資源簡介

第2節(jié)　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池
第1課時　原電池的工作原理
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.理解原電池的工作原理，能根據(jù)電極反應(yīng)、電流方向或離子的移動方向判斷原電池的正極和負(fù)極。2.能設(shè)計簡單的原電池并能理解原電池工作原理的應(yīng)用。
一、原電池的工作原理
1．實驗探究鋅銅原電池的工作原理
(1)實驗現(xiàn)象：兩種電池均產(chǎn)生電流，鋅片 ，銅片上 ，檢流計指針發(fā)生 。
(2)實驗結(jié)論：兩種裝置均能構(gòu)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。
(3)分析上述原電池的工作原理
負(fù)極 正極
電極材料
電極反應(yīng)
反應(yīng)類型 反應(yīng) 反應(yīng)
電池總反應(yīng)
電子流向 由 極通過導(dǎo)線流向 極
離子移向 陽離子移向 極，陰離子移向 極
(4)根據(jù)以上實驗探究回答下列問題：
①鹽橋(裝有含KCl飽和溶液的瓊脂)中離子移動方向： 移向ZnSO4溶液， 移向CuSO4溶液。鹽橋在原電池裝置中的作用是 。
②對比圖Ⅰ與圖Ⅱ兩裝置，能更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ，其原因是
________________________________________________________________________。
2．原電池
(1)定義：把 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。
(2)構(gòu)成條件
(1)理論上，任何的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池(　　)
(2)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極(　　)
(3)在鋅銅原電池中，因為有電子通過電解質(zhì)溶液形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生(　　)
(4)一般來說，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高(　　)
(5)利用圖1能實現(xiàn)Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑(　　)
(6)圖2能驗證鋅與硫酸銅反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移(　　)
(1)下列反應(yīng)理論上能設(shè)計成原電池的是__________(填序號，下同)。
①HCl＋NaOH===NaCl＋H2O　ΔH＜0
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＜0
③4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＜0
(2)下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是________，能構(gòu)成原電池的指出電極的名稱并寫出電極反應(yīng)式。
原電池中正、負(fù)極的判斷
判斷依據(jù) 負(fù)極 正極
電子流動方向 電子流出極 電子流入極
電解質(zhì)溶液中陰、陽離子定向移動的方向 陰離子移向的電極 陽離子移向的電極
電流方向 電流流入極 電流流出極
兩極發(fā)生的反應(yīng) 失電子，發(fā)生氧化反應(yīng) 得電子，發(fā)生還原反應(yīng)
電極材料 一般是活動性較強(qiáng)的金屬 活動性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬
二、原電池工作原理的應(yīng)用
1．加快化學(xué)反應(yīng)速率
當(dāng)試管a中滴入少量CuSO4溶液后，觀察到其中產(chǎn)生氣泡的速率較試管b中的________，其原因是____________。
2．比較金屬的活動性強(qiáng)弱
原電池的兩極為兩種不同金屬時，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑(注意電解質(zhì)溶液的種類)。
3．設(shè)計原電池的一般思路
首先將氧化還原反應(yīng)拆分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)。
其次確定正、負(fù)極選擇電極材料，還原劑(一般為比較活潑的金屬)為負(fù)極，比較不活潑的金屬或惰性電極為正極。
最后用導(dǎo)線連接兩個電極并插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路，如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行，中間應(yīng)用鹽橋連接。
1．某單液原電池的總反應(yīng)為Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，下列關(guān)于該反應(yīng)的電池設(shè)計正確的是(　　)
A．正極材料為Cu，電解質(zhì)溶液為CuCl2
B．負(fù)極材料為Ag，電解質(zhì)溶液為AgNO3
C．正極材料為C，電解質(zhì)溶液為AgNO3
D．負(fù)極材料為Cu，電解質(zhì)溶液為CuSO4
2．有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下：
實驗裝置
部分實驗現(xiàn)象 a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加 b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化 d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生 電流從a極流向d極
由此可判斷這四種金屬的活動性順序是________。
3．利用反應(yīng)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，設(shè)計一個原電池裝置。
(1)在下圖方框中畫出兩種原電池裝置圖，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。
單液原電池裝置圖
帶鹽橋的雙液原電池裝置圖
(2)寫出電極反應(yīng)式。
負(fù)極：__________________________________________________________________。
