专题6 第3单元 第1课时 化学能转化为电能-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一化学必修第二册教师用书（苏教版2019）

化学能转化为电能 第1课时 专题6　第三单元 <<< 核心素养 发展目标 1.设计实验认识构成原电池的条件。 2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。 3.认识化学能转化为电能的原理及其在生产、生活中的应用。 2 内容索引 一、原电池工作原理 二、原电池原理的应用 课时对点练 3 原电池工作原理 > < 一 实验装置 实验现象 实验结论   锌片：_________________ _____ 铜片：_________ 锌与稀硫酸_____________，铜与稀硫酸_______ 1.基础实验探究 一、原电池工作原理 逐渐溶解，有气泡 产生 没有变化 反应生成氢气 不反应 实验装置 实验现象 实验结论   锌片：_____________________ 铜片：_________ 锌与稀硫酸____________，铜与稀硫酸_______   锌片：_________ 铜片：___________ 锌_____电子形成_______进入溶液，氢离子在铜片上_____电子生成_____ 逐渐溶解，有气泡产生 没有变化 反应生成氢气 不反应 逐渐溶解 有气泡产生 失去 锌离子 得到 氢气 实验装置 实验现象 实验结论   锌片：_________ 铜片：___________ 电流计：_____________ 锌_____电子形成_______进入溶液，电子经过导线流向_____，产生电流，_______在铜片上_____电子生成_____，反应过程中产生了_____ 逐渐溶解 有气泡产生 指针发生偏转 失去 锌离子 铜片 氢离子 得到 氢气 电能 2.原电池的概念 原电池是把_____能转变为___能的装置；原电池反应的本质是_________反应。 化学 电 氧化还原 3.原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 负极 氧化反应 Zn-2e- Zn2+ 正极 还原反应 2H++2e- H2↑ 原电池总反应式：___________________。 Zn+2H+===Zn2++H2↑ (2)能量转化：_____能转变为___能。 (3)电子的移动方向：从___极流出，经导线流向___极。 (4)离子的移动方向：阳离子向_____移动，阴离子向_____移动。 特别提醒　原电池中“电子不下水，离子不上岸”，即电子只能沿导线移动，离子只能在溶液中移动。 化学 电 负 正 正极 负极 4.原电池的构成条件 活泼性不同 电解质 闭合回路 氧化还原 下列装置中哪些能够组成原电池？不能构成原电池的试分别说明理由。 思考1 提示　③⑤；①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中酒精为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路。 如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀 硫酸，外电路中的电子流向如图所示。 (1)若两电极分别为Zn和石墨，则X：____，Y：_____。 (2)若两电极分别为Fe和石墨，电解质溶液为CuSO4溶液，则正极反应式为______________，溶液中S流向___(填“X”或“Y”)极。 (3)此装置X极发生的反应类型为_________(填“还原反应”或“氧化反应”)，外电路电流的方向为______________。 思考2 Zn 石墨 Cu2++2e-===Cu X 氧化反应 Y→电流计→X 1.判断正误 (1)原电池中，两极电极材料必须是金属，且负极材料的活动性一定强于正极材料的活动性 (2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流计指针发生偏转 (3)在铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌 (4)原电池中阳离子向正极移动 (5)原电池工作时，正极与负极转移电子数相同 应用体验 × × × √ √ 2.某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中合理的是 A.① ② ③ B.③ ④ ⑤ C.④ ⑤ ⑥ D.② ③ ④ 应用体验 √ 实验后的记录： ① Zn为正极，Cu为负极 ② H+向负极移动 ③ 电子流动方向为Zn→导线→Cu ④ Cu极有H2产生 ⑤若有1 mol电子通过导线，则产生0.5 mol H2 ⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+ 应用体验 在铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，发生氧化反应， 电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，Cu为正极，得到电子，发 生还原反应，电极反应式为2H++2e-===H2↑，所以H+向 正极移动，电子由锌流出，经过导线流向铜，每流过1 mol电子，生成0.5 mol H2，正确答案为③④⑤。 3.(2024·山东济宁高一期中)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示原电池装置。下列说法错误的是 A.溶液中 Cu2+向 Zn 电极移动， 向 Cu 电极移动 B.电池工作时，Zn 片发生的电 极反应：Zn-2e-===Zn2+ C.该装置反应的能量变化可用如图表示 D.电池工作一段时间后，溶液质量增加 应用体验 √ 应用体验 在电解质溶液中，Cu2+会向正极Cu电极移动，向负极Zn电极移动，A错误； Zn为原电池的负极，电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，B正确； 应用体验 该装置是原电池，将化学能转化为电能，反应过程中会释放能量，反应物的能量比生成物的能量高，C正确； 应用体验 该电池总反应方程式为Zn+Cu2+ ===Zn2++Cu，根据反应方程式可知，每有1 mol Zn发生反应，有65 g Zn变为Zn2+进入溶液，同时 有64 g Cu2+变为单质Cu从溶液中析出，溶液质量增加1 g，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，故电池工作一段时间后，溶液质量增加，D正确。 4.根据原电池工作原理，结合装置图，按要求解答问题：(已知：2Al+ 6H2O+2NaOH===2Na[Al(OH)4]+3H2↑) (1)若X为Zn，Y为Cu，Z为硫酸铜溶液，则X为_____ (填电极名称)，判断依据：______________________ ___________________； 铜电极的名称是　 　，溶 液中的Cu2+移向　　(填“X”或“Y”)电极。  