4.1 原电池 同步练习-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

原电池专题专项练习 1．【易】(哈尔滨高二检测)如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下。在卡片上，描述合理的是(　　) A．①②③　　　　　　　　 B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ 2．【易】将甲、乙两种金属的性质相比较，已知 ①甲跟水反应比乙与水反应剧烈； ②甲单质能从乙的盐溶液中置换出单质乙； ③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强； ④以甲、乙两金属为电极构成原电池，甲作负极。 能说明甲的金属性比乙强的是(　　) A．①②③ B．③④ C．②③④ D．①②③④ 3．【易】(1)下列装置属于原电池的是________。 (2)在选出的原电池中，________是负极，发生________反应，________是正极，该极的现象是________。 (3)此原电池反应的化学方程式为_________________________________________。 4．【易】对于原电池的电极名称，叙述错误的是(　　) A．发生氧化反应的一极为负极 B．正极为电子流入的一极 C．比较不活泼的金属为负极 D．电流流出的一极为正极 5．【易】下列说法正确的是(　　) A．原电池是把电能转化为化学能的装置 B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应 C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动 6．【易】下列装置可以组成原电池的是(　　) 7．【易】(珠海高二检测)X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的(　　) 编号 X Y Z A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Zn 稀硫酸 C Cu Ag 硫酸铜溶液 D Ag Zn 硝酸银溶液 8．【易】(平顶山高二检测)锌铜原电池产生电流时，阴离子(　　) A．移向Zn极，阳离子移向Cu极 B．移向Cu极，阳离子移向Zn极 C．和阳离子都移向Zn极 D．和阳离子都移向Cu极 9．【易】(济南一中高二期末检测)把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种金属的活泼性顺序由大到小为(　　) A．a>b>c>d　　　　　　　　 B．a>c>b>d C．a>c>d>b D．b>d>c>a 10．【易】(德州高二检测)暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当(　　) A．负极 B．正极 C．阴极 D．阳极 11．【易】原电池中发生的反应一定是(　　) A．化合反应 B．置换反应 C．非氧化还原反应 D．氧化还原反应 12．【易】可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应： ①Br2＋2e－===2Br－， ②2Br－－2e－===Br2， ③Zn－2e－===Zn2＋， ④Zn2＋＋2e－===Zn， 其中表示放电时负极和正极反应的分别是(　　) A．②和③ B．②和① C．③和① D．④和① 13．【易】关于原电池的说法，正确的是(　　) A．在正极上发生氧化反应 B．某电极上有氢气产生，则此电极为正极 C．在外电路电子流出的为正极 D．在负极上发生还原反应 14．【易】理论上不能设计为原电池的化学反应是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＜0 B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(aq)；ΔH＜0 C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)；ΔH＜0 D．2FeCl3(l)＋Fe(s)===3FeCl2(l)；ΔH＜0 15．【易】如图所示的装置能构成原电池产生电流的是(　　) 16．【易】下列反应不可用于设计原电池的是(　　) A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O B．2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 17．【易】在如图所示的水果电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是(　　) A．锌　　　　　　　　 B．石墨 C．银 D．铜 18．【易】判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极通过导线流向负极。(　　) (2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属。(　　) (3)原电池工作时，正极上发生的是氧化反应。(　　) (4)由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液构成的原电池中，Cu是负极。(　　) 19．【易】(聊城高二检测)如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是(　　) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe C．X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 20．【易】一个原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该电池材料及电解质溶液可能是(　　) 正极 负极 电解质溶液 A Zn Cu CuCl2 B Cu Zn H2SO4 C Cu Zn CuSO4 D Fe Zn CuSO4 21．【易】如图所示： (1)当K断开时，_____片上有气泡产生，生成气体对应的离子方程式为_____________________。 (2)当K闭合时，_____片上有气泡。生成气体对应的反应式为____________________________。 22．【中】(高考新课标全国卷)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+ (s)＋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) 23．【中】已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题： (1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因 ________________________________________________________________________。 (2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？________。若能，请写出电极反应式，负极： _______________________________________________， 正极：_____________________________________________________。(若不能，后两空不填) (3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。 24．【中】100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，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 25．【中】工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制盐酸，流程复杂且造成浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法错误的是(　　) A．两极材料都用石墨，用稀盐酸作电解质溶液 B．通入氢气的电极为原电池的正极 C．电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动 D．通氯气的电极反应为Cl2＋2e－===2Cl－ 26．【中】电子表所用电源常为微型银锌原电池，其电极为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应分别为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列叙述正确的是(　　) A．