正極：__________________________________________________________________。
4．某探究活動小組想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L－1稀硫酸中，乙同學(xué)將電極放入6 mol·L－1 NaOH溶液中，如圖所示。
(1)如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出__________(填寫元素符號，下同)活動性更強(qiáng)，而乙會判斷出________活動性更強(qiáng)。
由此實驗，可得到的結(jié)論是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述實驗也反過來證明了“利用金屬活動性順序直接判斷原電池中正、負(fù)極”的做法__________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，則請你提出另一個判斷原電池正、負(fù)極可行的實驗方案：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第1課時　原電池的工作原理
一、
1．(1)逐漸溶解　有紅色物質(zhì)生成　偏轉(zhuǎn)
(3)鋅片　銅片　Zn－2e－===Zn2＋　Cu2＋＋2e－===Cu　氧化　還原　Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋　鋅　銅　正　負(fù)
(4)①Cl－　K＋　形成閉合回路，平衡電荷，產(chǎn)生穩(wěn)定電流　②圖Ⅱ　圖Ⅰ裝置中負(fù)極直接與CuSO4溶液接觸，導(dǎo)致部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生的電流強(qiáng)度小
2．(1)化學(xué)　電
(2)活潑性不同　電解質(zhì)　閉合
正誤判斷
(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
思考交流
(1)②③
(2)①②⑤
①Cu是正極：2H＋＋2e－===H2↑；
Fe是負(fù)極：Fe－2e－=== Fe2＋。
②Zn是負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋；
Fe是正極：Cu2＋＋2e－===Cu。
⑤Ag是正極：2Ag＋＋2e－===2Ag；
Cu是負(fù)極：Cu－2e－===Cu2＋。
二、
1．快　CuSO4溶液與鋅發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，從而形成微小鋅銅原電池，加快產(chǎn)生H2的速率
應(yīng)用體驗
1．C
2．d＞a＞b＞c
3．(1)
(說明：正極材料除石墨外，還可以用銀、金、鉑等)
(2)Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
4．(1)Mg　Al　利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的電解質(zhì)
(2)不可靠　在兩電極之間連上一個電流表，測電流方向，判斷原電池的正、負(fù)極(共64張PPT)
第1章　第2節(jié)
<<<
原電池的工作原理
第1課時
核心素養(yǎng)
發(fā)展目標(biāo)
1.理解原電池的工作原理，能根據(jù)電極反應(yīng)、電流方向或離子的移動方向判斷原電池的正極和負(fù)極。
2.能設(shè)計簡單的原電池并能理解原電池工作原理的應(yīng)用。
內(nèi)容索引
一、原電池的工作原理
二、原電池工作原理的應(yīng)用
課時對點(diǎn)練
>
<
一
原電池的工作原理
1.實驗探究鋅銅原電池的工作原理
一
原電池的工作原理
(1)實驗現(xiàn)象：兩種電池均產(chǎn)生電流，鋅片 ，銅片上___________
，檢流計指針發(fā)生 。
(2)實驗結(jié)論：兩種裝置均能構(gòu)成原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能。
逐漸溶解
有紅色物質(zhì)
生成
偏轉(zhuǎn)
(3)分析上述原電池的工作原理
負(fù)極 正極
電極材料 _____ _____
電極反應(yīng) ________________ ________________
反應(yīng)類型 反應(yīng) 反應(yīng)
電池總反應(yīng) _____________________ 電子流向 由 極通過導(dǎo)線流向 極 離子移向 陽離子移向 極，陰離子移向 極 鋅片
銅片
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
氧化
還原
Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋
鋅
銅
正
負(fù)
(4)根據(jù)以上實驗探究回答下列問題：
①鹽橋(裝有含KCl飽和溶液的瓊脂)中離子移動方向： 移向ZnSO4溶液，
移向CuSO4溶液。鹽橋在原電池裝置中的作用是___________________
。
Cl－
K＋
形成閉合回路，平衡
電荷，產(chǎn)生穩(wěn)定電流
②對比圖Ⅰ與圖Ⅱ兩裝置，能更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ，其原因是_______________________________________________________
。
圖Ⅱ
圖Ⅰ裝置中負(fù)極直接與CuSO4溶液接觸，導(dǎo)致部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化
為熱能，產(chǎn)生的電流強(qiáng)度小
2.原電池
(1)定義：把 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。
(2)構(gòu)成條件
化學(xué)
電
活潑性不同
電解質(zhì)
閉合
(1)理論上，任何的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池
(2)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極
(3)在鋅銅原電池中，因為有電子通過電解質(zhì)溶液形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生
(4)一般來說，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高
×
√
×
√
(5)利用圖1能實現(xiàn)Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
