重难点03 原电池的工作原理与相关判断（湖南专用） -【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

重难点03 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示不能构成原电池 B．图2锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 C．图3是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 D．图4电池Al电极反应式为：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ 2．(23-24高一下·湖南岳阳·期末)是一种常用的消毒剂，可通过反应制取，下列有关说法正确的是 A．还原性： B．每消耗，转移电子 C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．若该反应通过原电池来实现，则是负极产物 3．(21-22高一下·湖南多所学校·期末)化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一，化学电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置，下列说法正确的是 A．若X为Zn，Y为溶液，则溶液中的向X电极移动 B．若X为Zn，Y为溶液，当电路中转移0.2mol电子时，电解质溶液增加0.1g C．若X为Fe，Y为稀硫酸，则铜电极上的电极反应式为 D．若X为A1，Y为浓硝酸，则铝电极上的电极反应式为 4．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)下列“类比”合理的是 A．Cu与Cl2反应生成+2价的CuCl2，则Cu与S反应生成+2价的CuS B．C在足量O2中燃烧生成CO2，则S在足量O2中燃烧生成SO3 C．Fe—Cu原电池，Fe的活泼性比Cu强，在稀硫酸介质中，Fe做负极，则在浓硝酸中，也是Fe做负极 D．NH3与HCl反应生成NH4Cl，则H2N—NH2也可以与HCl反应生成N2H6Cl2 5．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)分析下图所示的三个原电池装置，其中结论正确的是 A．①②中Mg作负极 B．③中电流方向由Cu流向Fe C．②中Mg作正极，电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑ D．③中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑ 6．(18-19高一下·湖南怀化·期末)对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池（如下图），下列说法错误的是    A．负极电极反应式为Zn-2e－ ＝Zn2+ B．溶液中SO42－离子向负极移动 C．电子由Zn片通过稀硫酸流向Cu片 D．铜片上有气泡产生 7．(23-24高一下·湖南长沙一中·期末)下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（　　） A．铜片、石墨棒，蔗糖溶液 B．锌片、石墨棒，硫酸铜溶液 C．锌片、铜片，稀盐酸 D．铜片、银片，硝酸银溶液 8．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)用如图所示装置来测定某原电池工作时，在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是铁片和铜片。下列有关说法正确的是 A．b电极材料是铁片 B．电子由b电极经导线流向a电极 C．若用浓硝酸代替稀硫酸，溶液中的移向铜片 D．当量筒中收集到672mL(标准状况)气体时，通过导线的电子的物质的量为0.03mol 9．(22-23高一下·湖南湘潭县·期末)学以致用，某学习小组在学习原电池后，以Zn和Cu为电极材料，制作了如图所示的水果电池(水果果汁呈酸性)，下列说法正确的是      A．电池工作时，铜为负极，发生氧化反应 B．电子从锌电极经水果内部流向铜电极 C．锌极的电极电势高于铜极 D．相同条件下，选用水果不同，产生的电流强度可能不同 10．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法正确的是 A．电极b周围溶液pH变大 B．溶液中H+由b极区向a极区迁移 C．电极a的电极反应式是SO2+2e-+2H2O=4H++SO D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等 11．(23-24高一下·湖南永州·期末)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是 A．正极反应为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 12．(16-17高一下·湖南衡阳八中、澧县一中、鼎城中学等重点中学·期末)有关电化学知识的描述正确的是 A．CaO+H2O=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．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 C．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 D．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 13．(23-24高一下·湖南长沙明德中学·期末)将锌片、铜片用导线连接，插入稀硫酸中构成原电池，下列叙述中错误的是 A．锌片是负极，锌片质量逐渐减小。 B．铜片是正极，铜片表面产生大量气泡。 C．溶液中的氢离子移向铜片，H+被还原。 D．电流从锌片经导线流向铜片。 14．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)一学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是    A．图③中Zn片增重质量与Cu棒减轻质量的比为65∶64 B．图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极 C．图①中Cu棒上没有气体产生 D．图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时，Zn棒减轻的质量相等 15．(18-19高一下·湖南长沙县第九中学·期末)下列有关原电池的应用原理和有机物的结构及其性质说法中，不正确的是 A．铜锌硫酸组成的原电池中，电子是从锌经过导线流向铜 B．把Zn片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，形成原电池加快了产H2速率 C．乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，乙烯使两者褪色的化学原理相同 D．C5H10不属于烷烃，C5H12属于烷烃且有3种同分异构体 16．(15-16高一·湖南衡阳衡阳县第一中学·期末)下列装置可以组成原电池的是 A． B． C． D． 17．(23-24高一下·湖南衡阳·期末)把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 A．A>C>D>B B．A>C>B>D C．B>D>C>A D．A>B>C>D 18．(23-24高一下·湖南长沙师大附中·期末)是制备硫酸的重要反应。下列说法正确的是 A．加入催化剂，反应速率加快，反应的变大 B．将平衡后的混合气体用浓硫酸吸收，剩余的气体只有 C．98％的浓硫酸用等体积的水稀释后，硫酸的质量分数为49％ D．若以稀硫酸为电解液，将该反应设计成原电池，放电过程中负极附近溶液的pH不断减小 19．(19-20高一下·湖南张家界·期末)某兴趣小组用下图装置研究原电池的工作原理。 (1)甲中K断开时，装置中发生反应的离子方程式为 ；K闭合时，Cu棒上的现象为 ，外电路电流的方向由 （填“Cu到Zn”或“Zn到Cu”）。 (2)乙图为氢氧燃料电池构造示意图，其中通入氧气的电极为电池的 极（填“正”或负”），电极反应为 。 20．(23-24高一下·湖南邵阳隆回县·期末)正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 (1)学习原电池原理后，李四同学根据反应设计了一个原电池并得到老师的肯定，则李四同学选用的负极材料是 ，正极材料可能是 (填一种)。 (2)电化学法处理是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收可消除污染，设计装置如图所示(已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许通过)。则两极电势较高的是 (填“石墨1”或“石墨2”)，负极的电极反应式为 。 (3)据研究，铁的锈蚀主要是电化学腐蚀，其中主要是吸氧腐蚀为主，如图是探究铁钉锈蚀条件的实验： ①A中植物油的作用是 。 ②一段时间后，B中铁钉没有锈蚀，而C中铁钉锈蚀，通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 ，C中铁锈蚀时的正极反应式： 。 ③根据上述现象及你的理解，写出防止铁生锈的措施(至少两条) 。 21．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)用铜片、锌片和200mL稀H2SO4等组成原电池（如图）。若整个实验过程有6．5 g锌溶解，此时H2SO4恰好全部用完。回答下列问题： （1）写出正极的电极反应式 ，正极发生的现象是 ，负极的电极反应式为 。 （2）试计算：铜片上共放出 L气体（标准状况），整个实验过程转移电子 mol，稀硫酸的物质的量浓度为 mol／L。 22．(23-24高一下·湖南长沙南雅中学·期末)试用=↑的反应设计原电池。 (1)原电池中使用的电解质溶液是 ； (2)写出电极反应式：负极： ，正极 ； (3)在方框中画出此原电池的图，标出电极材料的名称 。    23．(22-23高一下·湖南岳阳岳阳楼区·期末)图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是 。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中向锌片方向移动 (2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为 （填写选项字母）；乙为 （同前）。 A．将化学能转化成热能    B．将电能转化成为化学能       C．将化学能转化成电能 (3)若反应过程中有电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为 ；溶液质量增加 g。 (4)下列反应可以作为原电池工作时发生的反应的是：_________。 A． B． C． D． (5)乙中负极电极反应方程式为： 。 24．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应：A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 判断能否设计成原电池A ，B (填“能”或“不能”)。 (2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是 。 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上没有明显变化 C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D．两烧杯中溶液的pH均增大 ②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲 乙(填“>”、“<”或“＝”)。 ③请写出图中构成原电池的负极电极反应式： 。 ④当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为 。 25．(23-24高一下·湖南长沙师大附中·期末)将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： （1）上图两装置中能构成原电池的是 (填甲或乙)。 （2）当甲中产生1.12L（标准状况）气体时，理论上通过导线的电子的物质的量为 。 （3）现有如下两个反应：A：NaOH+HCl=NaCl+H2O ；B：Fe+2Fe3+= 3Fe2+,根据两反应的本质，判断 不能设计成为原电池（填A或B），不能的原因是 。 26．(23-24高二上·湖南岳阳六校联考·期末)I．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。 (1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填字母)。 A． B． C． 若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的正极反应式为 。 (2)依据反应设计原电池装置，负极材料为 。 Ⅱ．如图所示的装置，都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在极附近显红色。试回答下列问题： (3)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图，则a处通入的是 (填“”或“”)。 (4)在乙装置中，总反应的离子方程式是 。 (5)工作一段时间之后，如果丙装置中精铜电极的质量增加了，则甲装置中消耗的甲烷的质量为 g。 (6)丁装置中在通电一段时间后，电极上发生的电极反应是 。 27．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)氮氧化物(NOx)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计方案利用原电池原理处理氮氧化合物(NO)，其原理如图所示。下列有关说法正确的是    A．电极A为原电池的正极，发生还原反应 B．H+通过质子交换膜由A极向B极移动 C．该电池正极电极反应为2NO-4e-+4H+=N2+2H2O D．当A电极转移0.6mole-时，两极共产生2.24LN2(标况下) 28．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c()减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 29．(23-24高一下·湖南岳阳·期末)根据下列实验操作，预测的实验现象和实验结论或解释正确的是 实验操作 预测实验现象 实验结论或解释 A 向NaBr溶液中滴入少量的氯水和苯，振荡、静置 溶液上层呈橙红色 Br-还原性强于Cl- B 向淀粉的酸性水解液中滴入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 有砖红色沉淀生成 葡萄糖具有还原性 C 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 该过程未发生原电池反应 D 向饱和Na2CO3溶液中逐滴滴加少量稀盐酸 立即有气体逸出 CO32-+2H+=H2O+ CO2↑ A．A B．B C．C D．D 30．(20-21高一下·湖南五十校·期末)下列实验操作能达到目的的是 选项 操作 目的 A 除去中的杂质 向混合物中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥 B 测定相同浓度的HCl溶液、HBr溶液的pH 比较Cl和Br的非金属性强弱 C 将相同大小的镁片和铝片用导线连接，插入NaOH溶液中 证明原电池中活泼性较强的金属作负极 D 向蔗糖溶液中加入新制的银氨溶液，水浴加热 证明蔗糖是非还原性糖 A．A B．B C．C D．D 31．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)某小组在验证反应“”，实验探究过程如下。结合探究过程回答下列问题。 向硝酸酸化的硝酸银溶液中(忽略的水解)加入过量铁粉，搅拌后静置，一段时间后，将烧杯底部黑色固体过滤，滤液呈黄色。 (1)检测到滤液中含有，可以选用的试剂为 (填化学式)溶液。产生的原因可能有以下几种。 假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生。 假设b：空气中存在，被氧化为，写出反应的离子方程式： 。 假设c：酸性溶液中的具有氧化性，可产生。 (2)某同学证明上面假设c不成立，向硝酸酸化的 硝酸钠溶液中加入过量铁粉，搅拌后静置，一段时间后，上层清液未变黄色，经检验无。 (3)取过滤后的黑色固体，洗涤后， (填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。 (4)某同学利用原电池证明可以将氧化为，设计了如图所示的原电池装置。连接装置后，电流表中有电流通过，一段时间后电流表不再偏转(所用溶液均已去除)。甲溶液中的溶质为 。写出石墨电极上发生的电极反应式： 。电流表指针不再偏转后，向左侧烧杯中加入固体，发现电流表指针反向偏转，此时石墨电极为 (填“正极”或“负极”)，银电极的电极反应式为 。    32．(16-17高一下·湖南长沙长郡中学·期末)有甲、乙两同学想利用原电池反应验证金属的活泼性强弱，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将两电极放入6 mol/L 的H2SO4溶液中，乙同学将两电极放入6 mol/L的NaOH溶液中，装置如图所示。      (1)写出甲中正极的电极方程式： ； (2)乙中负极材料为 ；总反应的离子方程式为 。 (3)甲、乙两同学都认为“如果构成原电池的电极材料都是金属，则作负极的金属应比作正极的金属活泼”，则甲同学得出的结论是 的活动性更强，乙同学得出的结论是 的活动性更强。(填元素符号) (4)由该实验得出的下列结论中，正确的是 (填字母) A利用原电池反应判断金属活泼性强弱时应注意选择合适的电解质 B镁的金属性不一定比铝的金属性强 C该实验说明金属活泼性顺序表已经过时，没有实用价值 D该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 33．(15-16高一下·湖南张家界·期末)氢能是理想的清洁能源。