应用体验 负极 锌的活泼性比铜强，锌 失电子发生氧化反应 正极 Y (2)若X为Mg，Y为Al，Z为氢氧化钠溶液，则X为_____(填电极名称)，Y电极可能观察到的现象是　　　 　　　 。 应用体验 正极 铝电极逐渐溶解 归纳总结 原电池中正负极的判断 返回 > < 二 原电池原理的应用 1.加快氧化还原反应的进行 (1)实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制取H2，常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4(或稀盐酸)形成_______，加快了锌的溶解，使产生H2的速率加快。 (2)生活中常用的取暖产品——暖贴 暖贴内的_____、_______、食盐一旦与空气中的氧气和水蒸气接触就会形成_______，加快了铁被氧气氧化的速率，短时间内产生较多的热，供人们取暖。 二、原电池原理的应用 原电池 铁粉 活性炭 原电池 2.比较金属的活动性 一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性：______。 A>B 电极反应式 材料选择 装置 负极：_____________ 正极：______________ 负极：____ 正极：_______等(活泼性比Fe___的金属或能导电的_______均可) 电解质溶液：_______溶液   3.设计原电池 利用Fe+CuSO4===FeSO4+Cu可设计原电池。 Fe-2e-===Fe2+ Cu2++2e-===Cu Fe Cu或C 差 石墨棒 CuSO4 4.解释生活中的现象——钢铁的电化学腐蚀 钢铁在潮湿的空气中容易生锈，分析如下： 形成条件 钢铁表面形成的电解质溶液中溶有____，通常溶液呈___性或_____性 电极材料 负极是____，正极是___ 电极反应 负极：_______________ 正极：____________________ O2 中 弱碱 Fe C 2Fe-4e-===2Fe2+ 2H2O+O2+4e-===4OH- 总反应式 _________________________ 溶液中的反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3===+(3-x)H2O　 电化学腐蚀概念 不纯的金属与电解质溶液接触，发生_______反应，比较活泼的金属_________被氧化，这种腐蚀叫作___________ 2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2 原电池 失去电子 电化学腐蚀 1.钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法错误的是 A.钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小的原电池 B.铁电极发生氧化反应 C.负极的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH- D.放置一段时间后，铁片上有铁锈出现 应用体验 √ 应用体验 钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小的原电池，发生了电化学腐蚀，A正确； 铁作负极，发生氧化反应：Fe-2e-===Fe2+，碳作正极，发生反应为O2+4e-+2H2O===4OH-，总 反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁在一定条件下发生脱水反应，生成红色的铁锈，因此放置一段时间后，铁片上有铁锈出现，B、D正确，C错误。 2.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： 应用体验 实验 装置         部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 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 应用体验 √ 应用体验 装置一是原电池，a极质量减小，b极质量增大，则a极为负极，b极为正极，金属的活动性：a>b；装置二没有形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则b比c活泼，且c在金属活动性顺序表中位于氢的后面；装置三中d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属的活动性：d>c；装置四中电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，d比a活泼，因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。 3.常温下用过量铁片与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①不用铁片，改用等质量的铁粉；②加入少量Na2SO4溶液；③加入少量CuSO4固体；④向H2SO4中通入HCl气体；⑤加入NaNO3固体；⑥将稀硫酸换为98%的硫酸。其中可加快H2生成速率的措施有 A.①③④ B.①③⑥ C.②④⑤ D.①④⑥ 应用体验 √ 应用体验 ①将铁片换为等质量的铁粉，增加接触面积加快化学反应速率； ②加入少量Na2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢； ③加入少量CuSO4固体，铁置换出铜，形成原电池，可加快反应速率； ④向H2SO4中通入HCl气体，氢离子浓度增大，化学反应速率增大； ⑤加入NaNO3固体，因硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，与铁反应不产生氢气； ⑥将稀硫酸换成98%的硫酸，铁遇浓硫酸发生钝化；综上所述，能加快氢气生成速率的措施有①③④。 4.现有如下两个反应： A：H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O B：Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 (1)根据上述两反应的本质，　　(填字母)反应能设计成原电池，原因是__________________________________________________________ __________________。  应用体验 B A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为能自发进行的氧化还原反应，有电子转移 (2)将上述能设计成原电池的反应设计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型： 负极：　　　 　，　　　　 ； 正极：　　　 　，　　　 　。  