专题1 第2单元 第1课时 原电池的工作原理（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册（苏教版）河北专版

[对应知能达标训练P8] 1．下列装置中，电流表指针能发生偏转的是(　　) 解析　A项中锌电极和乙烧杯中的电解质溶液不能发生氧化还原反应，不能构成原电池，A错误；B项中冰醋酸不导电，不能构成原电池，B错误；C项中装置符合构成原电池的条件，但两极直接接触，相当于短路，因此外电路中无电流产生，电流表指针不会发生偏转，C错误。 答案　D 2．锌与100 mL 1 mol/L盐酸反应的实验中，若设想向溶液中加入少量的①醋酸钠，②溴化铜，③醋酸铜(均为可溶性)，并测定生成H2的速率(mL/min)，预计三种方案的速率大小是(　　) A．①>③>②　　　　　 B．③>②>① C．②>③>① D．①>②>③ 解析　醋酸钠与盐酸反应减小了H＋浓度，反应速率减慢；溴化铜与锌反应置换出铜，形成铜锌原电池，加快了反应速率；醋酸铜与锌反应置换出铜，形成原电池，加快了反应速率，但同时H＋浓度减小，则其反应速率比②小，比①大，选C。 答案　C 3．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　根据题图中“＋”和“－”确定正极和负极，且一般负极金属活动性强于正极金属，结合原电池装置可判断金属活动性：Cd>Co>Ag。由于金属性Cd强于Ag，则A项反应不可能发生；根据金属活动性，可知B、C、D三个离子反应均能发生。 答案　A 4．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断四种金属活动性由大到小的顺序是(　　) A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 解析　组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时两极的变化判断原电池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。①②相连时，外电路电流从②流向①，则②是正极、①是负极，金属活动性②<①；①③相连时，③为正极，则金属活动性①>③；②④相连时，②上有气泡逸出，④为负极、②为正极，金属活动性④>②；③④相连时，③的质量减少，则③为负极、④为正极，金属活动性③>④。通过以上分析知，金属活动性强弱顺序是①③④②。 答案　B 5．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，已知O～t1，原电池的负极是Al片，反应过程中有红棕色气体产生，下列说法错误的是(　　) A．O～t1，正极的电极反应式为2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O B．O～t1，溶液中的H＋向Cu电极移动 C．t1时，负极的电极反应式为Cu＋2e－===Cu2+ D．t1时，原电池中电子的流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍Al进一步反应 解析　O～t1，Al在浓硝酸中发生钝化，铝氧化得到氧化铝，Cu为正极，NO放电生成NO2，正极电极反应式为2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O，A正确；O～t1，Cu为正极，溶液中的H＋向Cu电极移动，B正确；t1时，铜为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2+，C错误。 答案　C 6．下列有关电化学知识的描述正确的是(　　) A．Cu＋2H2SO4===CuSO4＋H2↑这个反应可设计成原电池 B．利用Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，可设计如图所示原电池装置，盐桥内K＋向FeCl3溶液移动 C．因为铁的活动性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe－2e－===Fe2+ D．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2 解析　该反应不是自发进行的氧化还原反应，不能设计成原电池，A错误；根据电池总反应式Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2可知Cu失电子作负极，正极上Fe3+得电子生成Fe2+，原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极移动，故盐桥内K＋向FeCl3溶液移动，B正确；铁遇到浓硝酸会钝化，铜作负极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2+，C错误；由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池反应是Al与氢氧化钠溶液之间的反应，其负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，D错误。 答案　B 7．下列有关如图所示的原电池装置的叙述不正确的是(　　) A．铜作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2+ B．碳作正极，发生还原反应 C．Fe3+在正极上发生还原反应 D．