2.2.2 化学反应能量转化的重要应用——化学电池（Word导学案）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（鲁科版2019，鲁琼）

第2课时　化学反应能量转化的重要应用——化学电池 [核心素养发展目标]　1.掌握原电池的构成及工作原理，能从微观角度理解化学能与电能之间是如何转化的，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。2.能根据原电池工作原理，设计简单的原电池，培养严谨求实的科学探究与创新意识。3.了解常见的化学电池，知道开发高能新型电池的重要性，增强科学态度与社会责任。 一、原电池及工作原理 1．原电池 利用氧化还原反应将化学能直接转化成电能的装置。 2．初识氢氧燃料电池 (1)两极反应 负极：氢气失去电子，发生氧化反应； 正极：氧气得到电子，发生还原反应。 (2)电子转移：电子由负极通过导线流向正极，形成电流。 3．原电池的工作原理(以氢氧燃料电池为例) 氢气和氧气分别在两个不同的区域发生氧化反应和还原反应，并通过能导电的物质形成闭合回路产生电流。 4．组装原电池的基本条件 思考　如图装置中只有③⑤可以形成原电池，请分析构成原电池的条件是什么？ 提示　原电池的构成条件：①活泼性不同的两极。②电解质溶液作为离子导体。③形成闭合回路。 1．判断正误 (1)原电池是把电能转化为化学能的装置(　　) (2)原电池中电流从负极流出，从正极流入(　　) (3)原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应(　　) (4)原电池中阳离子向正极移动(　　) (5)在锌-稀硫酸-铜原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．(2023·广东汕尾中学高一期中)下列装置能构成原电池的是(　　) 答案　C 解析　A装置中酒精不是电解质，不能构成原电池，错误；B装置中两电极活泼性相同，且没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，错误；C装置中铁为负极，铜为正极，硫酸铜溶液为电解质溶液，有自发的氧化还原反应，形成了闭合回路，可构成原电池，正确；D装置未形成闭合回路，不能构成原电池装置，错误。 3．如图为某课外小组自制的氢氧燃料电池，a、b均为石墨。下列叙述不正确的是(　　) A．a电极是负极，该电极上发生还原反应 B．总反应式为2H2＋O2===2H2O C．b极反应是O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 答案　AC 解析　a电极通入氢气，是负极，电极上发生氧化反应，故A不正确；负极反应为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，电池总反应为2H2＋O2===2H2O，故B正确、C不正确；氢氧燃料电池的产物是水，无污染，是一种具有应用前景的绿色电源，故D正确。 4．如图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池，某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下： 实验后的记录： ①Zn为正极，Cu为负极 ②H＋向负极移动 ③金属导线中电子流动方向为Zn→Cu ④Cu极有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol ⑥正极反应为Zn－2e－===Zn2＋ 卡片上的描述合理的是(　　) A．①②③ B．③④⑤ C．①⑤⑥ D．②③④ 答案　B 解析　①锌比铜活泼，锌为负极，铜为正极，故错误；②根据原电池的工作原理，电解质溶液中阳离子向正极移动，即向铜电极移动，故错误；③电子从负极经外电路流向正极，即从锌电极经外电路流向铜极，故正确；④正极上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，故正确；⑤根据④的分析可知，导线中有1 mol电子通过时，产生0.5 mol氢气，故正确；⑥锌为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，故错误。 二、设计简单的原电池 1．探究活动 设计思路及依据 实验现象 氧化还原反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 铜片上有大量的无色气泡产生并逸出，锌片不断溶解，电流表指针发生偏转 确定负极 选择负极反应物：Zn 选择负极材料：Zn 确定正极 选择正极反应物：H＋ 选择正极材料：Cu 构成闭合回路 选择离子导体：H2SO4 选择电子导体：导线 2.工作原理分析 (1)分析装置图并填空 (2)原电池总反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (3)粒子流向 ①电子流向(外电路)：负极―→导线―→正极。电流方向与电子流向相反。 ②离子流向(内电路)：离子导体中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。 思考1　请利用反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，设计一个能产生电流的装置并画出简单的装置示意图，标明电极材料及电极名称。 可选用品：铜片、锌片、铁片、石墨棒、NaCl溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、导线、滤纸、烧杯、电流表。 (1)负极反应物可选择____________，负极反应式：____________________________，负极材料为________。 (2)正极反应物可选择___________________，正极反应式：____________________________， 正极材料为______________________________________________________________。 (3)离子导体可选择_________________________________________，电子导体可选择______。 (4)画出实验装置示意图。 答案　(1)铁片　Fe－2e－===Fe2＋　铁片　 (2)FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液]　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋　石墨棒(或铜片)　 (3)FeCl3溶液[或Fe2(SO4)3溶液]　导线 (4) 3．发展中的化学电源 (1)干电池——一次电池 ①特点：放电之后不能充电。 ②实例：锌锰干电池。 (2)充电电池——二次电池 ①特点：放电时所进行的氧化还原反应，充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 ②实例：铅蓄电池，锂离子电池。 (3)燃料电池 ①特点：燃料的利用率高、能量转换效率高，能长时间提供电能等。 ②实例 以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下： 负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O。 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。 思考2　铅蓄电池放电时的总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。请依据原电池工作原理分析电池的组成和工作原理。 提示　电池的组成：负极为铅，正极为二氧化铅。电解质溶液为稀H2SO4。 工作原理：铅在负极失去电子生成PbSO4，二氧化铅在正极得到电子生成PbSO4，导线为电子导体，稀硫酸为离子导体，形成闭合回路。 1．判断正误 (1)对所有的化学反应，都可以设计成原电池(　×　) (2)原电池中，一定是还原剂做负极材料(　×　) (3)在原电池中，还原剂做负极反应物，一定和离子导体发生反应(　×　) (4)燃料电池的能量转换效率高，在电池工作中，只有化学能→电能的转化(　×　) (5)锌与稀硫酸反应时，若滴入几滴硫酸铜溶液，化学反应会加快(　√　) 2．对下列化学反应，可设计为原电池的是(　　) A．H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O B．NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O C．CaO＋H2O===Ca(OH)2 D．2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 答案　D 解析　原电池的两极反应必须是氧化剂和还原剂分别在正极和负极上得失电子，故化学反应必须为氧化还原反应，无电子转移的非氧化还原反应不能设计为原电池，故选D。 3．(2023·山东临沂高一期中)如图所示的装置中铁棒上析出铜，而铁的质量不变，符合要求的原电池是(　　) A．铁棒做负极，铜棒做正极，电解质溶液是CuSO4溶液 B．锌棒做负极，铁棒做正极，电解质溶液是CuSO4溶液 C．锌棒做负极，铁棒做正极，电解质溶液是FeCl3溶液 D．铁棒做负极，铜棒做正极，电解质溶液是H2SO4溶液 答案　B 解析　根据原电池原理，铁棒上析出铜，而铁的质量不变，说明铁电极发生还原反应，为正极，负极为金属活动性强于铁的金属材料，锌棒金属活动性比铁强，做负极，发生锌置换铜的反应，电解质溶液是CuSO4溶液，B正确。 4．选择适宜的材料和试剂，请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池。 回答下列问题： (1)负极材料：__________；正极材料：__________；电解质溶液：________________。 (2)写出电极反应式 正极：________________________________________________________________________； 负极：________________________________________________________________________。 (3)原电池中电子从________极流出，电解质溶液中阴离子流向________(填“正”或“负”)极，若导线上转移1 mol e－，则生成银________ g。 答案　(1)铜　银(或碳棒)　AgNO3溶液　 (2)2Ag＋＋2e－===2Ag　Cu－2e－===Cu2＋　 (3)铜(或负)　负　108 设计原电池的基本思路 步骤一：确定一个自发的氧化还原反应的还原剂和氧化剂，还原剂做负极反应物，氧化剂做正极反应物，把氧化还原反应分为两个半反应。 步骤二：选择两极材料，正极材料最好选择不与正极反应物和离子导体发生反应且导电的固体，如金属铜、石墨等。 步骤三：选择离子导体(电解质溶液)和电子导体(导线)，并形成闭合回路。 如图： 题组一　原电池的概念及构成条件 1．下列关于原电池的叙述不正确的是(　　) A．原电池是将化学能转化成电能的装置 B．原电池的负极发生的反应是氧化反应 C．原电池电解质溶液中阳离子移向负极，阴离子移向正极 D．原电池中电子流入的一极一定是正极 答案　C 解析　原电池是将化学能转化成电能的装置，A正确；原电池的负极反应物失去电子被氧化，发生氧化反应，B正确；在原电池电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C错误；原电池放电时，电子移动的方向是从负极沿导线流向正极，所以正极为电子流入的电极，D正确。 