应用体验 Cu-2e-===Cu2+ 氧化反应 Fe3++e-===Fe2+ 还原反应 ②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向。 应用体验 ③若导线上通过电子2 mol，则负极质量减轻　　 g。  答案　 64 归纳总结 设计原电池 (1)原理：能自发进行的氧化还原反应。 (2)电极：化合价升高的金属材料作负极，石墨或活泼性比负极弱的金属材料作正极。 (3)电解质溶液：化合价降低的物质的水溶液作电解质溶液。 返回 课时对点练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C D B D D C D 题号 9 10 11 12 答案 C A B C 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)Fe+2H+===Fe2++H2↑ (2)正　2H++2e-===H2↑　减弱　负　Fe-2e-===Fe2+ (3)Zn　Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (4)B>A>C 13. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)负　有气泡生成　电流　(2)不能　CCl4为非电解质，不能形成闭合回路　(3)①B　②Cu2++2e-===Cu　③9.2 14. 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14   实验1 实验2 实验3 实验装置       实验现象 ①锌粒逐渐变小； ②铜丝远离锌粒的一端有气泡产生 无明显现象 ①锌粒逐渐变小； ②锌粒上有气泡产生； ③铜丝无明显变化 题组一　化学能转化为电能 1.某实验小组同学设计如图所示对比实验，探究原电池的构成条件，下列相关说法不正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 A.实验1形成原电池，将化学能转化为电能 B.实验1中锌粒作负极，铜丝作正极 C.对比实验1和实验2，说明形成原电池可以使Cu与稀硫酸反应 D.对比实验1和实验3，说明形成原电池需要导线连成闭合回路 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 实验1中形成原电池，化学能转化为电能，锌粒作负极，发生失电子的氧化反应：Zn-2e-===Zn2+，铜丝作正极，发生得电子的还原反应：2H++2e-===H2↑，A、B正确； 实验1的本质是锌粒与稀硫酸的反应，C错误； 原电池需要形成闭合回路，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 2.如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 选项 M N R A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 铁 铜 硝酸银 D 铜 铁 蔗糖溶液 √ 答案 对点训练 由于蔗糖溶液不是电解质溶液，故D错误； M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误； N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 3.(2024·长沙高一期中)一种原电池的简易装置如图所示，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A.银是正极，溶液中的阴离子向银电极移动 B.该装置工作时，电子的移动方向为铁电极 →硫酸铜溶液→银电极 C.铁是负极，电极反应式为Fe-3e-===Fe3+ D.理论上，当正极质量增加6.4 g时，外电路转移电子数目为0.2NA √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 银是正极，溶液中的阳离子向银电极移动，故A错误； 电子的移动方向为铁电极→导线→银电极，故B错误； 负极电极反应式为Fe-2e-===Fe2+，故C错误； 正极电极反应式为Cu2++2e-===Cu，质量增加6.4 g，即生成0.1 mol铜，外电路转移电子数目为0.2NA，故D正确。 答案 对点训练 题组二　原电池工作原理的应用 4.下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 A.①②③④ 　B.④②①③ C.③①②④ 　 D.②①③④ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ③中的锌作负极，腐蚀速率最快； ④中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢； ②中的锌作正极，腐蚀速率比①中的锌要慢； 因此腐蚀速率由慢到快的顺序为④②①③。 答案 对点训练 5.向等质量的两份锌a、b中分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列选项表示生成H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a中少量Zn置换出少量Cu，形成Zn⁃Cu原电池，可加快反应速率，但由于a中Zn置换Cu2+消耗了一部分，所以最后生成H2的体积小于b，故选D。 答案 对点训练 题组三　钢铁的电化学腐蚀 6.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，脱氧过程中发生了原电池反应。下列分析正确的是 A.脱氧过程中，化学能全部转化为电能 B.脱氧过程中，炭粉发生氧化反应生成CO2 C.脱氧过程中，Cl-发生氧化反应：2Cl--2e-===Cl2↑ D.脱氧过程中，铁电极发生的反应为Fe-2e-===Fe2+ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 脱氧过程中，化学能除转化为电能外，还部分转化为热能，故A错误； 炭粉为原电池的正极，没有参与反应，故B错误； NaCl是电解质，没有参与反应，故C错误； 铁是原电池的负极，发生氧化反应，故D正确。 答案 对点训练 7.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是 ①Fe2+转化为Fe3+　②O2被还原　③产生H2　④Fe(OH)3脱水形成Fe2O3·xH2O　⑤杂质碳被氧化 A.①② B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 钢铁在腐蚀过程中，负极发生反应：Fe-2e-===Fe2+，正极O2或H+得电子，Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3 脱水形成铁锈。