Zn为正极，Ag2O为负极 B．放电时，电池负极附近溶液的pH变大 C．放电时，溶液中阴离子向Ag2O极方向移动 D．放电时，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极 27．【中】(武汉高二检测)将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀H2SO4中，一组插入FeCl3溶液中，分别形成了原电池。 (1)这两个原电池中，正极分别是________。 A．石墨、石墨　　　　　　　 B．石墨、Fe片 C．Fe片、Fe片 D．Fe片、石墨 (2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表示) ______________________________________________________________________。 (3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表示) ________________________________________________________________________。 28．【中】依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________； (2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为____________________；X电极上发生的电极反应为________________________________________________________________________； (3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。 29．【中】用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25 g，铜表面析出了氢气________L(标准状况下)；导线中通过________mol电子。 30．【中】(1)下图装置中能产生电流的是________，写出其正极反应式：__________________________。 (2)一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是____。 A B C D 正极 Zn Cu Zn Fe 负极 Cu Zn Ag Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 (3)有Fe2＋、NO、Fe3＋、NH、H＋和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物。 ①写出该反应的离子方程式：______________________________________。(不要求配平) ②若上述反应是原电池反应的化学方程式，则其负极的电极反应式为_________。 31．【中】关于如图所示的原电池，下列说法正确的是(　　) A．电子从铜电极通过检流计流向锌电极 B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移 C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应 D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑ 32．【中】利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为__________，电极反应式为_____________________________________； 负极材料为__________，电极反应式为_____________________________________。 33．【中】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”，这种作法________(填“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)。 34．【中】(苏州模拟)将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是(　　) A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl－的浓度减小 C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大 D．溶液中Cl－的浓度基本不变 35．【中】下列叙述正确的是(　　) A．反应AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以设计成原电池 B．Zn和稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率 C．把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化 D．Zn－Cu原电池工作过程中，溶液中H＋向负极作定向移动 36．【中】铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是(　　) A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋ B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外电路中，电子从负极流向正极 D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液 37．【中】由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验. 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 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)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________________________________________。 38．【中】(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。 锌片上发生的电极反应：______________________________________________； 银片上发生的电极反应：_______________________________________________。 (2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算： ①产生氢气的体积(标准状况)为_____________________________________________； ②线路中转移电子的物质的量为_____________________________________________。 39．【中】某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目： 方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为______________________________。 方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。 正极反应式：_____________________________________________________________。 负极反应式：______________________________________________________________。 方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：________________，用离子方程式表示其反应原理： _______________________。 40．【中】为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空： (1)此装置工作时，可以观察到的现象是________________________________________，电池总反应式为__________________________________________________________。 (2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成______，铜和铜盐溶液组成______，中间通过盐桥连接起来。 (3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO向________移动，硫酸铜溶液中SO向________移动。 (4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。在工作时，K＋移向________。 41．【中】如下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(　　) M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Fe 稀盐酸 C Ag Zn 硝酸银溶液 D Zn Fe 硝酸铁溶液 42．【中】如图所示装置，烧杯中盛有200 mL 1 mol·L－1的CuSO4溶液。 (1)负极为______________，电极反应式为________________。正极为________________，电极反应式为________________。 (2)若初始时Zn片与Cu片质量相等，实验结束后，称得两极质量差为12.9 g，则反应中转移电子的物质的量为________，反应后溶液中溶质的物质的量浓度为________(忽略溶液体积的变化)。 4 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 原电池专题专项练习 1． 【易】(哈尔滨高二检测)如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下。在卡片上，描述合理的是(　　) A．①②③　　　　　　　　 B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④ 【答案】B 【解析】Zn比Cu活泼，Zn为负极，电极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，每转移1 mol电子，产生0.5 mol H2，电子由负极Zn流出，经导线流向正极铜片，溶液中H＋向正极移动，SO向负极移动。 2． 【易】将甲、乙两种金属的性质相比较，已知 ①甲跟水反应比乙与水反应剧烈； ②甲单质能从乙的盐溶液中置换出单质乙； ③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强； ④以甲、乙两金属为电极构成原电池，甲作负极。 能说明甲的金属性比乙强的是(　　) A．①②③ B．③④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】A 【解析】金属的金属性越强，金属的还原性也就越强，则在反应时越易失去电子。④中两种金属作电极，一般是较活泼的金属作负极，但也要具体问题具体分析，如Mg比Al活泼，Mg、Al、NaOH溶液组成原电池时，Al作负极。 3． 【易】(1)下列装置属于原电池的是________。 (2)在选出的原电池中，________是负极，发生________反应，________是正极，该极的现象是________。 (3)此原电池反应的化学方程式为_________________________________________。 【答案】(1)⑤　(2)Fe　氧化　Cu　Cu表面有气泡产生 (3)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 【解析】(1)构成原电池的条件：①两个活泼性不同的电极，②电解质溶液，③形成闭合回路，④自发进行的氧化还原反应，根据此条件知，⑤属于原电池。 (2)(3)在⑤原电池中，Fe为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，表面有气泡冒出，反应实质为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 4． 【易】对于原电池的电极名称，叙述错误的是(　　) A．发生氧化反应的一极为负极 B．正极为电子流入的一极 C．比较不活泼的金属为负极 D．电流流出的一极为正极 【答案】C 【解析】在原电池中，较活泼的金属为负极，失电子，发生氧化反应，故A正确，C错误；电子流入(或电流流出)的一极为正极，B、D正确。 5． 【易】下列说法正确的是(　　) A．原电池是把电能转化为化学能的装置 B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应 C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动 【答案】D 【解析】原电池是把化学能转化为电能的装置，电子流出的一极是负极，负极发生氧化反应，电解质溶液中的阴离子向负极移动；电子流进的一极是正极，正极发生还原反应，电解质溶液中的阳离子向正极移动。 6． 【易】下列装置可以组成原电池的是(　　) 【答案】A 【解析】B项中乙醇不是电解质溶液；C项装置不构成闭合回路；D项两极材料活泼性相同。 7． 【易】(珠海高二检测)X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的(　　) 编号 X Y Z A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Zn 稀硫酸 C Cu Ag 硫酸铜溶液 D Ag Zn 硝酸银溶液 【答案】D 【解析】由题意可知该装置是原电池，X棒变粗，Y棒变细，说明X为正极，Y为负极，且电解质溶液中要有离子能够在X极析出，还要使Y极溶解。 8． 【易】(平顶山高二检测)锌铜原电池产生电流时，阴离子(　　) A．移向Zn极，阳离子移向Cu极 B．移向Cu极，阳离子移向Zn极 C．和阳离子都移向Zn极 D．和阳离子都移向Cu极 【答案】A 【解析】锌铜原电池，锌是负极。原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极。 9． 【易】(济南一中高二期末检测)把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这四种金属的活泼性顺序由大到小为(　　) A．a>b>c>d　　　　　　　　 B．a>c>b>d C．a>c>d>b D．b>d>c>a 【答案】C 【解析】两种金属在稀H2SO4中构成原电池时，相对活泼的金属作负极，相对不活泼的金属作正极。 10． 【易】(德州高二检测)暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当(　　) A．负极 B．正极 C．阴极 D．阳极 【答案】A 【解析】根据暖宝宝是利用铁的“氧化放热”原理，推知铁在原电池中失去电子，作原电池的负极。 11． 【易】原电池中发生的反应一定是(　　) A．化合反应 B．置换反应 C．非氧化还原反应 D．氧化还原反应 【答案】D 【解析】原电池反应实质上是氧化还原反应，但不一定是置换反应；化合反应不一定是氧化还原反应。 12． 【易】可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应： ①Br2＋2e－===2Br－， ②2Br－－2e－===Br2， ③Zn－2e－===Zn2＋， ④Zn2＋＋2e－===Zn， 其中表示放电时负极和正极反应的分别是(　　) A．②和③ B．②和① C．③和① D．④和① 【答案】C 【解析】放电时负极为Zn，失电子被氧化，正极为Br2，得电子被还原。 13． 【易】关于原电池的说法，正确的是(　　) A．在正极上发生氧化反应 B．某电极上有氢气产生，则此电极为正极 C．在外电路电子流出的为正极 D．在负极上发生还原反应 【答案】B 【解析】A项，正极发生还原反应；B项，产生H2的电极上得电子，发生还原反应，是正极；C项，外电路中电子由负极流出；D项，负极失去电子发生氧化反应。 14． 【易】理论上不能设计为原电池的化学反应是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)；ΔH＜0 B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO3(aq)＋H2O(aq)；ΔH＜0 C．2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)；ΔH＜0 D．2FeCl3(l)＋Fe(s)===3FeCl2(l)；ΔH＜0 【答案】B 【解析】原电池反应均是氧化还原反应，A、C、D均属氧化还原反应，理论上可以设计成原电池，而B是非氧化还原反应，不能设计成原电池。 15． 【易】如图所示的装置能构成原电池产生电流的是(　　) 【答案】B 【解析】A项中的电极相同；C项中未构成闭合回路；D项中酒精是非电解质。 