2．(2023·河南新乡一中高一期中)下列各组材料组成如图装置，电流表指针能发生偏转的是(　　) 选项 A B C D M Zn Cu Fe Zn N Zn Ag Cu Cu P 稀硫酸 蔗糖溶液 酒精 CuSO4溶液 答案　D 解析　两极均为锌，电流表指针不能发生偏转，A错误；蔗糖、酒精是非电解质，不能导电，不能形成闭合回路，电流表指针不能发生偏转，B、C错误；锌与铜是活泼性不同的电极，且浸在电解质溶液(硫酸铜溶液)中，锌失去电子被氧化，硫酸铜提供的铜离子能在铜电极上得到电子被还原，存在闭合回路，电流表指针能发生偏转，D正确。 题组二　原电池工作原理的实验探究 3．(2023·山西省实验中学高一期中)用西红柿、电流表、铁或锌等金属进行“水果电池”的实验探究。实验如下。 资料：西红柿含矿物盐、有机酸、H＋等。 实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 示意图 现象 有微量气泡 无现象 Cu片附近有气泡，且较Ⅰ快 电流表指针偏转，Cu片附近有气泡 下列分析不正确的是(　　) A．实验Ⅰ、Ⅱ说明Zn能与H＋反应而Cu不能 B．实验Ⅲ说明在该条件下Cu可与H＋反应生成H2 C．实验Ⅰ、Ⅲ说明发生原电池反应时会加快化学反应速率 D．实验Ⅳ中Zn为负极，电子由Zn沿导线流向Cu 答案　B 解析　由锌片插入西红柿中反应生成氢气，铜片插入西红柿中无现象可得锌能与氢离子反应而铜不能，A正确；实验Ⅲ装置为原电池，其中锌极为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铜极为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，铜并不参与反应，B错误；结合实验Ⅰ、Ⅲ的现象可证明在其他条件相同时，对于同一个氧化还原反应，原电池反应速率比普通氧化还原反应速率快，C正确；原电池中负极锌失电子，电子经外电路流向正极，D正确。 4．下列关于各实验中将出现的现象，描述错误的是(　　) A．把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面将会出现气泡 B．用导线连接锌片和铜片，插入CuSO4溶液中，铜片质量将增加 C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面将出现一层铁 D．Al和Cu分别作为两电极，用导线连接插入浓硝酸中，铜将溶解，溶液变成蓝色 答案　C 解析　铜片、铁片和稀硫酸构成原电池，铜片作正极，铜片表面将会出现气泡，铁片质量将减轻，A项正确；用导线连接锌片和铜片，插入CuSO4溶液中，则铜片作正极，在正极上将会析出金属铜，铜片质量将增加，B项正确；把铜片插入三氯化铁溶液中，金属铜不会置换出金属铁，而是与三氯化铁发生反应生成氯化铜和氯化亚铁，C项错误。 题组三　原电池工作原理分析 5．(2023·山东枣庄高一期中)化学电源应用广泛。某原电池装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．锌电极发生氧化反应 B．H＋向锌电极移动 C．电子由铜电极经导线流向锌电极 D．原电池工作一段时间后溶液的c(H＋)不变 答案　A 解析　锌的活泼性比铜的大，电解质溶液为稀硫酸，锌电极为负极，失去电子，发生氧化反应，故A正确；H＋向正极即Cu电极移动，故B错误；电子由负极Zn电极经导线流向正极Cu电极，故C错误；正极上氢离子得到电子变为氢气，因此原电池工作一段时间后溶液的c(H＋)减小，故D错误。 6．某化学兴趣小组为研究原电池工作原理，设计如图装置。下列叙述正确的是(　　) A．若X为Fe，Y为Cu，则铁为正极 B．若X为Fe，Y为Cu，则电子由铜片流向铁片 C．若X为Fe，Y为C，则碳棒上有红色固体析出 D．若X为Cu，Y为Zn，则铜离子在锌片上发生还原反应 答案　C 解析　当Fe与Cu(或碳)构成原电池时，铁为负极，失电子发生氧化反应，电子由铁电极流向铜电极或碳电极，Cu2＋在铜或碳棒上析出，A、B项错误，C项正确；Cu、Zn构成原电池时，正极是铜棒，Cu2＋在铜棒上发生还原反应而析出，D项错误。 7．某学生用锌片、铜片、发光二极管、滤纸、导线等在玻璃片上制成如图所示的原电池，当滤纸用醋酸溶液润湿时，二极管发光。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A．铜片上的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu B．外电路中电子由铜片经导线流向锌片 C．电池工作时电能直接转化为化学能 D．锌片为电池的负极 答案　D 解析　A项，在该装置图中，Zn、Cu及电解质溶液构成原电池，由于金属活动性：Zn>Cu，所以Zn为负极，失去电子，Cu为正极，在正极上溶液中的H＋得到电子，生成H2，错误；B项，外电路中电子由负极(Zn片)经导线流向正极(Cu片)，错误；C项，电池工作时，将化学能转化为电能，错误。 题组四　原电池的设计 8．某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是(　　) A B C D 电极材料 Cu、Zn Cu、C Fe、Zn Cu、Ag 电解液 FeCl3 Fe(NO3)2 CuSO4 Fe2(SO4)3 答案　D 解析　由题意知，Cu为负极材料，则正极材料的金属活动性必须小于Cu，其中B、D项符合该条件；由Fe3＋得电子生成Fe2＋知，电解质溶液中必须含有Fe3＋，同时符合上述两个条件的只有D项。 题组五　常见的化学电池 9．