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 对点训练 8.(2023·无锡高一质检)某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是 A.Zn为正极 B.工作时Cu电极发生氧化反应 C.工作时电子经外电路由Cu流向Zn D.工作一段时间后Cu电极质量增加 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 综合强化 由于Zn比Cu活泼，故Zn为负极， A错误； 工作时Cu电极作正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-===Cu，B错误； 工作时电子经外电路由负极Zn流向正极Cu，C错误； 电解质溶液为硫酸铜溶液，工作时Cu2+在铜电极得电子生成Cu，工作一段时间后Cu电极质量增加，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 9.如图为镁⁃次氯酸盐电池的工作原理，下列说法正确的是 A.a极为电池正极 B.电子由a极流向b极，再经过溶液回到a极 C.电池总反应式为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2+Cl- D.外电路中转移2 mol电子，b极消耗2 mol ClO- √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 在b极，ClO-得到电子转化为Cl-，所以b极为原电池的正极，a为负极，故A错误； 电子由负极流向正极，但不经过电解质溶液，故B错误； a为负极，则负极是镁失去电子，生成的Mg2+和溶液中的OH-结合成Mg(OH)2，正极是ClO-得到电子转化为Cl-， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 所以电池总反应式为 Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2+Cl-，故C正确； 1 mol ClO-得到2 mol电子转化为Cl-，所以当外电路中转移2 mol电子时，b极消耗1 mol ClO-，故D错误。 答案 综合强化 10.我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是(已知质子交换膜只允许H+通过) A.该制氢工艺中可以实现H2S的连续高效转化 B.该装置工作时，H+由b极区流向a极区 C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-===Fe2+ D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 该装置工作时，H+由a极区流向b极区，B项错误； a极上有电子流出，发生氧化反应，所以a极上发生的电极反应为Fe2+-e-=== Fe3+，C项错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由图可知，a极区Fe2+和Fe3+可相互转化，故不需补充含Fe3+和Fe2+的溶液，D项错误。 答案 综合强化 11.锌⁃空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源，放电时Zn转化为ZnO。则该电池放电时下列说法正确的是 A.将电能转化为化学能 B.氧气在石墨电极上发生还原反应 C.电流由Zn电极经导线流向石墨电极 D.该电池放电时OH-向石墨电极移动 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 该装置为将化学能转化为电能的原电池，故A错误； 石墨电极为原电池的正极，水分子作用下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正确； 锌电极为原电池的负极，则电流由正极石墨电极经导线流向负极锌电极，电池放电时阴离子OH-向Zn电极移动，故C、D错误。 答案 综合强化 12.将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计(装置如图)，若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47 g，则该过程中产生H2(标准状况下)的体积为 A.2.24 L B.3.36 L C.4.48 L D.6.72 L √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 综合强化 由题意可知，该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-===H2↑，则负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少，正极上 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 氢离子得电子生成氢气，所以正极质量不变，两个电极减少的质量是参加反应的锌的质量，锌和稀硫酸反应的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑， 根据反应的离子方程式得氢气的物质的量n(H2)=n(Zn)==0.2 mol， 标准状况下H2的体积为V(H2)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。 答案 综合强化 13.(2023·南京高一期中)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 (1)A中反应的离子方程式为　　　　 。 (2)B中锡极为　　极，电极反应式为__________ _____，锡极附近溶液的酸性　　　(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为　 极，电极反应式为　　 　 。  (3)C中被腐蚀的金属是　　，总反应的化学方程式为_________________ ____________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Fe+2H+===Fe2++H2↑ 正 2H++2e-=== H2↑ 减弱 负 Fe-2e-===Fe2+ Zn Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑ 答案 综合强化 (4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是 　　　　。