(6)圖2能驗證鋅與硫酸銅反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移
×
√
(1)下列反應(yīng)理論上能設(shè)計成原電池的是_______(填序號，下同)。
①HCl＋NaOH===NaCl＋H2O　ΔH＜0
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＜0
③4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH＜0
②③
(2)下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是________，能構(gòu)成原電池的指出電極的名稱并寫出電極反應(yīng)式。
答案　①②⑤
①Cu是正極：2H＋＋2e－===H2↑；
Fe是負(fù)極：Fe－2e－=== Fe2＋。
②Zn是負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋；
Fe是正極：Cu2＋＋2e－===Cu。
⑤Ag是正極：2Ag＋＋2e－===2Ag；
Cu是負(fù)極：Cu－2e－===Cu2＋。
歸納總結(jié)
原電池中正、負(fù)極的判斷
判斷依據(jù) 負(fù)極 正極
電子流動方向 電子流出極 電子流入極
電解質(zhì)溶液中陰、陽離子定向移動的方向 陰離子移向的電極 陽離子移向的電極
電流方向 電流流入極 電流流出極
歸納總結(jié)
判斷依據(jù) 負(fù)極 正極
兩極發(fā)生的反應(yīng) 失電子，發(fā)生氧化反應(yīng) 得電子，發(fā)生還原反應(yīng)
電極材料 一般是活動性較強(qiáng)的金屬 活動性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬
返回
>
<
二
原電池工作原理的應(yīng)用
1.加快化學(xué)反應(yīng)速率
當(dāng)試管a中滴入少量CuSO4溶液后，觀察到其中產(chǎn)生氣泡的速率較試管b中的____，其原因是_______________________________________________
_____________________________。
二
原電池工作原理的應(yīng)用
快
CuSO4溶液與鋅發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，從而形成微小
鋅銅原電池，加快產(chǎn)生H2的速率
2.比較金屬的活動性強(qiáng)弱
原電池的兩極為兩種不同金屬時，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑(注意電解質(zhì)溶液的種類)。
3.設(shè)計原電池的一般思路
首先將氧化還原反應(yīng)拆分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)。
其次確定正、負(fù)極選擇電極材料，還原劑(一般為比較活潑的金屬)為負(fù)極，比較不活潑的金屬或惰性電極為正極。
最后用導(dǎo)線連接兩個電極并插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路，如果兩個半反應(yīng)分別在兩個容器中進(jìn)行，中間應(yīng)用鹽橋連接。
1.某單液原電池的總反應(yīng)為Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，下列關(guān)于該反應(yīng)的電池設(shè)計正確的是
A.正極材料為Cu，電解質(zhì)溶液為CuCl2
B.負(fù)極材料為Ag，電解質(zhì)溶液為AgNO3
C.正極材料為C，電解質(zhì)溶液為AgNO3
D.負(fù)極材料為Cu，電解質(zhì)溶液為CuSO4
√
由總反應(yīng)式可知，Cu的化合價升高，失電子，Cu作負(fù)極，A、B錯誤；
C與AgNO3不反應(yīng)，電解質(zhì)溶液中的Ag＋在正極得電子生成Ag，符合電池總反應(yīng)，C正確，D錯誤。
2.有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下：
實驗裝置
部分實驗現(xiàn)象 a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增加 b極有氣體產(chǎn)生，c極無變化 d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生 電流從a極流向d極
由此可判斷這四種金屬的活動性順序是____________。
d＞a＞b＞c
由第一個裝置a極質(zhì)量減小可知，a極是負(fù)極，金屬活動性：a>b；
第二個裝置依據(jù)氧化性、還原性的規(guī)律推出金屬活動性：b>c；
第三個裝置的金屬活動性：d>c；
由第四個裝置電流流向：a→d，故金屬活動性：d>a。綜上所述，這四種金屬的活動性順序是d>a>b>c。
3.利用反應(yīng)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，設(shè)計一個原電池裝置。
(1)在下圖方框中畫出兩種原電池裝置圖，標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液。

單液原電池裝置圖

帶鹽橋的雙液原電池裝置圖
答案　
(說明：正極材料除石墨外，還可以用銀、金、鉑等)
(2)寫出電極反應(yīng)式。
負(fù)極：________________。
正極：___________________。
Cu－2e－===Cu2＋
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
4.某探究活動小組想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序，有甲、乙兩位同學(xué)均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入6 mol·L－1稀硫酸中，乙同學(xué)將電極放入6 mol·L－1 NaOH溶液中，如圖所示。
(1)如果甲與乙兩位同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料若是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會判斷出____(填寫元素符號，下同)活動性更強(qiáng)，而乙會判斷出____活動性更強(qiáng)。
Mg
Al
由此實驗，可得到的結(jié)論是____________________________________
_______________________。
利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時
