墨棒作正極，F(xiàn)eCb溶液作電解質(zhì)溶液。

⑶設(shè)計(jì)原電池時(shí)，若氧化還原反應(yīng)中無(wú)明確的電解液，可以用水作電解液，但為了增強(qiáng)其導(dǎo)耳能力，往往

向其中加入少量強(qiáng)堿或強(qiáng)酸。

典例精講

【例4】100mL6mol/LWS04跟過(guò)量的鋅粉反應(yīng)，在一定溫度下，為了減緩反應(yīng)速率，但又不影響生成氫氣

的總量?？上蚍磻?yīng)物中加入適量的

A.碳酸鈉（固體）B,水C.硫酸銅溶液D.硝酸鉀（固體）

【答案】B

【解析】A.碳酸鈉（固體）與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和水，消耗氫離子，放出的氫氣量減小，故A不選；

B.硫酸中加水，氫離子物質(zhì)的量不變，放出氫氣的量不變，氫離子濃度降低，放出氫氣的速率減慢，故B

選；

C.加入硫酸銅溶液，鋅置換出銅，構(gòu)成原電池，鋅與硫酸反應(yīng)速率加快，故C不選;

故選Bo

【例5】M、N、P、E四種金屬，已知：①M(fèi)+N2+=N+M2+；②M、P用導(dǎo)線連接放入硫酸氫鈉溶液中，M

表面有大量氣泡逸出；③N、E用導(dǎo)線連接放入E的硫酸鹽溶液中，電極反應(yīng)為E2++2e=E,N2e=N2\則

這四種金屬的還原性由強(qiáng)到弱的順序是

A.P>M>N>EB.E>N>M>PC.P>N>M>ED.E>P>M>N

【答案】A

答案選A。

課堂總結(jié)

強(qiáng)化訓(xùn)練探究

一、單選題

1.(2022秋?北京西城?高二校考期中下列裝置或過(guò)程能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是

ABCD

風(fēng)力發(fā)電水果電池燃料燃燒手機(jī)充電

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A.風(fēng)力發(fā)電，是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；

B.水果電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，故B錯(cuò)誤；

C.燃料燃燒，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故C正確；

D.手機(jī)充電，是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故D錯(cuò)誤；

故選：Co

2.(2022秋?重慶璧山?高二重慶市璧山來(lái)鳳中學(xué)校?？计谥?"鹽水動(dòng)力"玩具車(chē)的電池以鎂片、活性炭為電

極，向極板上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應(yīng)為2Mg+。2+2出。=2Mg(0H)2。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法錯(cuò)

誤的是

A.鎂片作為正極

B.食鹽水作為電解質(zhì)溶液

C.電池工作時(shí)鎂片逐漸被消耗

D.電池工作時(shí)實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化

【答案】A

【解析】A.從電池反應(yīng)看，Mg由0價(jià)升高到+2價(jià)，則鎂片失電子，作負(fù)極，A錯(cuò)誤；

B.食鹽水中含有Na+和CL具有導(dǎo)電性，可作為電解質(zhì)溶液，B正確；

C.電池工作時(shí)，鎂片不斷失電子生成Mg2+進(jìn)入溶液，所以鎂片逐漸被消耗，C正確；

D.電池工作時(shí)，通過(guò)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化，D正確；

故選A。

3.（2023春?河北廊坊?高二固安縣第一中學(xué)校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試）僅用提供的下列各組物質(zhì)能組成原電池的

選項(xiàng)ABCD

電極材料Al、AgC、CCu、CuCu、Fe

電解質(zhì)溶液酒精

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】A.鋁為電池的負(fù)極，失電子產(chǎn)生硫酸鋁、銀為正極，能形成原電池，選項(xiàng)A符合題意;

D.酒精不是電解質(zhì)，不能形成原電池，選項(xiàng)D不符合題意：

答案選A.