科学家通过化学方法使能量按人们所期望的形式转化，从而提高能源的利用率。 (1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是 反应（填“放热”或“吸热”）；这是由于反应物的总能量 生成物的总能量（填“大于”或“小于”）；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量（填“大于”或“小于”）。 (2)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，右图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。 该电池的正极是 (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应式是 。电池反应的总方程式 。 34．(20-21高一下·湖南湘西·期末)根据电化学知识回答下列问题。 I、图为原电池，其电流随时间的变化如图2，请回答∶ (1)负极为 。(选填"片"或"片") (2)正极上出现的现象 。 (3)电池工作时，负极电极的质量减少，则转移电子的物质的量为 。 (4)分析图2时电解质溶液中逐渐 。(填"增大"或"减小") II、为进一步探究原电池的构成，常温下，将打磨后的片插入浓中组成原电池，如图3，并测得原电池的电流强度随时间的变化加图4。 (1)时，原电池的负极是片，此时正极有红棕色气体产生，其电极反应式是 。 (2)后，变为负值，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是 。 (3)分析以后，得出一个结论，构成原电池的正负极，不仅取决于电极材料的活泼性，而且还要考虑是 。 35．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)原电池是化学对人类的一项重大贡献，某学生利用实验探究原电池的工作原理，回答下列问题。 (1)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应 (填字母)不能设计成原电池，原因是 。 A．    B． C．    D． (2)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。 装置 电子从A到B C电极的质量增加 金属D不断溶解 根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 ； (3)盐桥式原电池的装置图如下 ①铜为 (填“正”或“负”)极，导线中电子流向为 (用a、b表示) ②若装置中铜电极的质量增加3.2g，则导线中转移电子的数目为 (用表示阿伏加德罗常数的值) ③该装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的、的移动方向的表述正确的是 A．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动 B．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动 C．盐桥中的、几回都不移动 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点03 原电池的工作原理与相关判断 1．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)有关下列装置的说法不正确的是 A．图1所示不能构成原电池 B．图2锌锰干电池属于一次电池，锌作负极 C．图3是“纸电池”，Zn片失去电子，发生氧化反应 D．图4电池Al电极反应式为：Al-3e-+3H2O=Al(OH)3+3H+ 【答案】D 【详解】A．图1所示装置没有形成闭合回路，不能构成原电池，故A正确； B．锌锰干电池，锌筒作负极，发生氧化反应被消耗，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，石墨棒作正极，故B正确； C ．Zn比Cu活泼，锌片做负极，Zn片失去电子，发生氧化反应，故C正确； D．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，铝和氢氧化钠反应易失去电子而作负极，镁作正极，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-═+2H2O，故D错误； 故选D。 2．(23-24高一下·湖南岳阳·期末)是一种常用的消毒剂，可通过反应制取，下列有关说法正确的是 A．还原性： B．每消耗，转移电子 C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．若该反应通过原电池来实现，则是负极产物 【答案】C 【详解】A．反应中，SO2是还原剂、ClO2是还原产物，还原性，故A错误； B．SO2中S元素化合价由+4升高为+6，每消耗，转移电子，故B错误； C．NaClO3中Cl元素化合价降低，NaClO3是氧化剂，SO2中S元素化合价升高，SO2是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，故C正确； D．若该反应通过原电池来实现，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，则是正极产物，故D错误； 选C。 3．(21-22高一下·湖南多所学校·期末)化学电池已成为人类生产生活的重要能量来源之一，化学电池是根据原电池原理制成的。根据如图装置，下列说法正确的是 A．若X为Zn，Y为溶液，则溶液中的向X电极移动 B．若X为Zn，Y为溶液，当电路中转移0.2mol电子时，电解质溶液增加0.1g C．若X为Fe，Y为稀硫酸，则铜电极上的电极反应式为 D．若X为A1，Y为浓硝酸，则铝电极上的电极反应式为 【答案】B 【详解】A．若X为Zn，金属性锌强于铜，锌是负极，Y为溶液，则溶液中的向正极即铜电极移动，A错误； B．若X为Zn，Y为溶液，金属性锌强于铜，锌是负极，当电路中转移0.2mol电子时，溶解0.1mol锌，析出0.1mol铜，所以电解质溶液增加6.5g－6.4g＝0.1g，B正确； C．若X为Fe，Y为稀硫酸，金属性铁强于铜，铁是负极，铜是正极，则铜电极上的电极反应式为，C错误； D．若X为A1，Y为浓硝酸，常温下铝钝化，铝是正极，铜是负极，则铝电极上的电极反应式为NO+e－+2H＋＝NO2↑+H2O，D错误； 答案选B。 4．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)下列“类比”合理的是 A．Cu与Cl2反应生成+2价的CuCl2，则Cu与S反应生成+2价的CuS B．C在足量O2中燃烧生成CO2，则S在足量O2中燃烧生成SO3 C．Fe—Cu原电池，Fe的活泼性比Cu强，在稀硫酸介质中，Fe做负极，则在浓硝酸中，也是Fe做负极 D．NH3与HCl反应生成NH4Cl，则H2N—NH2也可以与HCl反应生成N2H6Cl2 【答案】D 【详解】A． Cu与Cl2反应生成+2价的CuCl2，但S氧化性弱于Cl2，Cu与S反应生成+1价的Cu2S，故A错误； B． C在足量O2中燃烧生成CO2，但S在足量O2中燃烧生成SO2，故B错误； C． Fe—Cu原电池，Fe的活泼性比Cu强，在稀硫酸介质中，Fe做负极，但在浓硝酸中，Fe发生钝化，阻止内部铁继续反应，故C错误； D． N原子上有孤电子对，NH3与HCl反应生成NH4Cl，则H2N—NH2也可以与HCl反应生成N2H6Cl2，故D正确； 故选D。 5．(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)分析下图所示的三个原电池装置，其中结论正确的是 A．①②中Mg作负极 B．③中电流方向由Cu流向Fe C．②中Mg作正极，电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑ D．③中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑ 【答案】C 【详解】A．②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负极，故A错误； B．铁遇浓硝酸发生钝化，铜与浓硝酸反应；原电池中，电子的移动方向是从负极到正极，电流的方向从正极到负极，铜是负极，铁是正极，③中电流方向由Fe流向Cu，故B错误； C．②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠之间，失电子的是金属铝，为负极，Mg作为正极，电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，故C正确； D．金属铁在常温下遇浓硝酸钝化，金属铜可以和浓硝酸之间反应，从而形成原电池，金属铜是负极，Cu−2e−═Cu2+，故D错误； 答案选C。 【点睛】不能只依照活泼性判断正负极，根据实际的氧化还原反应，如铁铜与硫酸构成原电池，铁做负极，铁铜与浓硝酸构成原电池，铁做正极。 6．(18-19高一下·湖南怀化·期末)对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池（如下图），下列说法错误的是    A．负极电极反应式为Zn-2e－ ＝Zn2+ B．溶液中SO42－离子向负极移动 C．