應(yīng)注意選擇合適的電解質(zhì)
(2)上述實驗也反過來證明了“利用金屬活動性順序直接判斷原電池中正、負(fù)極”的做法_______(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，則請你提出另一個判斷原電池正、負(fù)極可行的實驗方案：_____________
__________________________________________________。
不可靠
在兩電極之間
連上一個電流表，測電流方向，判斷原電池的正、負(fù)極
返回
課時對點(diǎn)練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
題組一　原電池的工作原理
1.下列關(guān)于原電池的敘述錯誤的是
A.原電池中的電解質(zhì)不一定處于液態(tài)
B.若欲使原電池處于工作狀態(tài)，必須使其與外電路形成閉合回路
C.金屬活動性順序中，排在前面的金屬總是作負(fù)極，排在后面的金屬
總是作正極
D.負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
√
對點(diǎn)訓(xùn)練
原電池中的電解質(zhì)不一定處于液態(tài)，也可以是固態(tài)或糊狀物，A正確；
金屬活動性順序中，排在前面的金屬不一定總是作負(fù)極，排在后面的金屬也不一定總是作正極，例如鐵、銅和濃硝酸構(gòu)成的原電池中鐵是正極，銅是負(fù)極，C錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
2.下列裝置能組成原電池的是
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
形成原電池的條件有四個：①兩個活潑程度不同的導(dǎo)電電極，②電極浸入電解質(zhì)溶液，③形成閉合回路，④發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。A中兩電極均為Zn，活潑程度相同，B中塑料棒不導(dǎo)電，D中酒精不是電解質(zhì)溶液，故A、B、D均錯。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
3.下列有關(guān)原電池負(fù)極的說法正確的是
A.一定是活潑金屬
B.工作時電極本身一定被氧化
C.工作時一定有電子流出
D.一定帶負(fù)電荷
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
4.用銅片、銀片、CuSO4溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U形管)構(gòu)成一個原電池。下列有關(guān)該原電池的敘述正確的是
①銅電極的質(zhì)量減少
②正極反應(yīng)為Ag＋＋e－===Ag
③在外電路中，電流由銅電極流向銀電極
④實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
金屬活動性：Cu>Ag，Cu為負(fù)極，失去電子，Cu－2e－===Cu2＋，質(zhì)量減少，①正確；
Ag為正極，得到電子，Ag＋＋e－===Ag，②正確；
電流由銀電極流向銅電極，③錯誤；
取出鹽橋不能形成閉合回路，不能構(gòu)成原電池，④錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
5.如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則下列敘述正確的是
A.a為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為稀硫酸
B.b為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
C.a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為稀硫酸
D.b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
在鐵片、碳棒形成的原電池中， a極上有大量氣泡生成，可判斷a為原電池的正極(碳棒)，b為原電池的負(fù)極(鐵片)，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，C符合題意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
題組二　原電池工作原理的應(yīng)用
6.下列方法可以加快鐵和稀硫酸的反應(yīng)速率的是
A.加入少量ZnSO4固體
B.加入少量水
C.加入少量CuSO4固體
D.用98%的濃硫酸代替稀硫酸
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
加入少量ZnSO4固體，不會改變反應(yīng)物的濃度，不會改變反應(yīng)速率，故A不選；
加水，溶液的體積增大，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減小，故B不選；
加入少量CuSO4固體，會發(fā)生反應(yīng)置換出銅，形成原電池，使反應(yīng)速率加快，故C選；
濃硫酸在常溫下使鐵鈍化，D不選。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
7.(2023·湖南邵東高二期中)一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池的正確組成是
A B C D
正極 Zn Cu Zn C
負(fù)性 Cu Zn Ag Zn
電解質(zhì)溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 CuCl2溶液
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
根據(jù)總反應(yīng)可知Zn為負(fù)極，正極為活動性比Zn弱的金屬或可導(dǎo)電非金屬，電解質(zhì)溶液中含Cu2＋，只有D項符合題意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
8.(2023·石家莊實驗中學(xué)月考)用A、B、C、D四種金屬按表中裝置進(jìn)行實驗，下列敘述正確的是
實驗裝置 甲 乙 丙

實驗現(xiàn)象 A不斷溶解 C的表面有紅色固體析出 A上有氣泡產(chǎn)生
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
A.裝置甲中的B金屬是原電池的負(fù)極
B.裝置乙中，外電路中電流的流向為B→C
C.裝置丙中溶液里的 移向A
D.四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是D>A>B>C
