1、原电池的工作原理(建议用时：40分钟)基础过关练1某兴趣小组设计的水果电池装置如图所示。该电池工作时，下列说法正确的是()A铜片作负极B锌片发生还原反应C将电能转化为化学能D电子由锌片经导线流向铜片D电池工作时，Zn失去电子，作负极，A错误；锌是负极，发生氧化反应，而Cu为正极，氢离子在正极上得到电子生成氢气，有气泡产生，B错误；原电池中化学能转化为电能，C错误； Zn为负极，电子由锌片经导线流向铜片，D正确。2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
2、活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。3(2021河南六校高二月考)某原电池装置如图所示。下列有关叙述中正确的是()盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液A电池工作中，盐桥中的Cl向负极移动B负极反应式：2H2e=H2C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A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2H2e=H2，故B错误；左烧杯中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=Fe2H2，铁作
3、负极，发生氧化反应，故D错误。4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2Fe32e=2Fe2C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，也可以用铜电极D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项错误；电子流动方向是b电极导线a电极，C项错误；正极材料的活泼性应比负极材料的活泼性弱，D项正确。5M、N、P、E四种金属：MN2=NM2M、P用导线连接放
4、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。四种金属的还原性由强到弱的顺序是()AP、M、N、EBE、N、M、PCP、N、M、E DE、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做原电池的正极，活动性PM；N、E构成的原电池N做负极，活动性NE。6根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是()A2Ag(s)Cd2(aq)=2Ag(aq)Cd(s)BCo2(aq)Cd(s)=Co(s)Cd2(aq)C2Ag(aq)Cd(s)=2Ag(s)Cd2(aq)D2Ag(aq)Co(s)=2Ag
5、(s)Co2(aq)A根据原电池知识，金属活动性：负极正极，可得三种金属的活动性顺序应为CdCoAg，则选项中符合此关系的置换反应成立。7在如图所示装置中，观察到电流表指针发生偏转，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。8将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中，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(
6、)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，故A正确。9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”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，下同)极流向_极。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
7、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CuSO4溶液或其他可溶性铜盐溶液，Y是AgNO3溶液。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)CuAg拓展培优练10MgAgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl。有关该电池的说法正确的是()A可用于海上照明供电B负极反应为AgCle=AgClCMg为电池的正极DAgCl为正极，发生了氧化反应AMgAgCl电池工作时将化学能转
8、化为电能，可用于海上照明供电，A项正确；该电池中Mg发生氧化反应作电池的负极，反应式为Mg2e=Mg2，B、C项不正确；AgCl发生还原反应，为电池正极，D项不正确。11某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是()ABCA工作一段时间后，C烧杯的pH减小B电极发生还原反应C盐桥中的K移向A烧杯D电流方向：电极电极D由题意可知，该装置的、 是原电池的两极， 是负极， 是正极，、是电解池的两极，其中 是阳极，是阴极；装置C是电镀池，硫酸铜浓度不变，C烧杯的pH不变，A错误；电极 是原电池的负极，发生氧化反应，故B错误；原电池中阳离子移向正极，盐桥中的K移向
9、B烧杯，故C错误；电流方向：电极 电极 ，故D正确。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
10、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(1)a还原(2)乙(3)MnO5e8H=Mn24H2O5Fe25e=5Fe3(4)0.513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
11、，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 molL1稀硫酸中，乙同学将电极放入6 molL1的NaOH溶液中，如图所示。甲乙(1)写出甲池中发生反应的有关电极反应式：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？_(填字母)。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
12、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：_。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=H2。(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，
13、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。答案(1)Mg2e=Mg22H2e=H2(2)Al还原2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)MgAl(4)AD(5)不可靠根据电路中电流的方向或电子转移的方向14(情境素养题)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
14、。Ot1 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为稀硝酸，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=AlO2H2O，Cu作正极，电极反应式为2H2O2e=H22OH。(3)AlCu浓硝酸构成的原电池，在Ot1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稀硝酸构成的原电池中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