4.0022秋?云南楚雄?高二統(tǒng)考期末）下列裝置中，能形成原電池的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】A.無(wú)水乙醇是非電解質(zhì)，不能形成原電池，故A錯(cuò)誤；

B.蔗糖為非電解質(zhì)，不能形成原電池，故B錯(cuò)誤；

C.Fe、Al未用導(dǎo)線連接，未形成閉合回路，不能形成原電池，故C錯(cuò)誤；

D.Fe、C用導(dǎo)線連接，稀硫酸是電解質(zhì)溶液，構(gòu)成閉合電路，形成原電池，故選D正確;

故選Do

5.（2022秋?河南深河?高二統(tǒng)考期末）原電池原理的發(fā)現(xiàn)是化學(xué)對(duì)?人類(lèi)的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。關(guān)于如圖所示原電

池（鹽橋中裝有含瓊膠的KCI飽和溶液）的說(shuō)法正確的是

A.正極卜.的反應(yīng)為C：u2*+2e=Cu

B.銅電極為負(fù)極

C.鹽橋中K+移向銅極

D.銀電極區(qū)的NO；通過(guò)鹽橋移向銅電極區(qū)

【答案】B

【解析】A.Ag為正極，正極上的反應(yīng)為Ag++e=Ag,故A錯(cuò)誤；

B.Cu的活潑性大于Ag,則Cu為負(fù)極、Ag為正極，故B正確；

C.原電池中陽(yáng)離子移向正極，則鹽橋中K+移向Ag極，故C錯(cuò)誤；

D.Cu為負(fù)極、Ag為正極，陰離子移向負(fù)極，鹽橋中的CI移向銅電極區(qū)，故D錯(cuò)誤；

選Bo

6.。022秋?新疆喀什?高二統(tǒng)考期中）下列化學(xué)反應(yīng)的原理不能設(shè)口成原電池的是

【答案】C

【解析】A.H?與5反應(yīng)產(chǎn)生HCI的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)發(fā)生了變化，因此反應(yīng)屬于

氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)可以設(shè)計(jì)為原電池，A不符合題意；

B.C完全燃燒的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)發(fā)生了變化，因此反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，故該

反應(yīng)可以設(shè)計(jì)為原電池，B不符合題意；

C.酸、堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)不變，因此該反應(yīng)不能設(shè)計(jì)為原電池，C符合題

盡；

D.FeCb與Cu反應(yīng)產(chǎn)生FeCL和CuCL,該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)發(fā)生放出熱量，因此可以設(shè)計(jì)為原電

池，D不符合題意；

故合理選項(xiàng)是Co

7.（2022秋?河南洛陽(yáng)?高二宜陽(yáng)縣第一高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）婦圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、

質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃CuSO4

溶液。一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是（實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不考慮鐵絲反應(yīng)及兩球的浮力變化）

A.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端高B端低

B.杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端低B端高

C.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A蜘低，而高；為絕緣體時(shí)，A端高，B端低

D.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高，B端低；為絕緣體時(shí)，A端低，B端高

【答案】C

A.由分析可知，A錯(cuò)誤；

B.由分析可知，B錯(cuò)誤；

C.由分析可知，C正確；

D.由分析可知，D錯(cuò)誤；

故選C。

8.（2023春?河南焦作?高二統(tǒng)考期中）利用微生物電池可以將工業(yè)廢水中的有機(jī)物（以葡萄糖為例）、硝酸鹽、

亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為大氣循環(huán)系統(tǒng)中的物質(zhì)，其反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

——0——I

非生物電極質(zhì)子交換膜微生物電極

A.外電路中：電流從非生物電極）燈泡1微生物電極

B.電池溫度越高，越有利于心的產(chǎn)生

D.若生成ImoINz,則反應(yīng)中一定轉(zhuǎn)移8moi電子

【答案】C

【解析】由圖可知，葡萄糖在左側(cè)電極失去電子生成二氧化碳，則左側(cè)電極為負(fù)極，右側(cè)硝酸根或者亞硝

酸根離子得到電子生成氮?dú)?，則右側(cè)為正極。

A.外電路中，電流從正極到負(fù)極，故應(yīng)該是電流從生物電極今燈泡少非微生物電極，A錯(cuò)誤；

B.電池溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致微生物失去活性，電池會(huì)失效，B錯(cuò)誤;