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B>A>C A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应； B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被腐蚀的速率加快； C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被腐蚀。 答案 综合强化 (1)当图Ⅰ中的电解质溶液为稀硫酸时，铁片作　　极，铜片上的现象是　　　　 　；图中箭头的方向表示　　 (填“电子”或“电流”)的流向。  14.现有如图Ⅰ原电池装置，插入电解质溶液前Cu和Fe电极的质量相等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 负 有气泡生成 电流 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 铁比铜活泼，所以当电解质溶液为稀硫酸时，铁作负极，铜作正极，铜电极的电极反应式为2H++2e-===H2↑，所以铜片上的现象是有气泡生成；图中的箭头方向是由正极指向负极，故应是电流方向。 答案 综合强化 (2)若将图Ⅰ中的U形管虚线以下的电解质溶液换为四氯化碳(不导电)，如图Ⅱ所示，则该装置　　 (填“能”或“不能”)形成原电池，原因是____________ _______________________。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 不能 CCl4为非电 解质，不能形成闭合回路 由于四氯化碳不导电，所以不能形成闭合回路，图Ⅱ所示装置不能形成原电池。 答案 综合强化 (3)当电解质溶液为某溶液时，两电极的质量变化曲线如图Ⅲ所示。 ①该电解质溶液可以是下列中的　　(填字母)。  A.稀硫酸 B.CuSO4溶液 C.稀盐酸 D.FeSO4溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B 由图Ⅲ可知两电极的质量均在变化，Fe电极的质量减小而Cu电极的质量增加，故电解质溶液为硫酸铜溶液。 答案 综合强化 ②Cu电极的电极反应式为　　　 　。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Cu2++2e-===Cu Cu电极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu。 答案 综合强化 ③6 min时Cu电极的质量为　　 g。  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9.2 Fe电极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+，6 min时Fe电极减少的质量为6.0 g-3.2 g=2.8 g，根据得失电子守恒求得Cu电极增加的质量为3.2 g，故m=(6.0+3.2) g=9.2 g。 返回 答案 综合强化 本课结束 专题6　第三单元 <<< $$ 第三单元　化学能与电能的转化 第1课时　化学能转化为电能 ［核心素养发展目标］　1.设计实验认识构成原电池的条件。2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正、负极。3.认识化学能转化为电能的原理及其在生产、生活中的应用。 一、原电池工作原理 1.基础实验探究 实验装置 实验现象 实验结论 锌片：逐渐溶解，有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片：逐渐溶解，有气泡产生 铜片：没有变化 锌与稀硫酸反应生成氢气，铜与稀硫酸不反应 锌片：逐渐溶解 铜片：有气泡产生 锌失去电子形成锌离子进入溶液，氢离子在铜片上得到电子生成氢气 锌片：逐渐溶解 铜片：有气泡产生 电流计：指针发生偏转 锌失去电子形成锌离子进入溶液，电子经过导线流向铜片，产生电流，氢离子在铜片上得到电子生成氢气，反应过程中产生了电能 2.原电池的概念 原电池是把化学能转变为电能的装置；原电池反应的本质是氧化还原反应。 3.原电池的工作原理 (1)分析下图并填空 原电池总反应式：Zn+2H+===Zn2++H2↑。 (2)能量转化：化学能转变为电能。 (3)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。 (4)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 特别提醒　原电池中“电子不下水，离子不上岸”，即电子只能沿导线移动，离子只能在溶液中移动。 4.原电池的构成条件 思考1　下列装置中哪些能够组成原电池？不能构成原电池的试分别说明理由。 提示　③⑤；①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中酒精为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路。 思考2　如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示。 (1)若两电极分别为Zn和石墨，则X：Zn，Y：石墨。 (2)若两电极分别为Fe和石墨，电解质溶液为CuSO4溶液，则正极反应式为Cu2++2e-===Cu，溶液中S流向X(填“X”或“Y”)极。 (3)此装置X极发生的反应类型为氧化反应(填“还原反应”或“氧化反应”)，外电路电流的方向为Y→电流计→X。 1.判断正误 (1)原电池中，两极电极材料必须是金属，且负极材料的活动性一定强于正极材料的活动性(　　) (2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流计指针发生偏转(　　) (3)在铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(　　) (4)原电池中阳离子向正极移动(　　) (5)原电池工作时，正极与负极转移电子数相同(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√ 2.某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了如下6条记录，其中合理的是(　　) 实验后的记录： ① Zn为正极，Cu为负极 ② H+向负极移动 ③ 电子流动方向为Zn→导线→Cu ④ Cu极有H2产生 ⑤若有1 mol电子通过导线，则产生0.5 mol H2 ⑥正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+ A.① ② ③ B.③ ④ ⑤ C.④ ⑤ ⑥ D.