电子由Zn片通过稀硫酸流向Cu片 D．铜片上有气泡产生 【答案】C 【分析】该原电池中，锌易失电子作负极，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，铜作正极，电极反应为2H++2e-═H2↑，电子从负极沿导线流向正极。 【详解】A．该装置中，锌失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn-2e-═Zn2+，选项A正确； B．原电池溶液中阴离子SO42－离子向负极移动，选项B正确； C．电子从负极锌沿导线流向正极Cu，电子不进入电解质溶液，选项C错误； D．铜作正极，正极是上氢离子放电，电极反应为2H++2e-═H2↑，故铜片上产生气泡，选项D正确； 答案选C。 【点睛】本题考查了原电池原理，根据金属失电子难易程度确定正负极，知道正负极上发生的电极反应，易错选项是C，注意电子不进入电解质溶液，电解质溶液中通过离子的定向移动形成电流，为易错点。 7．(23-24高一下·湖南长沙一中·期末)下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（　　） A．铜片、石墨棒，蔗糖溶液 B．锌片、石墨棒，硫酸铜溶液 C．锌片、铜片，稀盐酸 D．铜片、银片，硝酸银溶液 【答案】A 【详解】A．蔗糖属于非电解质，缺少电解质溶液，故A不能组成原电池； B．锌片、石墨棒都能导电，硫酸铜溶液属于电解质溶液，能够自发发生氧化还原反应，符合原电池的构成条件，故B能组成原电池； C．锌片、铜片都能导电，稀盐酸属于电解质溶液，能够自发发生氧化还原反应，符合原电池的构成条件，故C能组成原电池； D．铜片、银片都能导电，硝酸银溶液属于电解质溶液，能够自发发生氧化还原反应，符合原电池的构成条件，故D能组成原电池； 答案选A。 【点睛】明确原电池的构成条件是解题的关键。本题的易错点为电解质溶液的判断，要注意电解质的常见物质类别。 8．(23-24高一下·湖南湖南师范大学附属中学·期末)用如图所示装置来测定某原电池工作时，在一段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，电极材料是铁片和铜片。下列有关说法正确的是 A．b电极材料是铁片 B．电子由b电极经导线流向a电极 C．若用浓硝酸代替稀硫酸，溶液中的移向铜片 D．当量筒中收集到672mL(标准状况)气体时，通过导线的电子的物质的量为0.03mol 【答案】C 【分析】根据原电池的工作原理，由装置图知，电极b产生气体，则b为正极，电极b为铜片，电极反应式为：；电极a为铁片，作负极，电极反应式为：，电流经正极流向负极，阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此解答。 【详解】A．b为正极，电极材料是铜片，A错误； B．由分析知，电极a为负极，电极b为正极，电子由a电极经导线流向b电极，B错误； C．若用浓硝酸代替稀硫酸，则铁被钝化，铁为正极、铜为负极，则溶液中的移向负极铜片一极，C正确； D．当量筒中收集到672mL(标准状况)气体时，氢气的物质的量是0.672L÷22.4L/mol＝0.03mol，因此通过导线的电子的物质的量为0.06mol，D错误； 故答案选C。 9．(22-23高一下·湖南湘潭县·期末)学以致用，某学习小组在学习原电池后，以Zn和Cu为电极材料，制作了如图所示的水果电池(水果果汁呈酸性)，下列说法正确的是      A．电池工作时，铜为负极，发生氧化反应 B．电子从锌电极经水果内部流向铜电极 C．锌极的电极电势高于铜极 D．相同条件下，选用水果不同，产生的电流强度可能不同 【答案】D 【详解】A．锌的活泼性大于铜，电池工作时，铜为正极，正极还原反应，锌为负极，故A错误； B．电子不能进入溶液，电子从锌电极经导线流向铜电极，故B错误； C．锌的活泼性大于铜，铜为正极，锌为负极，锌极的电极电势低于铜极，故C错误； D．相同条件下，选用水果不同，电解质种类、浓度等不同，产生的电流强度可能不同，故D正确； 选D。 10．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)热电厂尾气经处理得到较纯的SO2，可用于原电池法生产硫酸。下列说法正确的是 A．电极b周围溶液pH变大 B．溶液中H+由b极区向a极区迁移 C．电极a的电极反应式是SO2+2e-+2H2O=4H++SO D．一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量相等 【答案】A 【分析】硫元素价态升高失电子，故a极为负极，电极反应式为2H2O+SO2-2e-═SO+4H+，b极为正极，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，电池总反应为2SO2+2H2O+O2═2H2SO4 【详解】A． 电极b为正极，氧气得电子，发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，pH变大，故A正确； B． 电极b为正极，故溶液中H+由a极区向b极区迁移，故B错误； C． a极为负极，二氧化硫失电子，发生氧化反应，电极a的电极反应式是SO2-2e-+2H2O=4H++SO，故C错误； D． 电池总反应为2SO2+2H2O+O2═2H2SO4，故一段时间后，a极消耗的SO2与b极消耗的O2物质的量为2：1，故D错误； 故选A。 11．(23-24高一下·湖南永州·期末)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是 A．正极反应为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子 【答案】D 【详解】A．电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl，正极发生还原反应，正极反应式为Cl2＋2e－＝2Cl－，故A错误； B．由于电解质溶液为盐酸，所以负极产生的银离子迅速和氯离子在交换膜左侧溶液中生成AgCl沉淀，不可能有大量银离子移动到交换膜右侧，但H+从左侧移动到右侧，故B错误； C．若用NaCl溶液代替盐酸，负极发生反应，正极发生反应Cl2＋2e－＝2Cl－，电池总反应不变，故C错误； D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧产生0.01 mol Ag＋与0.01molCl－反应产生AgCl沉淀，同时约有0.01 mol H＋通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，故左侧溶液减减少0.02 mol离子，故D正确； 选D。 12．(16-17高一下·湖南衡阳八中、澧县一中、鼎城中学等重点中学·期末)有关电化学知识的描述正确的是 A．CaO+H2O=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．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 C．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 D．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 【答案】C 【详解】A．能设计成原电池的反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，该反应不是氧化还原反应，所以不能设计成原电池，故A错误；B．燃料电池中原电池的两极相同，可均为Pt电极，则原电池的两极不一定是由活动性不同的两种金属组成，也可为金属与非金属电极，故B错误；C．能自发进行的氧化还原反应，且为放热的反应都可设计成原电池，则理论上说，不能自发进行的氧化还原反应可设计成电解装置发生，故C正确；D. 原电池工作时，正极表面不一定有气泡产生，如铁-铜-硫酸铜原电池，正极上析出铜固体，故D错误；故选C。 13．(23-24高一下·湖南长沙明德中学·期末)将锌片、铜片用导线连接，插入稀硫酸中构成原电池，下列叙述中错误的是 A．锌片是负极，锌片质量逐渐减小。 B．铜片是正极，铜片表面产生大量气泡。 C．溶液中的氢离子移向铜片，H+被还原。 D．电流从锌片经导线流向铜片。 【答案】D 【详解】A．Zn失去电子为负极，逐渐溶解，故A正确； B．Cu为正极，在Cu电极上氢离子得电子生成氢气，故B正确； C．原电池工作时，溶液中的氢离子向正极Cu片移动，在其表面发生还原反应生成氢气，故C正确； D．Zn为负极，Cu为正极，电流从正极流向负极，故D错误； 故答案为D。 14．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)一学生用如图装置研究原电池原理，下列说法错误的是    A．图③中Zn片增重质量与Cu棒减轻质量的比为65∶64 B．图②电子从Zn极经外电路转移到Cu极 C．图①中Cu棒上没有气体产生 D．图②与图③中正极产物的质量比为1∶32时，Zn棒减轻的质量相等 【答案】A 【详解】A．图③是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，故A错误； B．②图是原电池，活泼金属锌是负极，铜是正极，所以电子由Zn沿导线流向Cu，故B正确； C．