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點(diǎn)訓(xùn)練
裝置甲中A不斷溶解，則A為負(fù)極，B為正極，A錯誤；
裝置乙中C的表面有紅色固體析出，則C為正極，B為負(fù)極，外電路中電流方向：C→B，B錯誤；
裝置丙中A上有氣泡產(chǎn)生，則A為正極，D為負(fù)極，溶液中 向D移動，C錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
9.鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是
A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B.電池工作一段時間后，甲池的c( )減小
C.電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加
D.陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動，
保持溶液中電荷平衡
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
鋅電極是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅電極是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；
陽離子交換膜不允許陰離子通過，所以電池工作一段時間后，甲池的c( )不變，B、D項錯誤；
乙池中發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，溶液中Cu2＋逐漸減少，為維持溶液中的電荷平衡，Zn2＋會不斷移向乙池，使溶液質(zhì)量增加，C項正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
10.實驗探究是提高學(xué)習(xí)效果的有力手段。某同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理，下列說法錯誤的是
A.若將圖1裝置的Zn、Cu下端接觸，
Zn片逐漸溶解，Cu片上能看到
氣泡產(chǎn)生
B.圖2中H＋向Cu片移動
C.若將圖2中的Zn片改為Mg片，Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快
D.圖2與圖3中，Zn片減輕的質(zhì)量相等時，正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為32∶1
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
Zn、Cu直接接觸能構(gòu)成閉合回路而形成原電池，稀硫酸作電解質(zhì)溶液，所以Cu片上可看到有氣泡產(chǎn)生，A正確；
H＋帶正電荷，向正極移動，即向Cu片移動，B正確；
由于Mg失電子能力強(qiáng)于Zn，所以將Zn片改為Mg片時，電子轉(zhuǎn)移速率加快，生成H2的速率也加快，C正確；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
若兩裝置負(fù)極消耗Zn的質(zhì)量均為65 g，圖2正極產(chǎn)生2 g H2，圖3正極上析出64 g Cu，正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為1∶32，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
11.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而被重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)方程式為Li＋MnO2===LiMnO2，下列說法正確的是
A.Li是正極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋
B.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋
C.MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－===
D.Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－2e－===Li2＋
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
根據(jù)鋰電池的總反應(yīng)式Li＋MnO2===LiMnO2，失電子的金屬Li為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋，A、D錯誤，B正確；
MnO2是正極，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－=== ，C錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
12.硝酸汞和碘化鉀溶液混合后會生成紅色的碘化汞沉淀，為了探究硝酸汞和碘化鉀溶液之間能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，研究人員設(shè)計了如圖的實驗裝置，結(jié)果電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，下列分析正確的是
A.如圖裝置的電流方向是從C1到C2
B.C1是負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)是2I－－2e－===I2
C.鹽橋中的K＋向C1電極移動
D.裝置發(fā)生的總反應(yīng)是Hg2＋＋2I－===HgI2↓
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明有電流形成，此裝置為原電池，I－具有還原性，C1作負(fù)極，電極反應(yīng)為2I－－2e－===I2，B正確；
C2作正極，溶液中Hg2＋得電子，Hg2＋＋2e－===Hg，發(fā)生還原反應(yīng)，電流方向是從正極(C2)流向負(fù)極(C1)，A錯誤；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
為保持硝酸汞溶液電荷守恒，鹽橋中陽離子移向硝酸汞溶液(C2電極)，C錯誤；
裝置發(fā)生的總反應(yīng)為Hg2＋＋2I－===Hg＋I(xiàn)2，D錯誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
13.某同學(xué)在做原電池原理的實驗時，有如下實驗步驟：