② ③ ④ 答案　B 解析　在铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，Cu为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-===H2↑，所以H+向正极移动，电子由锌流出，经过导线流向铜，每流过1 mol电子，生成0.5 mol H2，正确答案为③④⑤。 3.(2024·山东济宁高一期中)某化学兴趣小组的同学设计了如图所示原电池装置。下列说法错误的是(　　) A.溶液中 Cu2+向 Zn 电极移动，向 Cu 电极移动 B.电池工作时，Zn 片发生的电极反应：Zn-2e-===Zn2+ C.该装置反应的能量变化可用如图表示 D.电池工作一段时间后，溶液质量增加 答案　A 解析　在电解质溶液中，Cu2+会向正极Cu电极移动，向负极Zn电极移动，A错误；Zn为原电池的负极，电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，B正确；该装置是原电池，将化学能转化为电能，反应过程中会释放能量，反应物的能量比生成物的能量高，C正确；该电池总反应方程式为Zn+Cu2+===Zn2++Cu，根据反应方程式可知，每有1 mol Zn发生反应，有65 g Zn变为Zn2+进入溶液，同时有64 g Cu2+变为单质Cu从溶液中析出，溶液质量增加1 g，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，故电池工作一段时间后，溶液质量增加，D正确。 4.根据原电池工作原理，结合装置图，按要求解答问题：(已知：2Al+6H2O+2NaOH=== 2Na[Al(OH)4]+3H2↑) (1)若X为Zn，Y为Cu，Z为硫酸铜溶液，则X为　　　(填电极名称)，判断依据：　　　　；  铜电极的名称是　　　　，溶液中的Cu2+移向　　　　(填“X”或“Y”)电极。  (2)若X为Mg，Y为Al，Z为氢氧化钠溶液，则X为　　　　(填电极名称)，Y电极可能观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)负极　锌的活泼性比铜强，锌失电子发生氧化反应　正极　Y (2)正极　铝电极逐渐溶解 原电池中正负极的判断 二、原电池原理的应用 1.加快氧化还原反应的进行 (1)实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制取H2，常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4(或稀盐酸)形成原电池，加快了锌的溶解，使产生H2的速率加快。 (2)生活中常用的取暖产品——暖贴 暖贴内的铁粉、活性炭、食盐一旦与空气中的氧气和水蒸气接触就会形成原电池，加快了铁被氧气氧化的速率，短时间内产生较多的热，供人们取暖。 2.比较金属的活动性 一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性：A>B。 3.设计原电池 利用Fe+CuSO4===FeSO4+Cu可设计原电池。 电极反应式 材料选择 装置 负极： Fe-2e-===Fe2+ 正极： Cu2++2e-===Cu 负极：Fe 正极：Cu或C等(活泼性比Fe差的金属或能导电的石墨棒均可) 电解质溶液：CuSO4溶液 4.解释生活中的现象——钢铁的电化学腐蚀 钢铁在潮湿的空气中容易生锈，分析如下： 形成条件 钢铁表面形成的电解质溶液中溶有O2，通常溶液呈中性或弱碱性 电极材料 负极是Fe，正极是C 电极反应 负极：2Fe-4e-===2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e-===4OH- 总反应式 2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2 溶液中的反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3===+(3-x)H2O　 电化学腐蚀概念 不纯的金属与电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化，这种腐蚀叫作电化学腐蚀 1.钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法错误的是(　　) A.钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小的原电池 B.铁电极发生氧化反应 C.负极的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH- D.放置一段时间后，铁片上有铁锈出现 答案　C 解析　钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小的原电池，发生了电化学腐蚀，A正确；铁作负极，发生氧化反应：Fe-2e-===Fe2+，碳作正极，发生反应为O2+4e-+2H2O===4OH-，总反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁在一定条件下发生脱水反应，生成红色的铁锈，因此放置一段时间后，铁片上有铁锈出现，B、D正确，C错误。 2.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极质量减小，b极质量增大 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　装置一是原电池，a极质量减小，b极质量增大，则a极为负极，b极为正极，金属的活动性：a>b；装置二没有形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则b比c活泼，且c在金属活动性顺序表中位于氢的后面；装置三中d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属的活动性：d>c；装置四中电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，d比a活泼，因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。 3.常温下用过量铁片与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①不用铁片，改用等质量的铁粉；②加入少量Na2SO4溶液；③加入少量CuSO4固体；④向H2SO4中通入HCl气体；⑤加入NaNO3固体；⑥将稀硫酸换为98%的硫酸。其中可加快H2生成速率的措施有(　　) A.①③④ B.①③⑥ C.②④⑤ D.①④⑥ 答案　A 解析　①将铁片换为等质量的铁粉，增加接触面积加快化学反应速率；②加入少量Na2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢；③加入少量CuSO4固体，铁置换出铜，形成原电池，可加快反应速率；④向H2SO4中通入HCl气体，氢离子浓度增大，化学反应速率增大；⑤加入NaNO3固体，因硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，与铁反应不产生氢气；⑥将稀硫酸换成98%的硫酸，铁遇浓硫酸发生钝化；综上所述，能加快氢气生成速率的措施有①③④。 