装置图①是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，图①中铜棒上没有气体产生，故C正确； D．②图与③图中电极反应负极Zn-2e－＝Zn2+，图②中正极上电极反应2H++2e－＝H2↑，图③中正极电极反应为Cu2++2e－＝Cu，正极生成物质质量比为1：32时，依据电子守恒计算两个原电池中电子转移相同，所以反应的锌的质量相同，故D正确； 故选A。 15．(18-19高一下·湖南长沙县第九中学·期末)下列有关原电池的应用原理和有机物的结构及其性质说法中，不正确的是 A．铜锌硫酸组成的原电池中，电子是从锌经过导线流向铜 B．把Zn片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，形成原电池加快了产H2速率 C．乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，乙烯使两者褪色的化学原理相同 D．C5H10不属于烷烃，C5H12属于烷烃且有3种同分异构体 【答案】C 【详解】A.原电池中电子有负极沿导线流向正极，铜锌硫酸组成的原电池中，锌是负极，铜是正极，所以电子有锌极流向铜极，故A正确； B. 把Zn片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，发生置换反应，生成铜，构成锌铜原电池，加快了化学反应速率，故B正确； C. 乙烯能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，原理不同，乙烯与溴水中的溴单质发生加成反应，乙烯与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，故C错误； D.一分子 C5H10五个碳原子十个氢原子不饱和，不属于烷烃，C5H12属于烷烃且有3种同分异构体，分别是正戊烷，异戊烷，新戊烷，故D正确； 故选：C。 16．(15-16高一·湖南衡阳衡阳县第一中学·期末)下列装置可以组成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】试题分析：A、两个电极是相同的，不能形成原电池，故错误；B、乙醇为非电解质，故错误；C、没有形成闭合回路，故错误；D两个不同电极，有电解质溶液，形成闭合回路，形成原电池，故正确。 考点： 原电池的构成 17．(23-24高一下·湖南衡阳·期末)把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 A．A>C>D>B B．A>C>B>D C．B>D>C>A D．A>B>C>D 【答案】A 【详解】把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；则金属活动性:A>B；C、D相连，D上有气泡逸出, 则金属活动性:C>D；A、C相连时A极减轻，则金属活动性:A>C；B、D相连，B为正极, 则金属活动性:D>B。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为A>C>D>B，答案选A。 18．(23-24高一下·湖南长沙师大附中·期末)是制备硫酸的重要反应。下列说法正确的是 A．加入催化剂，反应速率加快，反应的变大 B．将平衡后的混合气体用浓硫酸吸收，剩余的气体只有 C．98％的浓硫酸用等体积的水稀释后，硫酸的质量分数为49％ D．若以稀硫酸为电解液，将该反应设计成原电池，放电过程中负极附近溶液的pH不断减小 【答案】D 【详解】A、加入催化剂，反应速率加快，但反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故△H不变，A错误； B、平衡混合物中除SO3和O2外还有SO2，浓硫酸只能吸收SO3，B错误； C、浓硫酸的密度大于水，故用等体积的水稀释后，溶液的质量小于原溶液的2倍，质量分数＞原来的一半，C错误； D、以该反应设计的原电池，负极上的反应为SO2变为SO3，SO3与水生成硫酸，使氢离子浓度升高，pH减小，D正确； 故答案选D。 19．(19-20高一下·湖南张家界·期末)某兴趣小组用下图装置研究原电池的工作原理。 (1)甲中K断开时，装置中发生反应的离子方程式为 ；K闭合时，Cu棒上的现象为 ，外电路电流的方向由 （填“Cu到Zn”或“Zn到Cu”）。 (2)乙图为氢氧燃料电池构造示意图，其中通入氧气的电极为电池的 极（填“正”或负”），电极反应为 。 【答案】 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 有气泡产生 Cu到Zn 正 O2 +4e−+ 4H+=2H2O 【分析】 根据原电池的工作原理分析解答。 【详解】 (1)甲中K断开时，锌与稀硫酸直接发生置换反应，该反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑；K闭合时，形成Zn-Cu-稀H2SO4原电池，Zn比Cu活泼，Cu作原电池的正极，正极反应为2H++2e-=H2↑，故Cu棒上有气泡产生；原电池工作时，电子从负极流出，经导线流向正极，电流方向与电子的流向相反，故外电路中电流的方向由Cu到Zn； (2)氢氧燃料电池中，通入氧气的电极为电池的正极，通入氢气的电极为电池的负极，在正极上，氧气得电子发生还原反应，故正极反应式为O2+4e−+ 4H+=2H2O。 【点睛】 氢氧燃料电池的工作原理是2H2+O2=2H2O，负极通入氢气，氢气失电子被氧化，正极通入氧气，氧气得电子被还原，根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式， ①若选用KOH溶液作电解质溶液，正极的电极反应式为O2 + 2H2O + 4e-=4OH-，负极的电极反应式为：2H2 - 4e- + 4OH- =4H2O； ②若选用硫酸作电解质溶液，正极的电极反应式为O2 + 4H++ 4e-=2H2O，负极的电极反应式为：2H2 - 4e-=4H+。 20．(23-24高一下·湖南邵阳隆回县·期末)正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 (1)学习原电池原理后，李四同学根据反应设计了一个原电池并得到老师的肯定，则李四同学选用的负极材料是 ，正极材料可能是 (填一种)。 (2)电化学法处理是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收可消除污染，设计装置如图所示(已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许通过)。则两极电势较高的是 (填“石墨1”或“石墨2”)，负极的电极反应式为 。 (3)据研究，铁的锈蚀主要是电化学腐蚀，其中主要是吸氧腐蚀为主，如图是探究铁钉锈蚀条件的实验： ①A中植物油的作用是 。 ②一段时间后，B中铁钉没有锈蚀，而C中铁钉锈蚀，通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 ，C中铁锈蚀时的正极反应式： 。 ③根据上述现象及你的理解，写出防止铁生锈的措施(至少两条) 。 【答案】(1) C(石墨) (2) 石墨2 (3) 隔绝氧气 铁钉与水接触 在铁表面喷涂油漆，添加其他金属或非金属元素制成铁合金 【详解】（1）根据反应可知，Cu失电子氧化生成，则Cu为负极材料；得电子还原生成，则为正极反应物，可选用石墨作为正极电极材料。 （2）双氧水氧化吸收生成，在原电池装置中，石墨1电极通入，失电子发生还原反应，属于原电池负极，电极反应式为；石墨2电极通入双氧水，得电子发生还原反应，属于原电池正极，因此电势较高的是石墨2电极。 （3）①A中植物油可以隔绝空气中的氧气，探究铁钉只与水接触能否生锈。 ②B中铁钉只与空气接触，C中铁钉和空气、水同时接触，一段时间后，B中铁钉没有锈蚀，而C中铁钉锈蚀，通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是铁钉与水接触；C中铁锈蚀时，氧气在正极得电子发生还原反应，正极反应式为。 ③在铁表面喷涂油漆，添加其他金属或非金属元素制成铁合金，均可防止铁生锈。 21．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)用铜片、锌片和200mL稀H2SO4等组成原电池（如图）。若整个实验过程有6．5 g锌溶解，此时H2SO4恰好全部用完。回答下列问题： （1）写出正极的电极反应式 ，正极发生的现象是 ，负极的电极反应式为 。 （2）试计算：铜片上共放出 L气体（标准状况），整个实验过程转移电子 mol，稀硫酸的物质的量浓度为 mol／L。 【答案】 2H++2e-=H2 有大量气体产生 Zn-2e-=Zn2+ 2.24 0.2 0.5 【分析】通过图象可知，该装置为原电池，Zn为负极，Zn失电子，生成锌离子；Cu为正极，氢离子得电子生成氢气； 【详解】（1）Cu作电池正极，氢离子的电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2；负极为锌失电子生成锌离子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+； （2）已知有6．5g锌溶解，即0.1mol，根据电极反应式，转移0.2mol电子，生成0.1mol氢气，即标准状况下的体积为2.24L，消耗0.2mol氢离子，此时硫酸消耗完毕，则硫酸的物质的量为0.1mol，溶液的体积为0.2L，浓度为0.5mol/L； 22．