1、第1课时 原电池的工作原理(建议用时：40分钟)合格过关练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A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Y电极的金属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。2有关电化学知识的描述正确的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B某原电池反应为Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D从理论上讲，任何能自
2、发进行的氧化还原反应都可设计成原电池DCaOH2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。3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C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。4可以将反应ZnBr2=ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：Br22e=2Br，2Br2e=Br2，Zn2e=Zn2，Zn22e=Zn，其中表示放电时负极和正极反应的分别是
3、()A和B和C和D和C放电时负极反应物为Zn，失电子被氧化，正极反应物为Br2，得电子被还原。5(双选)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A正极反应为Zn2e=Zn2B电池反应为ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从负极流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液BC电池的正极得电子，A选项错误；结合该电池的装置图可知，该过程中的氧化还原反应为ZnCu2=Zn2Cu，B选项正确；外电路中，电子从负极流向正极，C选项正确；左烧杯中由于Zn失去电子形成Zn2，使得该烧杯中正电荷的离子增加，为维持电中性，K应该通过盐桥流向CuSO4所在的右烧杯中，D选项错误。6有a、b、c、d四个金属电极
4、，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()AabcdBbcdaCdabcDabdcC由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性：ab；对于第二个装置，依据还原性规律知，金属活动性：bc；第三个装置的金属活动性：dc；由第四个装置电流从ad，则电子从da，故金属活动性：da。7M、N、P、E四种金属：MN2=NM2M、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E22e=E，N2e=N2。四种金属的
5、还原性由强到弱的顺序是()AP、M、N、EBE、N、M、PCP、N、M、EDE、P、M、NA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做原电池正极，活动性PM；N、E构成的原电池N做负极，活动性NE。8在如图所示装置中，观察到电流计指针发生偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液C本题通过电极变化来确定原电池的正负电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D，由M棒变粗，可知B不正确。9将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中
6、，同时向a中加少许胆矾晶体，下列各图表示产生氢气的体积V/(L)与时间t/(min)的关系正确的是()ABCDA向a中加入少许胆矾晶体，则有ZnCu2=CuZn2，消耗一部分Zn，所以产生H2的量较少，但生成的Cu附于Zn上又组成铜锌原电池，加快反应速率，因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。10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=LiBLi是负极，电极反应式为Lie=LiCMnO2是负极，电极反应式为MnO2e=MnODLi是负极，电极反
7、应式为Li2e=Li2B由总反应方程式 nO2=nO2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=Li，MnO2在正极上反应，电极反应为MnO2e=MnO。素养培优练11用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()甲 乙A电流沿导线由Cu片流向Ag片B正极的电极反应式为：Age=AgCCu片上发生还原反应，Ag片上发生氧化反应D反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液B电流从正极沿导线流向负极。Cu作负极、Ag作正极，所以电流从Ag片流向Cu片， A错误；正极上银离子得电子生成Ag，电
8、极反应式为Age=Ag, B正确； Cu片上失电子发生氧化反应，Ag片上得电子发生还原反应， C错误；盐桥中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以反应时盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液， D错误。12某研究性学习小组根据反应2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO48H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 molL1，溶液的体积均为200 mL，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。甲乙回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨_(填“a”或“b”)，发生_反应。(2)电池工作时，盐桥中的SO移向_(填“甲”或“乙”)烧杯。(3)写出
9、两烧杯中的电极反应式：甲_，乙_。(4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5 molL1，则反应中转移的电子为_mol。解析(1)根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，SO向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为MnO5e8H=Mn24H2O；乙烧杯中的电极反应式为5Fe25e=5Fe3。(4)溶液中的MnSO4浓度由1 molL1变为1.5 molL1，由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5 molL10.2 L0.1 mol，转移的电子为0.1 mol50.5 mol。答案
10、(1)a还原(2)乙(3)MnO5e8H=Mn24H2O5Fe25e=5Fe3(4)0.513某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu金属活动性的相对强弱，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：方案：有人提出将大小相等的铁片和铜片分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们活动性的相对强弱。该原理的离子方程式为_。方案：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们活动性的相对强弱。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：_；负极反应式：_。方案：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe
11、、Cu活动性相对强弱的简单实验方案(与方案、不能雷同)：_，用离子方程式表示其反应原理：_。解析比较或验证金属活动性相对强弱的方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证，也可以利用原电池原理(负极是较活泼的金属)，也可以利用金属单质间的置换反应来完成。答案方案Fe2H=Fe2H2方案2H2e=H2Fe2e=Fe2方案把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可)FeCu2=CuFe214素养题常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A的溶液中组成原电池，如图1所示：图1图2(1)若A为稀盐酸，则Al片作_极，该电极的电极反应式为_，Cu片电极反
12、应式为_。(2)若A为NaOH，则Al片作_极，该电极的电极反应式为_。(3)若A为浓硝酸，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。0t1 s时，原电池的负极是_，正极的电极反应式为_，溶液中的H向_极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，此时_作负极，该电极的电极反应式为_。(4)若A为稀HNO3，则Cu片作_极，该电极的电极反应式为_。解析(1)CuAl盐酸构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al3e=Al3；Cu作正极，电极反应式为2H2e=H2。(2)AlCuNaOH溶液构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al3e4OH=AlO2H
13、2O，Cu作正极，电极反应式为2H2O2e=H22OH。(3)AlCu浓硝酸构成的原电池，在0t1时，Al片作负极，正极NO在酸性条件下得电子生成NO2和H2O，在原电池中，阳离子向正极移动，即H向正极移动。由于Al在浓硝酸中发生了钝化，生成的氧化膜阻止了反应的进行，此时Cu与浓硝酸反应而导致Cu作负极，电子流动方向发生改变。(4)AlCu稀HNO3构成的原电池中Al片作负极，Cu片作正极，该电极上NO在酸性条件下得电子生成NO和H2O。答案(1)负Al3e=Al32H2e=H2(2)负Al4OH3e=AlO2H2O(3)Al片NO2He=NO2H2O正(或Cu片)Cu片Cu2e=Cu2(4)正NO3e4H=NO2H2O