4.现有如下两个反应： A：H2SO4+2KOH===K2SO4+2H2O B：Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 (1)根据上述两反应的本质，　　　　(填字母)反应能设计成原电池，原因是　　　　　。  (2)将上述能设计成原电池的反应设计成原电池。 ①写出电极反应式及反应类型： 负极：　　　　， 　　　　　　　　　　； 正极：　　　　，　　　　　　　　　　。  ②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向。 ③若导线上通过电子2 mol，则负极质量减轻　　　　g。  答案　(1)B　A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为能自发进行的氧化还原反应，有电子转移 (2)①Cu-2e-===Cu2+　氧化反应　Fe3++e-===Fe2+　还原反应 ② ③64 设计原电池 (1)原理：能自发进行的氧化还原反应。 (2)电极：化合价升高的金属材料作负极，石墨或活泼性比负极弱的金属材料作正极。 (3)电解质溶液：化合价降低的物质的水溶液作电解质溶液。 　　　　 课时对点练　［分值：100分］ (选择题1~12题，每小题5分，共60分) 题组一　化学能转化为电能 1.某实验小组同学设计如图所示对比实验，探究原电池的构成条件，下列相关说法不正确的是(　　) 实验1 实验2 实验3 实验装置 实验现象 ①锌粒逐渐变小； ②铜丝远离锌粒的一端有气泡产生 无明显现象 ①锌粒逐渐变小； ②锌粒上有气泡产生； ③铜丝无明显变化 A.实验1形成原电池，将化学能转化为电能 B.实验1中锌粒作负极，铜丝作正极 C.对比实验1和实验2，说明形成原电池可以使Cu与稀硫酸反应 D.对比实验1和实验3，说明形成原电池需要导线连成闭合回路 答案　C 解析　实验1中形成原电池，化学能转化为电能，锌粒作负极，发生失电子的氧化反应：Zn-2e-===Zn2+，铜丝作正极，发生得电子的还原反应：2H++2e-===H2↑，A、B正确；实验1的本质是锌粒与稀硫酸的反应，C错误；原电池需要形成闭合回路，D正确。 2.如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是(　　) 选项 M N R A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 铁 铜 硝酸银 D 铜 铁 蔗糖溶液 答案　C 解析　由于蔗糖溶液不是电解质溶液，故D错误；M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误；N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A错误。 3.(2024·长沙高一期中)一种原电池的简易装置如图所示，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A.银是正极，溶液中的阴离子向银电极移动 B.该装置工作时，电子的移动方向为铁电极→硫酸铜溶液→银电极 C.铁是负极，电极反应式为Fe-3e-===Fe3+ D.理论上，当正极质量增加6.4 g时，外电路转移电子数目为0.2NA 答案　D 解析　银是正极，溶液中的阳离子向银电极移动，故A错误；电子的移动方向为铁电极→导线→银电极，故B错误；负极电极反应式为Fe-2e-===Fe2+，故C错误；正极电极反应式为Cu2++2e-===Cu，质量增加6.4 g，即生成0.1 mol铜，外电路转移电子数目为0.2NA，故D正确。 题组二　原电池工作原理的应用 4.下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是(　　) A.①②③④ B.④②①③ C.③①②④ D.②①③④ 答案　B 解析　③中的锌作负极，腐蚀速率最快；④中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢；②中的锌作正极，腐蚀速率比①中的锌要慢；因此腐蚀速率由慢到快的顺序为④②①③。 5.向等质量的两份锌a、b中分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列选项表示生成H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是(　　) 答案　D 解析　a中少量Zn置换出少量Cu，形成Zn⁃Cu原电池，可加快反应速率，但由于a中Zn置换Cu2+消耗了一部分，所以最后生成H2的体积小于b，故选D。 题组三　钢铁的电化学腐蚀 6.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，脱氧过程中发生了原电池反应。下列分析正确的是(　　) A.脱氧过程中，化学能全部转化为电能 B.脱氧过程中，炭粉发生氧化反应生成CO2 C.脱氧过程中，Cl-发生氧化反应：2Cl--2e-===Cl2↑ D.脱氧过程中，铁电极发生的反应为Fe-2e-===Fe2+ 答案　D 解析　脱氧过程中，化学能除转化为电能外，还部分转化为热能，故A错误；炭粉为原电池的正极，没有参与反应，故B错误；NaCl是电解质，没有参与反应，故C错误；铁是原电池的负极，发生氧化反应，故D正确。 7.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是(　　) ①Fe2+转化为Fe3+　②O2被还原　③产生H2 ④Fe(OH)3脱水形成Fe2O3·xH2O　⑤杂质碳被氧化 A.①② B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ 答案　C 解析　钢铁在腐蚀过程中，负极发生反应：Fe-2e-===Fe2+，正极O2或H+得电子，Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水形成铁锈。 8.(2023·无锡高一质检)某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是(　　) A.Zn为正极 B.工作时Cu电极发生氧化反应 C.工作时电子经外电路由Cu流向Zn D.工作一段时间后Cu电极质量增加 答案　D 解析　由于Zn比Cu活泼，故Zn为负极，A错误；工作时Cu电极作正极，发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-===Cu，B错误；工作时电子经外电路由负极Zn流向正极Cu，C错误；电解质溶液为硫酸铜溶液，工作时Cu2+在铜电极得电子生成Cu，工作一段时间后Cu电极质量增加，D正确。 