寒假作业(十) 原电池-【步步维赢·优练必刷】2025-2026学年高二化学寒假作业

高二化学寒假作 核心素养 1.能分析、解释原电池的工作原理，能 设计简单的原电池。 2.充分利用铜一锌双液原电池，加深 学生对原电池原理的认识，促进学生认识 到电极反应、电极材料。离子导体和电子 导体是电化学体系的基本要素，建立对原 电池装置的系统分析思路。 3.充分利用铅蓄电池、氢氧燃料电池 等案例素材，加深学生对原电池工作原理 的认识。 一精典题一练 1.下列烧杯中盛放的都是稀H,SO4,在Cu 电极上产生大量气泡的是 WWM Cu Zn Cu 2.某同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe —3Fe+来设计原电池。下列设计方案 中可行的是 ) A.电极材料为铁和锌，电解质溶液为 FeCL,溶液 B.电极材料为铁和石墨，电解质溶液为 Fe(NO3)3溶液 2 业（十） 原电池 C.电极材料为铁和石墨，电解质溶液为 FeCl2溶液 D.电极材料为石墨，电解质溶液为FeCl 溶液 3.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须 进行集中处理的问题被提到议事日程，其首 要原因是 A.利用电池外壳的金属材料 B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子 对土壤和水源的污染 C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他 物品 D.回收其中石墨电极 4.碱性电池具有容量大、放电电流大的特 点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池 以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应 式为：Zn(s)+2MnO,(s)+2H,O(1) Zn(OH),(s)+2 MnOOH(s)下列说法错 误的是 A.电池工作时，锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为：2MnO,(s) +2H,O(1)+2e=2MnOOH(s)+ 20H (ag) C.电池工作时，电子由正极通过外电路 流向负极 D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的 质量理论上减少6.5g 5.铜锌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 Zn 甲 1 mol-L-1 阳离子 交换膜 1 mol-L- ZnS0dag) CuSOa(aq) 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(SO) 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 6.下列有关原电池的说法中，正确的是 盐桥（装有 灯泡 琼脂-袍和 KC溶液) A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH 溶液中，镁片较活泼，作负极 B.铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸 中，铜作负极 C.镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者 较易被腐蚀 D.将反应2Fe3++Fe—3Fe2+设计为 原电池，则可用锌片作负极，铁片作正 极，FeCl3溶液作电解质 2 7.下列各装置中，能构成原电池的是 精 8.下列关于化学电源的说法不正确的是 A.我们可以根据硫酸密度的大小来判断 铅蓄电池是否需要充电 B.燃料电池是利用燃料和氧化剂之间的 氧化还原反应，将化学能转化为热能， 然后再转化为电能的化学电源 C.普通锌锰干电池中，发生氧化还原反 应的物质大部分被消耗后，就不能再 使用了 D.由Ag2O和Zn形成的碱性银锌纽扣 电池，发生电化学反应时，Zn作为 负极 9.(不定项)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 滴入稀H,SO直至全部润湿。下列叙述 正确的是 Zn Zn 用稀硫C· 酸润湿 Cu Zn Zn Cu 发光 二极管 A.锌片上有气泡，铜片溶解 B.锌片发生氧化反应 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 10.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图 进行实验。 