D.生成氮?dú)鈺r(shí)可能是硝酸根或者亞硝酸根離子得到電子，故若生成ImoINz,則反應(yīng)中不一定轉(zhuǎn)移8moi電

子，D錯(cuò)誤:

故選C。

鹽橋（瓊膠一飽和

KNCh溶液）

CuSCh溶液Y

B.電極X的材料是Cu,電解質(zhì)溶液Y是CuS04溶液

C.銀電極為電池的負(fù)極，被氧化

D.鹽橋中K+移向CuS04溶液

【答案】A

【解析】依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag*(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s),銅失電子生成銅離子作負(fù)極，銀離子在正

極得電子生成銀單質(zhì)，原電池中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)

離子向正極移動(dòng)，有鹽橋的裝置中鹽橋中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。

B.結(jié)合原理及裝置可知電極X應(yīng)為Cu,作負(fù)極，Ag作正極，正極的電解質(zhì)溶液應(yīng)為硝酸銀，B錯(cuò)誤：

C.銀電極作為正極，溶液中的銀離子在正極得到電子轉(zhuǎn)變成Ag,被還原，C錯(cuò)誤；

D.鹽橋中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)即向電解質(zhì)溶液Y移動(dòng)，D錯(cuò)誤；

故選A。

C.放電時(shí)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向正極

D.隨著放電的進(jìn)行，溶液的pH保持不變

【答案】B

C.放電時(shí)負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，C錯(cuò)誤；

故選Bo

11.(2022秋?內(nèi)蒙古包頭?高二內(nèi)蒙古第一機(jī)械制造(集團(tuán))第一中學(xué)?？计谥?|用過(guò)量鐵片與稀鹽酸反應(yīng)，

為減慢其反應(yīng)速率而生成氫氣量不變，下列措施中可行的有幾項(xiàng)

A.1B.2C.3D.4

【答案】B

【解析】①用鐵屑代替鐵片，增大反應(yīng)物之間的接觸面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生氫氣量不變，①不可

行；

②銅和鹽酸不反應(yīng)，②不可行；

③鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅，鐵片過(guò)量，可形成微小的鐵銅原電池，加快產(chǎn)生氫氣速率，且產(chǎn)生氫氣量不變，

③不可行;

④醋酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和醋酸，醋酸是弱酸，使得反應(yīng)速率減慢，產(chǎn)生氫氣量不變，④可行；

⑥在稀鹽酸中加入硝酸鉀溶液引入硝酸根離子，等價(jià)于鐵和硝酸反應(yīng)，不能生成氫氣，⑥不可行；

⑦碳酸鈉消耗鹽酸，使得產(chǎn)生氫氣量減少，⑦不可行；

綜上分析，不可行的為：①②③⑥⑦，可行的為：④⑤；

答案選B。

12.(。022秋?湖北十堰)把A、B、C、D四塊金屬片用導(dǎo)線兩兩相連，浸入稀硫酸中組成原電池。若A、B

相連時(shí)，A為負(fù)極：C、D相連時(shí)，D上產(chǎn)生大量氣泡；A、C相連時(shí)，電流由C經(jīng)導(dǎo)線流向A；B、D相連時(shí)，

電子由D經(jīng)導(dǎo)線流向B,則此4種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>

A.A>C>D>BB.A>B>C>DC.C>A>B>DD.B>A>C>D

【答案】A

【解析】原電池中，活潑金屬做負(fù)極，若A、B相連時(shí)，A為負(fù)極，則金屬活潑性A>B,C、D用連時(shí)，D±

產(chǎn)生大量氣泡，D電極上H+得電子生成出，D為正極，C為負(fù)極，金屬活潑性C>D,A、C相連時(shí)，電流由C

經(jīng)導(dǎo)線流向A,（:為正極，A為負(fù)極，金屬活潑性A>C,B、D相連時(shí)，電子由D經(jīng)導(dǎo)線流向B,D為負(fù)極，

B為正極，金屬活潑性D>B,綜合分析，4種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳>C>D>B,答案選A。

二、填空題

13.（2023春?四川雅安?高二雅安中學(xué)?？茧A段練習(xí)）團(tuán).根據(jù)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的相關(guān)知識(shí)，【可答下列問(wèn)題：

⑴根據(jù)構(gòu)成原電池的本質(zhì)判斷，下列化學(xué)（或離子）方程式正確且能設(shè)計(jì)成原電池的是（填字母，

下同）。

邑鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源.