9.如图为镁⁃次氯酸盐电池的工作原理，下列说法正确的是(　　) A.a极为电池正极 B.电子由a极流向b极，再经过溶液回到a极 C.电池总反应式为Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2+Cl- D.外电路中转移2 mol电子，b极消耗2 mol ClO- 答案　C 解析　在b极，ClO-得到电子转化为Cl-，所以b极为原电池的正极，a为负极，故A错误；电子由负极流向正极，但不经过电解质溶液，故B错误；a为负极，则负极是镁失去电子，生成的Mg2+和溶液中的OH-结合成Mg(OH)2，正极是ClO-得到电子转化为Cl-，所以电池总反应式为 Mg+ClO-+H2O===Mg(OH)2+Cl-，故C正确；1 mol ClO-得到2 mol电子转化为Cl-，所以当外电路中转移2 mol电子时，b极消耗1 mol ClO-，故D错误。 10.我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是(已知质子交换膜只允许H+通过)(　　) A.该制氢工艺中可以实现H2S的连续高效转化 B.该装置工作时，H+由b极区流向a极区 C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-===Fe2+ D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 答案　A 解析　该装置工作时，H+由a极区流向b极区，B项错误；a极上有电子流出，发生氧化反应，所以a极上发生的电极反应为Fe2+-e-===Fe3+，C项错误；由图可知，a极区Fe2+和Fe3+可相互转化，故不需补充含Fe3+和Fe2+的溶液，D项错误。 11.锌⁃空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源，放电时Zn转化为ZnO。则该电池放电时下列说法正确的是(　　) A.将电能转化为化学能 B.氧气在石墨电极上发生还原反应 C.电流由Zn电极经导线流向石墨电极 D.该电池放电时OH-向石墨电极移动 答案　B 解析　该装置为将化学能转化为电能的原电池，故A错误；石墨电极为原电池的正极，水分子作用下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正确；锌电极为原电池的负极，则电流由正极石墨电极经导线流向负极锌电极，电池放电时阴离子OH-向Zn电极移动，故C、D错误。 12.将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计(装置如图)，若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47 g，则该过程中产生H2(标准状况下)的体积为(　　) A.2.24 L B.3.36 L C.4.48 L D.6.72 L 答案　C 解析　由题意可知，该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-===H2↑，则负极上锌生成锌离子进入溶液而导致质量减少，正极上氢离子得电子生成氢气，所以正极质量不变，两个电极减少的质量是参加反应的锌的质量，锌和稀硫酸反应的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑，根据反应的离子方程式得氢气的物质的量n(H2)=n(Zn)==0.2 mol，标准状况下H2的体积为V(H2)=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。 13.(20分)(2023·南京高一期中)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。 (1)A中反应的离子方程式为　　　　。  (2)B中锡极为　　　　极，电极反应式为　　　　　　　　　　　　　，锡极附近溶液的酸性　　　(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为　　　　极，电极反应式为　　　　。  (3)C中被腐蚀的金属是　　　　，总反应的化学方程式为　　　　。  (4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是　　　　。 答案　(1)Fe+2H+===Fe2++H2↑ (2)正　2H++2e-===H2↑　减弱　负　Fe-2e-===Fe2+ (3)Zn　Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (4)B>A>C 解析　A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应；B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被腐蚀的速率加快；C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被腐蚀。 14.(20分)现有如图Ⅰ原电池装置，插入电解质溶液前Cu和Fe电极的质量相等。 (1)当图Ⅰ中的电解质溶液为稀硫酸时，铁片作　　　　极，铜片上的现象是　　　　　　　　；图中箭头的方向表示　　　　(填“电子”或“电流”)的流向。  (2)若将图Ⅰ中的U形管虚线以下的电解质溶液换为四氯化碳(不导电)，如图Ⅱ所示，则该装置　　　(填“能”或“不能”)形成原电池，原因是　　　　　　　　　。  (3)当电解质溶液为某溶液时，两电极的质量变化曲线如图Ⅲ所示。 ①该电解质溶液可以是下列中的　　　　(填字母)。  A.稀硫酸 B.CuSO4溶液 C.稀盐酸 D.FeSO4溶液 ②Cu电极的电极反应式为　　　　。  ③6 min时Cu电极的质量为　　　　g。  答案　(1)负　有气泡生成　电流　(2)不能　CCl4为非电解质，不能形成闭合回路　(3)①B　②Cu2++2e-===Cu　③9.2 解析　(1)铁比铜活泼，所以当电解质溶液为稀硫酸时，铁作负极，铜作正极，铜电极的电极反应式为2H++2e-===H2↑，所以铜片上的现象是有气泡生成；图中的箭头方向是由正极指向负极，故应是电流方向。(2)由于四氯化碳不导电，所以不能形成闭合回路，图Ⅱ所示装置不能形成原电池。(3)①由图Ⅲ可知两电极的质量均在变化，Fe电极的质量减小而Cu电极的质量增加，故电解质溶液为硫酸铜溶液。②Cu电极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu。③Fe电极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+，6 min时Fe电极减少的质量为6.0 g-3.2 g=2.8 g，根据得失电子守恒求得Cu电极增加的质量为3.2 g，故m=(6.0+3.2) g=9.2 g。 学科网（北京）股份有限公司 $$