(23-24高一下·湖南长沙南雅中学·期末)试用=↑的反应设计原电池。 (1)原电池中使用的电解质溶液是 ； (2)写出电极反应式：负极： ，正极 ； (3)在方框中画出此原电池的图，标出电极材料的名称 。    【答案】(1)稀硫酸或稀盐酸 (2) Zn—2e—=Zn2+ 2H+ +2e—=H2↑ (3)   【分析】由总反应方程式可知，原电池中，非氧化性酸稀硫酸或稀盐酸为电解质溶液，锌为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，铜或石墨为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。 【详解】（1）由分析可知，原电池中，非氧化性酸稀硫酸或稀盐酸为电解质溶液，故答案为：稀硫酸或稀盐酸； （2）由分析可知，原电池中，锌为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e—=Zn2+，铜或石墨是正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H+ +2e—=H2↑，故答案为：Zn—2e—=Zn2+；2H+ +2e—=H2↑； （3）由分析可知，由总反应方程式可知，原电池中，非氧化性酸稀硫酸或稀盐酸为电解质溶液，锌为负极，铜或石墨为正极，原电池构造图如下：  ，故答案为：  。 23．(22-23高一下·湖南岳阳岳阳楼区·期末)图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是 。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中向锌片方向移动 (2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为 （填写选项字母）；乙为 （同前）。 A．将化学能转化成热能    B．将电能转化成为化学能       C．将化学能转化成电能 (3)若反应过程中有电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为 ；溶液质量增加 g。 (4)下列反应可以作为原电池工作时发生的反应的是：_________。 A． B． C． D． (5)乙中负极电极反应方程式为： 。 【答案】(1)CE (2) A C (3) 63 (4)AD (5) 【详解】（1）A．甲中锌铜没有形成闭合电路，没有构成原电池，故A错误； B．甲中锌铜没有形成闭合电路，甲中铜片表面没有气泡产生，故B错误； C．两烧杯中均发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，氢离子浓度降低，溶液的均增大，故C正确； D．乙构成原电池，锌是负极、铜是正极，电子从锌片经导线流向铜片，故D错误； E．乙构成原电池，锌是负极、铜是正极，乙溶液中向锌片方向移动，故E正确； 选CE。 （2）甲没有构成原电池，将化学能转化成热能，选A；乙为原电池，将化学能转化成电能，选C。 （3）根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，Zn元素化合价由0升高为+2，氢元素化合价由+1降低为0，若反应过程中有电子发生转移，反应消耗1molZn、生成1mol氢气，则生成的氢气在标况下的体积为22.4L；溶液质量增加65g-2g=63g。 （4）A. 是氧化还原反应，有电子转移，可以作为原电池工作时发生的反应，故选A； B. 不是氧化还原反应，没有电子转移，不能可以作为原电池工作时发生的反应，故不选B； C. 不是氧化还原反应，没有电子转移，不能可以作为原电池工作时发生的反应，故不选C； D. 是氧化还原反应，有电子转移，可以作为原电池工作时发生的反应，故选D； 选AD。 （5）锌的活泼性大于铜，乙中锌为负极，负极电极反应方程式为。 24．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献。 (1)现有如下两个反应：A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O；B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 判断能否设计成原电池A ，B (填“能”或“不能”)。 (2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： ①下列说法正确的是 。 A．甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B．乙中铜片上没有明显变化 C．甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D．两烧杯中溶液的pH均增大 ②在相同时间内，两烧杯中产生气泡的速度：甲 乙(填“>”、“<”或“＝”)。 ③请写出图中构成原电池的负极电极反应式： 。 ④当乙中产生1.12 L(标准状况)气体时，将锌、铜片取出，再将烧杯中的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H＋)＝0.1 mol·L－1(设反应前后溶液体积不变)。试确定原稀硫酸的物质的量浓度为 。 【答案】 不能 能 BD > Zn－2e－===Zn2＋ 1 mol·L－1 【详解】(1)原电池中发生的是自发的氧化还原反应，A.为酸碱中和，是非氧化还原反应，故不能设计成原电池；B.是置换反应，是氧化还原反应，能设计成原电池； (2)①甲装置是原电池，发生电化学腐蚀，乙装置发生化学腐蚀；A．甲是化学能转变为电能的装置，乙不是，故A错误；B．乙装置中铜片不反应，也没构成原电池的正极，所以铜片上没有明显变化，故B正确；C．甲、乙中锌片质量都减少，故C错误；D．两个烧杯中都产生氢气，氢离子浓度都降低，所以溶液的pH均增大，故D正确；故选BD； ②原电池原理引起的腐蚀速度大于化学腐蚀的速度； ③构成原电池的负极是锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+； ④释后氢离子的物质的量为1L×0.1mol•L-1=0.1mol，生成氢气的氢离子的物质的量为，所以原溶液中氢离子的物质的量为0.2mol，原溶液中氢离子的浓度为=2mol/L，一个硫酸分子中含两个氢离子，所以原溶液中稀硫酸的浓度为1 mol•L-1。 点睛：明确原电池的构成条件及反应必须是放热反应是解本题的关键。构成原电池的条件是：①有两个活泼性不同的电极；②将电极插入电解质溶液中；③两电极间构成闭合回路；④能自发的进行氧化还原反应；所以设计原电池必须符合构成原电池的条件，且该反应必须是放热反应。 25．(23-24高一下·湖南长沙师大附中·期末)将纯锌片和纯铜片按下图方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间，回答下列问题： （1）上图两装置中能构成原电池的是 (填甲或乙)。 （2）当甲中产生1.12L（标准状况）气体时，理论上通过导线的电子的物质的量为 。 （3）现有如下两个反应：A：NaOH+HCl=NaCl+H2O ；B：Fe+2Fe3+= 3Fe2+,根据两反应的本质，判断 不能设计成为原电池（填A或B），不能的原因是 。 【答案】 甲 0.1 mol A A反应不是自发的氧化还原反应，反应过程中没有电子转移 【详解】试题分析：（1）装置乙中锌和铜之间没有用导线相连，不能构成原电池，因此上图两装置中能构成原电池的是甲。 （2）装置甲中锌是负极，铜是正极，溶液中的氢离子在正极得到电子转化为氢气，当甲中产生1.12L（标准状况）气体时，即氢气是1.12L÷22.4L/mol＝0.05mol，则理论上通过导线的电子的物质的量为0.05mol×2＝0.1mol。 （3）由于A反应不是自发的氧化还原反应，反应过程中没有电子转移，因此不能设计为原电池。 考点：考查原电池原理的应用 26．(23-24高二上·湖南岳阳六校联考·期末)I．能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。 (1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填字母)。 A． B． C． 若以稀硫酸为电解质溶液，则该原电池的正极反应式为 。 (2)依据反应设计原电池装置，负极材料为 。 Ⅱ．如图所示的装置，都是惰性电极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在极附近显红色。试回答下列问题： (3)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为溶液)的结构示意图，则a处通入的是 (填“”或“”)。 (4)在乙装置中，总反应的离子方程式是 。 (5)工作一段时间之后，如果丙装置中精铜电极的质量增加了，则甲装置中消耗的甲烷的质量为 g。 (6)丁装置中在通电一段时间后，电极上发生的电极反应是 。 【答案】(1) C O2+4e-+4H+=2H2O (2)Cu (3) (4) (5)0.4 (6)Cu2++2e-=Cu 【详解】（1）①依据原电池的构成原理，自发进行的放热的氧化还原反应在理论上可以设计成原电池， A．，该反应不是氧化还原反应，A错误； B．，该反应是吸热反应，B错误； C．