(2023·山东枣庄高一期中)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是(　　) A．甲：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－ B．乙：锌筒既是负极材料又是负极反应物 C．丙：正极反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O D．丁：放电时H＋移向Cu电极，所以Cu电极附近溶液中H＋浓度增大 答案　D 解析　甲装置中氧化银作正极，正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，A正确；乙装置中金属锌失去电子，作负极，因此锌筒既是负极材料又是负极反应物，B正确；丙装置中电解质溶液显酸性，其正极发生反应：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C正确；丁装置中锌作负极，铜作正极，氢离子在正极得电子生成氢气，因此铜电极附近氢离子浓度减小，D错误。 10~12题有一个或两个选项符合题目要求。 10．普通水泥在固化过程中水分子减少并产生Ca(OH)2。根据这一特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间，此法的原理如图所示，反应的化学方程式为2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag，下列有关说法正确的是(　　) A．外电路中电流由Cu电极经导线流向Ag2O电极 B．Cu为正极，Ag2O为负极 C．负极的电极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O D．电池工作时，OH－向正极移动 答案　C 解析　该原电池中，Cu作负极，Ag2O作正极，外电路中电流从正极流向负极，A、B项错误；Cu作负极，失电子发生氧化反应，C项正确；原电池工作时，阴离子流向负极，D项错误。 11．(2023·广州七中高一期中)金属-空气电池可用作电动车动力来源，某金属-空气电池的工作原理如图所示。该电池以金属M为负极，碳材料为正极，放电时下列说法正确的是(　　) A．将化学能转化为电能 B．负极上发生还原反应 C．空气中的氧气在正极上得电子 D．外电路电子由碳材料电极流向金属M电极 答案　AC 解析　金属M电极为原电池的负极，M失去电子发生氧化反应生成M2＋，碳材料电极为正极，氧气在正极上得到电子发生还原反应生成氢氧根离子故B错误、C正确；该电池为原电池，将化学能转化为电能，故A正确；原电池工作时，外电路电子由负极流向正极，则放电时，外电路电子由金属M电极流向碳材料电极，故D错误。 12．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；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(　　) A．a＞b＞c＞d B．b＞c＞d＞a C．d＞a＞b＞c D．a＞b＞d＞c 答案　C 解析　由实验①可知，a为原电池负极，b为原电池正极，金属活动性：a＞b；由实验②可知，b极有气体产生，c极无变化，则金属活动性：b＞c；由实验③可知，d极溶解，则d为原电池负极，c为原电池正极，金属活动性：d＞c；由实验④可知，电流从a极流向d极，则d极为原电池负极，a极为原电池正极，金属活动性：d＞a。 13．(2023·山西省实验中学高一期中)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)。设计的原电池如图所示，盐桥为含有饱和KCl的琼脂凝胶。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是____________；Y溶液是____________，银电极发生的电极反应为__________。 (2)外电路中转移0.2 mol电子时，左侧烧杯溶液质量增加____________g(不考虑Cu2＋、SO扩散到盐桥中)。 答案　(1)Cu　AgNO3溶液　Ag＋＋e－===Ag　(2)6.4 解析　(1)根据2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计原电池，该电池的负极反应为Cu－2e－===Cu2＋，正极反应为Ag＋＋e－===Ag，则X极的材料应为Cu，电解质溶液Y应为AgNO3溶液。(2)根据Cu－2e－===Cu2＋可知，外电路中转移0.2 mol电子时，左侧有0.1 mol Cu失去电子生成铜离子进入溶液，则左侧烧杯溶液质量增加0.1 mol×64 g·mol－1＝6.4 g。 14．(2022·山东济宁高一期中)化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问题： (1)理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑”设计一个化学电池。该电池的负极材料是________，发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是________。 (2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个实验(图Ⅰ、图Ⅱ中除连接的铜棒不同外，其他均相同)，有关实验现象，下列说法正确的是____________(填字母)。 A．图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数 B．图Ⅰ和图Ⅱ中温度计的示数相等，且均高于室温 C．图Ⅰ和图Ⅱ的气泡均产生于锌棒表面 D．图Ⅱ中产生气体的速度比图Ⅰ快 (3)有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。 ①装置甲中放电时氢离子向________(填“镁片”或“铝片”)移动。写出甲中正极反应式：_______________________________________________________________________________。 ②装置乙中铝片为____________极，写出该电极的电极反应式：_________________________。 ③如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，由此他们会得出不同的结论。依据该实验得出的下列结论中，正确的有________(填字母)。 A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时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．该实验说明金属活动性顺序已过时，没有实用价值了 D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此具体问题应具体分析 答案　(1)Cu　氧化　稀硝酸　(2)AD　(3)①铝片　2H＋＋2e－===H2↑　②负　Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－　③AD 解析　(1)原电池中负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知负极材料为Cu，发生氧化反应，电解质溶液中应含有H＋和NO，可以是稀硝酸。 (2)图Ⅰ中Zn与稀硫酸放出的能量几乎完全转化为热能，图Ⅱ中形成原电池，Zn与稀硫酸放出的能量大部分转化为电能，所以图Ⅰ中温度计的示数高于图Ⅱ的示数，A正确、B错误；图Ⅱ中形成原电池，气泡在铜棒表面产生，C错误；原电池可以加快氧化还原反应的反应速率，D正确。 (3)①装置甲中Mg、Al都可以和硫酸反应，但Mg更活泼，所以镁片为负极，铝片为正极，原电池中阳离子流向正极，即氢离子向铝片移动，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。 ②装置乙中只有铝片可以和NaOH溶液反应，所以铝片为负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－。 ③根据甲、乙两位同学的实验可知，选用不同介质时会得出不同结论，所以利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质，A正确；Mg和Al为同周期元素，Al比Mg更靠右，所以Mg的金属性一定比Al强，B错误；该实验说明电解质溶液性质影响电极的正负极，不能说明金属活动性顺序没有使用价值，C错误；该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同，但反应条件不同可导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，D正确。 15.如图为某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。根据原电池原理回答下列问题： (1)若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸，该装置工作时，SO向__________(填“a”或“b”)极移动，正极的电极反应式为_________________________________________。 (2)若电极a为Fe、电极b为Ag、电解质溶液为硝酸银溶液，该原电池工作时，原电池的负极材料为__________，电子沿导线向________(填“a”或“b”)移动。 (3)①FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2)。请将此反应设计成原电池，该原电池负极的电极材料为__________，正极的电极材料为______，电解质溶液为________，负极的电极反应式为____________________________________________________。 ②一段时间后负极质量减轻m g，则下列说法正确的是__________(填字母)。 A．电路中通过的电子为 mol B．正极质量增加 g C．原电池工作过程中电子由正极经导线流向负极 D．原电池工作过程中Cl－向负极移动 答案　(1)a　2H＋＋2e－===H2↑ (2)Fe　b　(3)①Cu　Pt或石墨棒等比Cu不活泼的金属或惰性电极　FeCl3溶液　Cu－2e－===Cu2＋　②AD 解析　(1)由题中图示可知，Zn、Cu、稀硫酸构成的原电池，Zn为负极，Cu为正极，正极上发生得电子的还原反应，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，根据原电池工作时阴离子向负极移动，即溶液中硫酸根离子移向负极a(Zn)电极。(2)若电极a为Fe、电极b为Ag、电解质溶液为硝酸银，金属活动性：Fe＞Ag，所以Fe为负极，Ag为正极，电子从负极经导线流向正极，即电子向b极移动。(3)由题中化学方程式Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2可知，Cu失电子发生氧化反应，所以Cu为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，正极上铁离子得电子生成亚铁离子，发生还原反应，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，正极材料是Pt、石墨棒等比Cu不活泼的金属或惰性电极，电解液为FeCl3溶液。 学科网（北京）股份有限公司 $$