课时作业3 原电池的工作原理(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修1高中同步学案（鲁科版）

课时作业(三)　原电池的工作原理 一、选择题 1．反应Cu(s)＋2Ag＋(aq)＝Cu2+(aq)＋2Ag(s)设计成如图所示原电池，下列叙述正确的是(　　) A．盐桥(饱和KNO3琼脂)中的K＋移向Cu(NO3)2溶液 B．Ag作负极，Cu作正极 C．工作一段时间后，溶液中c(Cu2+)增大 D．取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转 解析：选C　由电池总反应可知，Cu失电子被氧化生成Cu2+，则Cu为负极，Ag为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则K＋移向AgNO3溶液，A、B错误；负极反应式为Cu－2e－===Cu2+，则原电池工作一段时间后，溶液中c(Cu2+)增大，C正确；取出盐桥后，该装置不能形成闭合回路，故电流计指针不发生偏转，D错误。 2．根据下图可判断出下列离子方程式中错误的是(　　) 　 A．2Ag(s)＋Cd2+(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s) B．Co2+(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2+(aq) C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2+(aq) D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2+(aq) 解析：选A　由图可知，左侧原电池的负极反应为Cd－2e－===Cd 2+，正极反应为Co2+＋2e－===Co，金属活动性Cd>Co；右侧原电池负极反应为Co－2e－===Co2+，正极反应为Ag＋＋e－===Ag，金属活动性Co>Ag；故金属活动性强弱顺序为Cd>Co>Ag，金属活动性强的金属能置换出金属活动性弱的金属，A项不能发生反应。 3．设计如图所示的装置研究电化学原理，下列叙述错误的是(　　) A．a和b不连接时，只锌片上有气泡逸出，锌片逐渐溶解 B．a和b用导线连接时，H＋从铜片上获得锌失去的电子 C．无论a和b是否用导线连接，装置中所涉及的化学反应都相同 D．无论a和b是否用导线连接，装置中都存在化学能转变为电能的过程 解析：选D　a和b不连接，未构成原电池，锌片与稀硫酸反应，Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑，锌片上产生氢气，锌片逐渐溶解，A正确；a和b用导线连接，构成原电池，锌作负极，铜作正极，根据原电池工作原理，H＋在铜片上得到锌失去的电子，转化成氢气，B正确；是否连接，都发生反应Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑，C正确；a和b连接，构成原电池，是化学能转化成电能的过程，a和b不连接，不构成原电池，没有电流产生，D错误。 4．将一张滤纸剪成四等份，用铜片、锌片、发光二极管、导线在玻璃片上连接成如图所示的装置，在四张滤纸上滴加稀硫酸直至全部润湿。下列叙述中正确的是(　　) A．锌片上有气泡，铜片溶解 B．Zn片发生还原反应 C．电子都是从铜片经外电路流向锌片 D．该装置至少有两种形式的能量转换 解析：选D　 锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌为负极，铜为正极，正极上发生还原反应生成氢气，故A错误；锌为负极，发生氧化反应，故B错误；电子从锌极经外电路流向铜极，故C错误；该装置存在电能与化学能、电能与光能的转化，故D正确。 5．控制合适的条件，将反应Fe3+＋Ag⥫⥬Fe2+＋Ag＋设计成如图所示的原电池(盐桥中装有琼脂－硝酸钾溶液)，灵敏电流计的0刻度居中，左右均有刻度，已知接通电路后，观察到电流计指针向右偏转。下列判断不正确的是(　　) A.外电路中，电子从银电极流向石墨电极 B．电池工作时，盐桥中的K＋移向甲烧杯 C．电流计居中后，向甲烧杯中加入一定量的铁粉，电流计指针将向左偏转 D．一段时间后，电流计指针反向偏转，越过0刻度，向左边偏转 答案：D 6．100 mL 2 mol·L-1盐酸和过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是(　　) A．加入适量的6 mol·L-1的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液 解析：选B　加入适量的6 mol·L-1的盐酸会增加生成氢气的量，A项不符合题意； 加入数滴氯化铜溶液，锌置换出铜以后，会构成原电池，加快反应速率，B项符合题意； 加入适量蒸馏水或加入NaCl溶液，都会减小氢离子浓度，从而减慢了反应速率，C、D项不符合题意。 7．如图是一电池，下列有关说法正确的是(　　) A．该电池负极反应为Fe2+－e－===Fe3+ B．当有6.02×1023个电子转移时，Fe电极减少56 g C．石墨电极上发生氧化反应 D．盐桥中K＋移向右侧FeCl3溶液 解析：选D　如图装置构成Fe－FeCl3－石墨原电池，活泼金属Fe为负极，Fe－2e－===Fe2+，发生氧化反应，石墨电极发生还原反应，Fe3+＋e－===Fe2+，A、C项错误； Fe－2e－===Fe2+，当转移1 mol电子时，参与反应的Fe有0.5 mol，即28 g ，B项错误； 石墨电极为正极，正极反应为Fe3+＋e－===Fe2+，溶液中c(Fe3+)减少，为使FeCl3溶液保持电中性，盐桥中的K＋移向右侧FeCl3溶液，D项正确。 8．如下图，有关该电化学装置的叙述正确的是(　　) A．该装置主要是电能转化为化学能 B．负极反应：Cu2+＋2e－===Cu，正极反应：Zn－2e－===Zn2+ C．在不改变总反应的前提下，可用Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu棒 D．电子流动方向：Zn电极→电流表→Cu电极→盐桥→Zn电极 解析：选B　由总反应方程式Li＋MnO2===LiMnO2可知，Li元素在反应后化合价升高(0→＋1)，Mn元素在反应后化合价降低(＋4→＋3)。Li被氧化，在电池中做负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，MnO2在正极上得电子，电极反应式为MnO2＋e－===MnO。 9．