若将FeCl3溶液换成稀硝酸，Cu作正极 解析　由题图装置可知，该电池反应为Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，Cu失电子被氧化，Cu为负极，其电极反应式为Cu－2e－===Cu2+，A正确；碳作正极，Fe3+在正极上发生还原反应，B、C正确；若将FeCl3溶液换成稀硝酸，Cu仍作负极，D错误。 答案　D 8．某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O。盐桥中装有含琼胶的K2SO4饱和溶液，装置如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．乙烧杯中发生还原反应 B．甲烧杯中溶液的pH逐渐增大 C．电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯 D．外电路的电流方向是从b到a 解析　由2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O可知，Mn元素的化合价降低，得到电子，Fe元素的化合价升高，失去电子，则乙中石墨为负极，甲中石墨为正极。乙烧杯中Fe2+失电子发生氧化反应，A错误；甲烧杯中MnO得电子发生还原反应，电极反应式为MnO＋8H＋＋5e－===Mn2+＋4H2O，因消耗H＋而使溶液pH增大，B正确；在原电池内电路中，阴离子向负极移动，则盐桥中的SO移向乙烧杯，C错误；在外电路中，电流由正极流向负极，即从a流向b，D错误。 答案　B 9．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的稀硫酸直至过量，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－＋2H2O===2AlO＋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AlO，是NaOH和NaAlO2的混合溶液，所以逐滴滴加H2SO4，应该先中和掉NaOH，再与NaAlO2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－＋2H2O===2AlO＋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 10．某学习小组探究AgNO3溶液与KI溶液的反应。资料：①AgNO3溶液呈酸性；②Ag＋具有较强的氧化性；③KI溶液暴露在空气中或久置会变为黄色。甲同学对两溶液可能发生的反应提出了下列两种猜想： 猜测1：发生复分解反应。 猜测2：I－与Ag＋发生氧化还原反应。 (1)①如果猜测2成立，则发生反应的化学方程式为_____________；为了验证该猜测，甲同学往反应后的溶液中加入淀粉，观察到溶液变蓝，证明猜测2成立。 ②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明猜测2成立，原因是AgNO3溶液中的NO在酸性条件下具有较强的氧化性，也可能氧化I－，反应的离子方程式为_____________；该反应中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_____________。 (2)乙同学利用原电池原理来验证以上猜测，设计了如图所示实验装置(盐桥中的离子可以自由移动，两烧杯中电解质溶液足量)。 ①该装置的负极为石墨______(填“1”或“2”)。 ②电池反应一段时间后，KI溶液逐渐变为黄色。丙同学从盛有KI溶液烧杯中取少量液体，向其中加入淀粉溶液，淀粉变蓝。丙同学由此得出是Ag＋和I－发生了氧化还原反应，是否合理？并说明理由： ________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③一段时间后，电流计指针发生偏转，AgNO3溶液无气泡产生，石墨2表面有银白色金属析出。由此可知，AgNO3溶液中发生的电极反应式为_______________，因此验证了Ag＋与I－能发生氧化还原反应。若石墨2增重5.4 g(不考虑其他反应)，则电路中转移电子数为_____________。 解析　(1)①如果猜测2成立，I－与Ag＋发生氧化还原反应，Ag＋具有较强的氧化性，发生反应的化学方程式为2AgNO3＋2KI===2KNO3＋2Ag↓＋I2。 ②NO在酸性条件下具有较强的氧化性，也可能氧化I－，反应的离子方程式为6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O；NO中N元素化合价降低，NO是氧化剂；I元素化合价升高，I－是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3。 (2)①Ag＋具有较强的氧化性，石墨2上发生反应Ag＋＋e－===Ag，石墨2是正极，该装置的负极为石墨1。 ②根据已知信息③KI溶液暴露在空气中或久置会变为黄色，因此观察到KI溶液呈黄色不能得出是Ag＋和I－发生了氧化还原反应，此说法不合理； ③石墨2表面有银白色金属析出，为银离子得电子生成银单质，发生反应的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，增重5.4 g为银单质的质量，则电路中转移电子数为×1×NA＝0.05NA。 答案　(1)①2AgNO3＋2KI===2KNO3＋2Ag↓＋I2 ②6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O　1∶3 (2)①1　②不合理，KI溶液暴露在空气中或久置会变为黄色　③Ag＋＋e－===Ag　0.05NA 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$