，该反应是自发进行的放热的氧化还原反应，C正确； 故选C； ②若以稀硫酸为电解质溶液，则该燃料原电池的正极反应式：O2+4e-+4H+=2H2O； （2）依据反应设计原电池装置，负极材料为Cu； （3）将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色，说明Fe极为电解池阴极，发生电极反应：；甲装置是甲烷燃料电池，则a极为负极，通入CH4，b极为正极，通入O2； （4）乙装置为电解饱和食盐水，总反应离子方程式：； （5）丙装置为电解精炼铜，如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4g，说明生成Cu的物质的量为0.1mol，电路中转移电子物质的量为0.2mol，则甲装置中负极的电极反应式，则消耗CH4的物质的量：，对应的质量为； （6）丁装置Y为阴极，其电极上发生的电极反应式是Cu2++2e-=Cu。 27．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)氮氧化物(NOx)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计方案利用原电池原理处理氮氧化合物(NO)，其原理如图所示。下列有关说法正确的是    A．电极A为原电池的正极，发生还原反应 B．H+通过质子交换膜由A极向B极移动 C．该电池正极电极反应为2NO-4e-+4H+=N2+2H2O D．当A电极转移0.6mole-时，两极共产生2.24LN2(标况下) 【答案】B 【分析】由图可知，A极氨气失去电子发生氧化反应生成氮气，为负极；B极NO得到电子发生还原反应生成氮气，为正极； 【详解】A．由分析可知，A极氨气失去电子发生氧化反应生成氮气，为负极，A项错误； B．原电池中阳离子向正极迁移，故H+通过质子交换膜由A极向B极移动，B项正确； C．该电池正极电极反应为NO得到电子发生还原反应生成氮气，，C项错误； D．负极反应为，生成0.1mol氮气；正极反应，根据电子守恒可知，生成0.15mol氮气；共生成0.25mol氮气，标况体积5.6L，D项错误； 故选B。 28．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c()减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 【答案】C 【详解】A.由图象可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋= Zn2＋+ Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A项错误； B.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c()不变，故B项错误； C.电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—= Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C项正确； D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误； 本题选C。 29．(23-24高一下·湖南岳阳·期末)根据下列实验操作，预测的实验现象和实验结论或解释正确的是 实验操作 预测实验现象 实验结论或解释 A 向NaBr溶液中滴入少量的氯水和苯，振荡、静置 溶液上层呈橙红色 Br-还原性强于Cl- B 向淀粉的酸性水解液中滴入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 有砖红色沉淀生成 葡萄糖具有还原性 C 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 该过程未发生原电池反应 D 向饱和Na2CO3溶液中逐滴滴加少量稀盐酸 立即有气体逸出 CO32-+2H+=H2O+ CO2↑ A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A. 向NaBr溶液中滴入少量的氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，说明有氯气把溴置换出来的反应发生，Br—是还原剂、Cl—是还原产物，所以Br—还原性强于Cl—，A正确； B. 向淀粉的酸性水解液中滴入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，不可能有砖红色沉淀生成，因为没有把硫酸中和，反应需要在碱性条件下发生， B不正确； C. 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，形成原电池后，锌作负极，锌被腐蚀，所以一段时间后滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液检验不到亚铁离子，无明显现象，C不正确； D. 向饱和Na2CO3溶液中逐滴滴加少量稀盐酸，碳酸根变成碳酸氢根，酸不足，碳酸氢根不能转化为二氧化碳，D不正确。 答案选A。 30．(20-21高一下·湖南五十校·期末)下列实验操作能达到目的的是 选项 操作 目的 A 除去中的杂质 向混合物中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥 B 测定相同浓度的HCl溶液、HBr溶液的pH 比较Cl和Br的非金属性强弱 C 将相同大小的镁片和铝片用导线连接，插入NaOH溶液中 证明原电池中活泼性较强的金属作负极 D 向蔗糖溶液中加入新制的银氨溶液，水浴加热 证明蔗糖是非还原性糖 A．A B．B C．C D．D 【答案】AD 【详解】A．氧化铝能溶于氢氧化钠溶液中，氧化铁不能，因此除去中的杂质可向混合物中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥即可，A正确； B．氢化物水溶液的酸性强弱与非金属性强弱没有关系，因此测定相同浓度的HCl溶液、HBr溶液的pH不能比较Cl和Br的非金属性强弱，B错误； C．铝和氢氧化钠溶液反应，镁不能，因此将相同大小的镁片和铝片用导线连接，插入NaOH溶液中，铝是负极，镁是正极，不能证明原电池中活泼性较强的金属作负极，C错误； D．向蔗糖溶液中加入新制的银氨溶液，水浴加热，没有银镜生成，因此可以证明蔗糖是非还原性糖，D正确； 答案选AD。 31．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)某小组在验证反应“”，实验探究过程如下。结合探究过程回答下列问题。 向硝酸酸化的硝酸银溶液中(忽略的水解)加入过量铁粉，搅拌后静置，一段时间后，将烧杯底部黑色固体过滤，滤液呈黄色。 (1)检测到滤液中含有，可以选用的试剂为 (填化学式)溶液。产生的原因可能有以下几种。 假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生。 假设b：空气中存在，被氧化为，写出反应的离子方程式： 。 假设c：酸性溶液中的具有氧化性，可产生。 (2)某同学证明上面假设c不成立，向硝酸酸化的 硝酸钠溶液中加入过量铁粉，搅拌后静置，一段时间后，上层清液未变黄色，经检验无。 (3)取过滤后的黑色固体，洗涤后， (填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。 (4)某同学利用原电池证明可以将氧化为，设计了如图所示的原电池装置。连接装置后，电流表中有电流通过，一段时间后电流表不再偏转(所用溶液均已去除)。甲溶液中的溶质为 。写出石墨电极上发生的电极反应式： 。电流表指针不再偏转后，向左侧烧杯中加入固体，发现电流表指针反向偏转，此时石墨电极为 (填“正极”或“负极”)，银电极的电极反应式为 。    【答案】(1) KSCN (2) (3)加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 (4) FeCl2（或者FeSO4溶液） 正极 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【详解】（1）铁离子和KSCN溶液反应变为红色，故检测到滤液中含有，可以选用的试剂为KSCN溶液。 空气中存在，氧气具有氧化性，使得被氧化为，反应为； （2）证明假设c错误，就是排除Ag+时实验比较，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用NaNO3溶液；故答案为：； （3）黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe，而银不能溶解。或者先用硝酸溶解固体将银单质转化为硝酸银溶液，再用HCl检验Ag+。故操作为：取过滤后的黑色固体，洗涤后，加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀，证明黑色固体中含有Ag。（或者加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解）。 （4）利用原电池证明可以将氧化为，银离子发生还原反应为正极反应，银极为正极，亚铁离子发生氧化反应为负极反应，石墨极为负极；则甲池应当注入FeCl2（或者FeSO4溶液），负极反应为；电流表指针不再偏转后，向左侧烧杯中加入固体，发现电流表指针反向偏转，则此时石墨电极为正极，银电极为负极，负极银单质失去电子发生氧化反应生成银离子，电极反应式为。 