①用導(dǎo)線將靈敏電流表的兩端分別與純凈的鋅片和銅片相連接(如圖1)；
②把一塊純凈的鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯中；
③把一塊純凈的銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中；
④用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來后，再平行地
插入盛有稀硫酸的燒杯中(如圖2)。
回答下列問題：
(1)實驗步驟①中觀察到的現(xiàn)象是_________________。
電流表指針不偏轉(zhuǎn)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
(2)實驗步驟②中觀察到的現(xiàn)象是__________
_________________。
(3)實驗步驟③中觀察到的現(xiàn)象是___________。
(4)實驗步驟④中觀察到的現(xiàn)象是___________
________________________________________
_________。
鋅片溶解，
鋅片上有氣泡產(chǎn)生
無明顯現(xiàn)象
銅片上有大
量氣泡產(chǎn)生，鋅片上沒有氣泡或有少量氣泡，
鋅片溶解
(5)通過實驗步驟④該同學(xué)頭腦中有了一個猜想，該猜想是_____________
_________________。
有電子從鋅片
經(jīng)導(dǎo)線向銅片移動
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
(6)為了證實該猜想，該同學(xué)又設(shè)計了第⑤步實驗，請簡要畫出第⑤步實驗的裝置示意圖。
答案　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
14.控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計成如圖所示的原電池，請回答下列問題：
(1)反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生_____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為______________。甲中石墨電極上發(fā)生_____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_________________。
氧化
2I－－2e－===I2
還原
Fe3＋＋e－===Fe2＋
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
(2)電流表讀數(shù)為0時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時在甲中加入FeCl2固體，則乙中的石墨作_____(填“正”或“負(fù)”)極，該電極的電極反應(yīng)式為______________。
正
I2＋2e－===2I－
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
根據(jù)反應(yīng)2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I(xiàn)2，原電池的電極反應(yīng)：負(fù)極2I－－2e－===I2，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極Fe3＋＋e－===Fe2＋，發(fā)生還原反應(yīng)。
當(dāng)電流表讀數(shù)為0時反應(yīng)已達(dá)平衡，此時，在甲中加入FeCl2固體，反應(yīng)2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I(xiàn)2向左進(jìn)行。因此，乙中石墨作正極，電極反應(yīng)式為I2＋2e－===2I－。
返回
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14作業(yè)5　原電池的工作原理
(分值：100分)
(選擇題1～8題，每小題6分，9～12題，每小題7分，共76分)
題組一　原電池的工作原理
1．下列關(guān)于原電池的敘述錯誤的是(　　)
A．原電池中的電解質(zhì)不一定處于液態(tài)
B．若欲使原電池處于工作狀態(tài)，必須使其與外電路形成閉合回路
C．金屬活動性順序中，排在前面的金屬總是作負(fù)極，排在后面的金屬總是作正極
D．負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)
2．下列裝置能組成原電池的是(　　)
3．下列有關(guān)原電池負(fù)極的說法正確的是(　　)
A．一定是活潑金屬
B．工作時電極本身一定被氧化
C．工作時一定有電子流出
D．一定帶負(fù)電荷
4.用銅片、銀片、CuSO4溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U形管)構(gòu)成一個原電池。下列有關(guān)該原電池的敘述正確的是(　　)
①銅電極的質(zhì)量減少　②正極反應(yīng)為Ag＋＋e－===Ag　③在外電路中，電流由銅電極流向銀電極　④實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
5.如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則下列敘述正確的是(　　)
A．a(chǎn)為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為稀硫酸
B．b為負(fù)極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
C．a(chǎn)為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為稀硫酸
D．b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
題組二　原電池工作原理的應(yīng)用
6．下列方法可以加快鐵和稀硫酸的反應(yīng)速率的是(　　)
A．加入少量ZnSO4固體
B．加入少量水
C．加入少量CuSO4固體
D．用98%的濃硫酸代替稀硫酸
7．(2023·湖南邵東高二期中)一個原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池的正確組成是(　　)
A B C D
正極 Zn Cu Zn C
負(fù)性 Cu Zn Ag Zn
電解質(zhì)溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 CuCl2溶液