⑵鉛蓄電池屬于（填”一次〃或"二次〃）電池。已知硫酸鉛為不溶于水的白色固體，生成時(shí)附著在電極

上。寫(xiě)出該電池放電時(shí)，正極上的電極反應(yīng)式：O

⑶甲烷（CH4）燃料電池以30%KOH溶液為電解質(zhì)溶液，該燃料電池放電時(shí)負(fù)極上的電極反應(yīng)式為;

正極附近溶液的堿性（填"增強(qiáng)"、"減弱”或"不變

⑷銀鋅電池總反應(yīng)為：Ag20+Zn+H20=Zn（0H）2+2Ago則該電池的正極電極反應(yīng)式：。

⑸如圖為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖。

①氧氣從（填匕〃或"b"）口通入；電池工作時(shí)，OH向（填"X"或"Y”）極移動(dòng)。

②某種氫氧燃料電池是用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)可以傳導(dǎo)。2,則電池工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式

為。

【答案】（1）D

【解析】（1）原電池發(fā)生的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。

A.該反應(yīng)是中和反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)不變，因此不屬于氧化還原反應(yīng)，不能構(gòu)成原電池，A不符

合題意；

B.該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，但離子方程式書(shū)寫(xiě)中，電子不守恒，電荷不守恒，B不符合題意；

C.該反應(yīng)基本類(lèi)型是化合反應(yīng)，但反應(yīng)反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)不變，因此不屬于氧化還原反應(yīng)，不能構(gòu)成

原電池，C不符合題意；

D.該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中電子守恒，元素守恒，方程式書(shū)寫(xiě)正確，因此能構(gòu)成原電池，D

符合題意；

故合理選項(xiàng)是Do

（2）鉛蓄電池能夠反復(fù)放電和充電使用，因此屬于二次電池：

在正極上5得到電子，與溶液中的H20結(jié)合形成0H,故正極附近c(diǎn)（OH）增大，故正極附近溶液的堿性增強(qiáng)；

（5）①根據(jù)圖示可知：在X電極上有電子流出，則X電極為負(fù)極，a口通入的氣體為出；在Y電極上有電

子流入，則Y電極為正極，b口通入的氣體為。2。因此氧氣從b口通入；電池工作時(shí)，0H向正電荷較多的

負(fù)極區(qū)移動(dòng)，因此0H向X電極移動(dòng)。

14.（“22秋?江蘇揚(yáng)州?高二邵伯高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）能源是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大支柱之一，化學(xué)在提

高能源的利用率和開(kāi)發(fā)新能源中起到了重要的作用。電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛的二次能源。

⑴下列裝置中能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是（填字母）。

（2）該裝置正極為（填電極的化學(xué)式），寫(xiě)出該裝置正極的電極反應(yīng)式：o發(fā)生了反應(yīng)（氧化

或還原）。

⑶該裝置溶液里的陰離子移向極（填電極的化學(xué)式兒

⑷若裝置中轉(zhuǎn)移了0.2mol電子，則理論上溶液增加的質(zhì)量是（寫(xiě)出具體過(guò)程）。

【答案】⑴C

⑶加

⑷6.3g

【解析】（1）A.酒精是非電解質(zhì)，不能導(dǎo)電，沒(méi)有構(gòu)成原電池，故不選A；

B.兩個(gè)電極相同，不能構(gòu)成原電池，故不選B；

C.兩個(gè)電極活潑性不同、有電解質(zhì)溶液、形成閉合電路、能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，構(gòu)成原電池，故選

C；

D.沒(méi)有形成閉合電路，不能共存原電池，故不選D；

選C。

（3）該裝置中Zn是負(fù)極、Ag是上極；原電池中陰離子移向負(fù)極，所以溶液里的陰離子移向Zn°

15.（202