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到重视，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Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　) A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋ B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋ C.MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2+ 解析：选C　该装置为原电池，把化学能转化为电能，故A项错误；负极反应：Zn－2e－===Zn2+，正极反应：Cu2+＋2e－===Cu，故B项错误；在不改变总反应的前提下，可用Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu棒，故C项正确；电子流动方向：Zn电极→电流表→Cu电极，电子不通过溶液，故D项错误。 10．被称之为“软电池”的纸质电池总反应为Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。则下列说法正确的是(　　) A．该电池正极反应式为：2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－ B．该电池反应中MnO2起催化作用 C．该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2 D．该电池中Zn做负极，发生还原反应 解析：选A　由反应的总方程式可知，该原电池中，Zn元素化合价升高，被氧化，Mn元素化合价降低，被还原，则锌做负极，二氧化锰做正极，负极电极反应为Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，正极电极反应为2MnO2＋2e－＋2H2O===2MnOOH＋2OH－，故A项正确；该原电池中，锰元素化合价由＋4价变为＋3价，所以二氧化锰做正极，发生还原反应，故B项错误；电子从负极沿导线流向正极，电流由正极流向负极，故C项错误；该原电池中，锌元素的化合价由0价变为＋2价，锌失电子做负极，发生氧化反应，故D项错误。 11．某学习小组的同学查阅相关资料得到氧化性：Cr2O>Fe3+，设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中装有含琼脂的饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　) A．甲烧杯的溶液中发生还原反应 B．外电路的电流方向是从b极到a极 C．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯 D．乙烧杯中的电极反应式为2Cr3+＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋ 解析：选B　由于氧化性：Cr2O>Fe3+，即Cr2O可以将Fe2+氧化为Fe3+，故在原电池中，Fe2+失电子被氧化，则a极为负极；Cr2O得电子被还原，则b极为正极。Fe2+失电子被氧化，即甲烧杯的溶液中发生氧化反应，A错误；外电路中电流由正极流向负极，即由b极流向a极，B正确；原电池中，阴离子移向负极，则SO移向甲烧杯，C错误；乙烧杯中Cr2O得电子被还原，则电极反应式为Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3+＋7H2O，D错误。 二、非选择题 12．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。 装 置 现 象 二价金属A 不断溶解 C极质 量增加 A上有气 泡产生 根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极的电极反应是__________________________________________。 (2)装置乙中正极的电极反应是________________________________________________________________________。 (3)装置丙中溶液的c(H＋)________(填“变大”“变小”或“不变“)。 (4)四种金属活动性由强到弱的顺序是________________。 解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气体即产生H2，则A为正极，活动性D>A，故四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C；随着H＋的消耗，c(H＋)减小。 答案：(1)A－2e－===A2+ (2)Cu2+＋2e－===Cu (3)变小　(4)D>A>B>C 13．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题： (1)甲池中正极上的实验现象是________________________________________________________________________。 (2)乙池中总反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述实验证明了“利用金属活动性顺序表可直接判断原电池正负极”，这种做法________(“可靠”或“不可靠”)，如不可靠，请你提出另一种判断原电池正负极的可行的方案________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (若你认为可靠，此空可不作答)。 (4)一段时间后，乙学生将乙池两极取出，然后取少许乙池溶液逐滴滴加6 mol·L-1稀硫酸直至过量，可能观察到的现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本题考查原电池的两极与电解质溶液的有关问题，电解质溶液不同，导致两极发生改变。 (1)当稀硫酸是电解质溶液时，Mg作负极(活泼性Mg>Al)，Al作正极，电极上产生气泡。 (2)当NaOH是电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)，总反应为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑。 (3)原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致电池正、负极变化，所以直接根据金属活动性顺序表判断不可靠。 (4)乙学生将乙池两极取出，电解液中含有[Al(OH)4]－，是NaOH和Na[Al(OH)4]的混合溶液，所以逐滴滴加H2SO4，应该先中和掉NaOH，再与Na[Al(OH)4]反应生成沉淀，当硫酸过量时，Al(OH)3沉淀逐渐消失。 答案：(1)电极上产生大量气泡 (2)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ (3)不可靠　将两种金属电极连上电流计而构成原电池，利用电流计检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池正负极 (4)开始无明显现象，过一段时间产生白色沉淀，沉淀逐渐溶解最后消失 学科网（北京）股份有限公司 $$