装置 现象 A不断溶解形 成二价金属离子 稀HS04 C的质量增加 CuSO4溶液 DA A上有气泡产生 稀HS0 ·28 根据实验现象回答下列问题： (1)装置甲中负极的电极反应式是 (2)装置乙中正极的电极反应式是 (3)装置丙中溶液的pH (填 “变大”“变小”或“不变”)。 (4)四种金属的活泼性由强到弱的顺序 是 11.一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨 作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直 接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电 极通人空气。回答下列问题： (1)此电池放电时发生的化学反应是 (2)此电池的正极发生的电极反应是 ；负极发生的电极反 应是 (3)电解液中的H向 极移动； 向外电路释放电子的电极是 (4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用 燃料电池有许多优点，其中主要有两 点：首先是燃料电池能量转化效率高， 其次是(3)产生白色沉淀，且红色褪去在 Na2SO3溶液中，SO水解：SO+ H2O=HSO3+OH,加入BaCl2 后：Ba2++SO—BaSO3￥（白色）， 由于c(SO)减小，SO水解平衡左 移，c(OH)减小，红色褪去。 11.解析：(1)锅炉水垢中含有Mg(OH)2的 原因为Mg(HCO,)2△Mgco+ H2O+CO.,MgCO +H,O--Mg (OH)2+CO2个。 (2)水垢中含有的CaSO,不溶于酸，因 CaCO3的溶解度小于CaSO,可先将其 转化为易溶于盐酸的CaCO3而除去，所 用试剂为碳酸钠。 (3)锅炉水垢中除含有CaSO,、 Mg(OH)2之外，还可能含有CaCO3、 MgCO3等物质。 答案：(1)Mg(HCO,)2△MgC0,￥+ H,0+CO,↑，MgCO,+H,0△ Mg(OH),+CO, (2)C碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的 溶解度 (3)CaCO3、MgCO 高二化学寒假作业（十）原电池 1.A[铜、银属于不活泼金属。不能与稀 H,SO,发生自发反应，故B、C不能构成 原电池；Zn比氢活泼，A中能够形成闭合 回路，而D却不能形成闭合回路。] ·5 2.B [由离子反应方程式可知，设计的原 电池中Fe为负极，不与电解质溶液反应 的导体为正极，含 $$F e ^ { 3 + }$$ 的溶液为电解质 溶液，故B项可行。 3.B 4.C [该电池工作时，Zn应为负极，失去 电子，故A正确。原电池正极发生得电 子反应，即还原反应，故B正确。电子应 由原电池的负极流出，通过外电路流向 正极，故C错误。由于 Zn 失去 2 2mol电 子时，自身消耗的质量为65 g，则失去 0.2mol电子， 理论上消耗6.5 g， 故D 正确。] 5.C [由图像可知该原电池反应原理为 $$Z n + C u ^ { 2 + } \xlongequal { \quad } { \quad } Z n ^ { 2 + } + C u 、 Z n$$ 比Cu活 泼，则 Zn 为负极，发生氧化反应，Cu 为 正极，发生还原反应，故A错误；阳离子 交换膜只允许阳离子和水分子通过，则 两池中 $$c \left( S O _ { 4 } ^ { 2 - } \right)$$ 不会改变，故B错误；甲 池中电极反应式为 $$Z n - 2 e ^ { - } \to Z n ^ { 2 + } ，$$ ，乙 池中电极反应式为 $$C u ^ { 2 + } + 2 e ^ { - } \xrightarrow [ \quad ] { \quad } C u ，$$ $$Z n ^ { 2 + }$$ 通过阳离子交换膜进入乙池中，由 于 Zn 的摩尔质量比Cu大，则乙池溶液 的总质量增加，故C正确；由于阳离子交 换膜只允许阳离子和水分子通过，则阴 离子并不能通过交换膜，故D错误。] 6.B [铝片和镁片用导线连接后插入 N a O H 溶液中，由于Al能够与 Ni aO H 应，而 Mg 不反应，所以Al片作负极，故 A错误；铝片和铜片用导线连接后插入 浓硝酸中，由于A1在常温下在浓硝酸中 会发生纯化现象，所以铜作负极，故B正 确；镀锌铁的镀层破损后，由于活动性 Zn>Fe,所以Zn作原电池的负极，首先 被腐蚀，仍然对Fe起到保护作用；而镀 锡铁的镀层破损后，由于活动性Fe>Sn, 所以Fe作原电池的负极，首先被腐蚀， Fe腐蚀的比前者快，故C错误；若将反应 2Fe3++Fe—3Fe2+设计为原电池，则 可用铁片作负极，石墨作正极，FeCl3溶 液作电解质，故D错误。] 