32．(16-17高一下·湖南长沙长郡中学·期末)有甲、乙两同学想利用原电池反应验证金属的活泼性强弱，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将两电极放入6 mol/L 的H2SO4溶液中，乙同学将两电极放入6 mol/L的NaOH溶液中，装置如图所示。      (1)写出甲中正极的电极方程式： ； (2)乙中负极材料为 ；总反应的离子方程式为 。 (3)甲、乙两同学都认为“如果构成原电池的电极材料都是金属，则作负极的金属应比作正极的金属活泼”，则甲同学得出的结论是 的活动性更强，乙同学得出的结论是 的活动性更强。(填元素符号) (4)由该实验得出的下列结论中，正确的是 (填字母) A利用原电池反应判断金属活泼性强弱时应注意选择合适的电解质 B镁的金属性不一定比铝的金属性强 C该实验说明金属活泼性顺序表已经过时，没有实用价值 D该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 【答案】 2H+＋2e－=H2↑ Al 2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ Mg Al AD 【详解】（1）镁易失电子作负极、Al作正极，负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H+＋2e－=H2↑； （2）在碱性介质中铝易失电子作负极、镁作正极，负极上铝失电子发生氧化反应， 总的反应式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑； （3）甲中镁作负极、乙中铝作负极，根据作负极的金属活泼性强判断，甲中镁活动性强、乙中铝活动性强； （4）A.根据甲、乙中电极反应式知，原电池正负极与电解质溶液有关，故正确； B.镁的金属性大于铝，但失电子难易程度与电解质溶液有关，故错误； C. 因金属失电子的难易程度与电解质溶液有关，该实验对研究物质的性质有实用价值，故错误； D.该实验说明化学研究对象复杂，反应与条件有关，电极材料相同其反应条件不同导致其产物不同，所以应具体问题具体分析，故正确； 答案为AD。 【点睛】一般来说，活泼性强的金属为原电池的负极，但是要具体分析所处的电解质环境。 33．(15-16高一下·湖南张家界·期末)氢能是理想的清洁能源。科学家通过化学方法使能量按人们所期望的形式转化，从而提高能源的利用率。 (1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是 反应（填“放热”或“吸热”）；这是由于反应物的总能量 生成物的总能量（填“大于”或“小于”）；从化学反应的本质角度来看，是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量（填“大于”或“小于”）。 (2)通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，右图就是能够实现该转化的装置，被称为氢氧燃料电池。 该电池的正极是 (填“a电极”或“b电极”)，在负极发生的电极反应式是 。电池反应的总方程式 。 【答案】 放热 大于 小于 b电极 H2－ 2e— ＝ 2 H+ 2H2+O2 ＝2H2O 【详解】试题分析：(1)氢气在燃烧时，放出热量；反应物的总能量大于生成物的总能量；断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量。 (2)根据装置图，溶液中有氢离子移动，电解质溶液呈酸性。通入氢气的一极失电子发生氧化反应，通入氧气的一极得电子发生还原反应。 解析：(1)氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是放热反应；这是由于反应物的总能量大于生成物的总能量；由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量。 (2)氢氧燃料电池，通入氢气的一极失电子发生氧化反应，通入氧气的一极得电子发生还原反应，b电极是该电池的正极，a是负极，酸性条件下，负极发生的电极反应式是H2－ 2e— ＝ 2 H+。电池反应的总方程式是2H2+O2 ＝2H2O。 点睛：在化学反应中断键是吸热的，形成化学键是放热，如果断键吸收的能量高于形成化学键所放出的能量，反应就是吸热反应，反之是放热反应。 34．(20-21高一下·湖南湘西·期末)根据电化学知识回答下列问题。 I、图为原电池，其电流随时间的变化如图2，请回答∶ (1)负极为 。(选填"片"或"片") (2)正极上出现的现象 。 (3)电池工作时，负极电极的质量减少，则转移电子的物质的量为 。 (4)分析图2时电解质溶液中逐渐 。(填"增大"或"减小") II、为进一步探究原电池的构成，常温下，将打磨后的片插入浓中组成原电池，如图3，并测得原电池的电流强度随时间的变化加图4。 (1)时，原电池的负极是片，此时正极有红棕色气体产生，其电极反应式是 。 (2)后，变为负值，原电池中电子流动方向发生改变，其原因是 。 (3)分析以后，得出一个结论，构成原电池的正负极，不仅取决于电极材料的活泼性，而且还要考虑是 。 【答案】 片 有气泡产生 0.2 减小 2H++NO+e-=NO2↑+H2O 随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极反应，Al为正极，电流方向相反 实际的自发氧化还原反应 【详解】Ⅰ(1)锌比铜活泼，所以活泼金属锌为负极，发生氧化反应； (2)正极是氢离子得电子，发生还原反应生成氢气，所以正极上有气泡产生； (3) 负极锌失电子，电子反应式为：Zn-2e-=Zn2+，所以负极电极的质量减少6.5g，物质的量为0.1mol，则转移电子的物质的量为0.2mol； (4)随放电的进行，电流强度在减小，氢离子的浓度也减小； Ⅱ(1) 时，Al在浓硝酸中发生钝化过程，Al为负极，氧化得到氧化铝，应有水参加，根据电荷守恒可知，有氢离子生成，负极电极反应式为：2Al+3H2O- 6e- = Al2O3+6H+，Cu为正极，硝酸根放电生成二氧化氮，应由氢离子参与反应，同时有水生成，正极电极反应式为：2H++NO+e-=NO2↑+H2O； (2)溶液中的H+向正极移动，随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极反应，Al为正极，电流方向相反； (3)分析以后，得出一个结论，构成原电池的正负极，不仅取决于电极材料的活泼性，而且还要考虑是实际的自发氧化还原反应。 35．(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)原电池是化学对人类的一项重大贡献，某学生利用实验探究原电池的工作原理，回答下列问题。 (1)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应 (填字母)不能设计成原电池，原因是 。 A．    B． C．    D． (2)把A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验。 装置 电子从A到B C电极的质量增加 金属D不断溶解 根据表中信息判断四种金属活动性由大到小的顺序是 ； (3)盐桥式原电池的装置图如下 ①铜为 (填“正”或“负”)极，导线中电子流向为 (用a、b表示) ②若装置中铜电极的质量增加3.2g，则导线中转移电子的数目为 (用表示阿伏加德罗常数的值) ③该装置的盐桥中除添加琼脂外，还要添加的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的、的移动方向的表述正确的是 A．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动 B．盐桥中的向右侧烧杯移动、向左侧烧杯移动 C．盐桥中的、几回都不移动 【答案】(1) C 不是氧化还原反应 (2)D＞A＞B＞C (3) 正 a→b 0.1NA A 【详解】（1）氧化还原反应可设计为原电池，存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应；则C不能设计成原电池，原因是不是氧化还原反应； （2）第一个装置中电子从A到B，A失去电子，A为负极，金属活动性A＞B；第二个装置中C电极的质量增加，说明B电极上失去电子，则B作正极，金属活动性B＞C；第三个装置中金属D不断溶解，D失去电子，D作负极，金属活动性D＞A；所以金属活动性D＞A＞B＞C； （3）①原电池中较活泼的金属为负极，相对不活泼的金属为正极；电子由负极流出，经导线流入正极；Zn能与硫酸铜反应，Cu不能，则Zn为负极、Cu为正极。电子由负极流出，经导线流入正极，导线中电子流向为：a→b； ②铜电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，生成Cu物质的量为3.2g÷64g/mol=0.05mol，故转移电子为0.05mol×2=0.1mol，即转移电子数目为0.1NA； ③原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动，故选：A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$