8．(2023·石家莊實驗中學(xué)月考)用A、B、C、D四種金屬按表中裝置進(jìn)行實驗，下列敘述正確的是(　　)
實驗裝置 甲 乙 丙
實驗現(xiàn)象 A不斷溶解 C的表面有紅色固體析出 A上有氣泡產(chǎn)生
A．裝置甲中的B金屬是原電池的負(fù)極
B．裝置乙中，外電路中電流的流向為B→C
C．裝置丙中溶液里的SO移向A
D．四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是D>A>B>C
9.鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電池工作一段時間后，甲池的c(SO)減小
C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加
D．陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動，保持溶液中電荷平衡
10．實驗探究是提高學(xué)習(xí)效果的有力手段。某同學(xué)用如圖所示裝置研究原電池原理，下列說法錯誤的是(　　)
A．若將圖1裝置的Zn、Cu下端接觸，Zn片逐漸溶解，Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生
B．圖2中H＋向Cu片移動
C．若將圖2中的Zn片改為Mg片，Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快
D．圖2與圖3中，Zn片減輕的質(zhì)量相等時，正極產(chǎn)物的質(zhì)量比為32∶1
11．鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而被重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)方程式為Li＋MnO2===LiMnO2，下列說法正確的是(　　)
A．Li是正極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋
B．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋
C．MnO2是負(fù)極，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－===MnO
D．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－2e－===Li2＋
12．硝酸汞和碘化鉀溶液混合后會生成紅色的碘化汞沉淀，為了探究硝酸汞和碘化鉀溶液之間能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，研究人員設(shè)計了如圖的實驗裝置，結(jié)果電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，下列分析正確的是(　　)
A．如圖裝置的電流方向是從C1到C2
B．C1是負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)是2I－－2e－===I2
C．鹽橋中的K＋向C1電極移動
D．裝置發(fā)生的總反應(yīng)是Hg2＋＋2I－===HgI2↓
13．(12分)某同學(xué)在做原電池原理的實驗時，有如下實驗步驟：
①用導(dǎo)線將靈敏電流表的兩端分別與純凈的鋅片和銅片相連接(如圖1)；
②把一塊純凈的鋅片插入盛有稀硫酸的燒杯中；
③把一塊純凈的銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中；
④用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來后，再平行地插入盛有稀硫酸的燒杯中(如圖2)。
回答下列問題：
(1)實驗步驟①中觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。
(2)實驗步驟②中觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。
(3)實驗步驟③中觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。
(4)實驗步驟④中觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。
(5)通過實驗步驟④該同學(xué)頭腦中有了一個猜想，該猜想是______________________。
(6)為了證實該猜想，該同學(xué)又設(shè)計了第⑤步實驗，請簡要畫出第⑤步實驗的裝置示意圖。
14．(12分)控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計成如圖所示的原電池，請回答下列問題：
(1)反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為____________________。甲中石墨電極上發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為________________________。
(2)電流表讀數(shù)為0時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時在甲中加入FeCl2固體，則乙中的石墨作________(填“正”或“負(fù)”)極，該電極的電極反應(yīng)式為______________________。
作業(yè)5　原電池的工作原理
1．C　2.C　3.C　4.A　5.C　6.C　7.D　8.D　9.C　10.D
11．B　12.B
13．(1)電流表指針不偏轉(zhuǎn)　(2)鋅片溶解，鋅片上有氣泡產(chǎn)生
(3)無明顯現(xiàn)象　(4)銅片上有大量氣泡產(chǎn)生，鋅片上沒有氣泡或有少量氣泡，鋅片溶解　(5)有電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線向銅片移動
(6)
14．(1)氧化　2I－－2e－===I2　還原　Fe3＋＋e－===Fe2＋　(2)正　I2＋2e－===2I－
解析　根據(jù)反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，原電池的電極反應(yīng)：負(fù)極2I－－2e－===I2，發(fā)生氧化反應(yīng)；正極Fe3＋＋e－===Fe2＋，發(fā)生還原反應(yīng)。
(2)當(dāng)電流表讀數(shù)為0時反應(yīng)已達(dá)平衡，此時，在甲中加入FeCl2固體，反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2向左進(jìn)行。因此，乙中石墨作正極，電極反應(yīng)式為I2＋2e－===2I－。

展開更多......

收起↑