7.A[两电极材料不同，锌较活泼能和稀 硫酸自发地进行氧化还原反应，且构成 了闭合回路，所以能构成原电池，故A正 确；电极材料相同，其与硫酸不反应，不 能形成原电池，故B错误；酒精为非电解 质，不导电，不能形成原电池，故C错误； 酒精为非电解质，不导电，且电极材料相 同，不能形成原电池，故D错误。] 8.B[铅蓄电池的电池反应式为Pb十 Pb02+4H++2S0 放电2PbS04十 充电 2H,O,放电时硫酸参加反应生成水，导 致溶质质量减小、溶液质量增大，密度减 小，充电时，生成疏酸，溶质的质量增大、 溶剂的质量减小，溶液密度增大，则可以 根据硫酸密度的大小来判断铅蓄电池是 否需要充电，故A正确；燃料电池是将化 学能转化为电能，不需要将化学能转化 ·54 为热能，故B错误；普通锌锰千电池中， 发生氧化还原反应的物质大部分被消耗 后，不能被复原，所以就不能再使用了， 故C正确；原电池中，易失电子的金属作 负极，该原电池中，Zn易失电子而作负 极，故D正确。] 9.BD[锌、铜、稀硫酸构成原电池，锌为负 极，铜为正极，正极上生成氢气，故A错 误；锌为负极，发生氧化反应，故B正确； 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。] 10.解析：装置甲、乙、丙均为原电池。依据 原电池原理，甲中A不断溶解，则A为 负极、B为正极，活泼性A>B;乙中C 极质量增加，即析出Cu,则B为负极，活 泼性B>C；丙中A上有气体即H2产 生，则A为正极，活泼性D>A,随着溶 液中H的消耗，溶液的pH变大。 答案：(1)A-2e—A2+(2)Cu2++ 2e-Cu(3)变大 (4)D>A>B>C 11.解析：甲醇燃料电池实质就是利用甲醇 燃料与氧气反应来提供电能。CH,OH 在负极发生氧化反应，电极反应式为 2CH,OH+2H,O-12e=2CO,+ 12H;氧气在正极发生还原反应，电极 反应式为30，+12H++12e 6HO,两反应式相加得总反应式。在 电池中负极释放电子并传导到正极上， 故H向正极移动。该电池的反应产物 为CO。和H2O,对环境无污染。 答案：(1)2CHOH+3O2—2CO2 +4H,O (2)3O2+12H+12e=6H20 2CH,OH+2H,O-12e-2CO, +12H (3)正 负极 (4)产物对环境无污染 电解池和金属的 高二化学寒假作业（十一） 腐蚀与防护 1.C[放电时，正极发生还原反应： NiOOH+H,O+e-Ni(OH),+ OH,故A正确；为了防止MH被氢离 子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液， 即可用KOH作电解液，故B正确；充电 时，负极作阴极，阴极发生还原反应：M +H,O+e—MH+OH,故C错误； M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的 储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电 池的能量密度越高，故D正确。] 2.B[A项是电解硫酸铜溶液，阳极上氢 氧根离子失电子发生氧化反应，阴极上 铜离子得到电子析出铜，电池反应为 2CuS0,+2H,0通电2Cu+0,◆+ 2H2SO,,故错误；B项阳极是铜失电子， 阴极是溶液中的氢离子得到电子发生还 原反应，电池反应为Cu十2H,0通电 ·5 Cu(OH)2Y十H2个，故正确；C项阳极是 铜失电子，阴极是溶液中氢离子得到电 子发生还原反应，电池反应为Cu十 H,S0通电CuS0,十H,◆，故错误；D项 中阳极是铜失电子，但水的导电能力小， 离子浓度小难发生还原反应，故错误。] 3.A[用铂电极电解CuSO4,阴极：Cu2 +2e—Cu;阳极：4OH-4e 2H2O十O2个，电极质量增加0.064g,一 定为阴极，由2CuS0,十2H,0通电2Cu十 O2A+2H2SO4,每生成1 mol Cu同时生 成1molH2SO4,则c(H)= 0.064g×2 64 g/mol =4×10-3mol/L。] 0.5L 4.B 5.B[K,闭合形成原电池，铁作负极，失 电子被腐蚀，石墨电极是正极，氧气得电 子变为OH,pH逐渐升高，A错误、B 正确；K2闭合，铁棒作阴极被保护，不会 被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C 错误；K2闭合形成电解池，两极分别产生 氯气和氢气，电路中通过0.002N个电 子时，每极上产生0.001mol气体，共 0.002mol气体，D错误。] 6.D[增大反应物浓度，可逆反应正速率 增大；减少反应物浓度，可逆反应正反应 速率减小，随着化学平衡的移动，逆反应 速率逐渐减小，A项错误；粗铜精炼时， 电解质液中的c(Cu+)略微减小，B项错