16． 【易】下列反应不可用于设计原电池的是(　　) A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O B．2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 【答案】A 【解析】只有氧化还原反应才能设计成原电池。NaOH与HCl的反应为非氧化还原反应。 17． 【易】在如图所示的水果电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是(　　) A．锌　　　　　　　　 B．石墨 C．银 D．铜 【答案】A 【解析】电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由Y电极流向X电极，因此Y电极的金属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。 18． 【易】判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极通过导线流向负极。(　　) (2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属。(　　) (3)原电池工作时，正极上发生的是氧化反应。(　　) (4)由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液构成的原电池中，Cu是负极。(　　) 【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 19． 【易】(聊城高二检测)如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是(　　) A．外电路的电流方向为：X→外电路→Y B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe C．X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应 D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y 【答案】CD 【解析】由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y→外电路→X，故A错；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为铁，Y为碳棒，B错；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，C正确；若两电极均为金属，活泼金属作负极，故有活动性X>Y。 20． 【易】一个原电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该电池材料及电解质溶液可能是(　　) 正极 负极 电解质溶液 A Zn Cu CuCl2 B Cu Zn H2SO4 C Cu Zn CuSO4 D Fe Zn CuSO4 【答案】CD 【解析】原电池总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，可得出其负极反应：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)，正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)，因此负极材料只能是Zn，正极为Cu2＋得电子还原成Cu，电解质应为可溶性铜盐，正极材料为活泼性比Zn弱的Cu、Fe(或C、Pt)等。 21． 【易】如图所示： (1)当K断开时，_____片上有气泡产生，生成气体对应的离子方程式为_____________________。 (2)当K闭合时，_____片上有气泡。生成气体对应的反应式为____________________________。 【答案】(1)锌　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ (2)铜　2H＋＋2e－===H2↑ 【解析】(1)K断开时，Zn与盐酸直接发生置换反应，离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。 (2)K闭合时，Zn、Cu和盐酸构成原电池，Cu为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，因此铜片上产生气体。 22． 【中】(2010·高考新课标全国卷)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+ (s)＋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) 【答案】A 【解析】第一个原电池装置中，Cd作负极，Co作正极，自发进行的氧化还原反应是Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)；第二个原电池装置中，Co作负极，Ag作正极，自发进行的氧化还原反应是2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)。由以上两个方程式相加可得2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)，因此B、C、D都正确，Cd2＋不能氧化Ag，所以A不正确，故本题选A。 23． 【中】已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题： (1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用。请说明原因 ________________________________________________________________________。 (2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？________。若能，请写出电极反应式，负极： _______________________________________________， 正极：_____________________________________________________。(若不能，后两空不填) (3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。 【答案】(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而铝作负极被腐蚀 (2)能　Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ (3)如图 【解析】(1)当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气就易形成原电池而被腐蚀。 (2)因为Fe2(SO4)3能与Cu发生反应：Fe2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，因此根据给出条件可以设计成原电池，其负极材料为Cu，反应为Cu－2e－===Cu2＋，正极材料为石墨，电极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。 (3)因为反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质为稀硫酸，即可画出装置图。 24． 【中】100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，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 【答案】B 【解析】增大氢离子浓度能加快反应速率，但由于是跟过量的锌片反应，所以再加入适量的6 mol/L的盐酸会增加生成氢气的量，故A错误；加入数滴氯化铜溶液，锌置换出铜以后，就会构成原电池，从而加快反应速率，故B正确；加入适量蒸馏水或加入适量的氯化钠溶液都会减小氢离子浓度，从而减慢了反应速率。 25． 【中】工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制盐酸，流程复杂且造成浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法错误的是(　　) A．两极材料都用石墨，用稀盐酸作电解质溶液 B．通入氢气的电极为原电池的正极 C．电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动 D．通氯气的电极反应为Cl2＋2e－===2Cl－ 【答案】B 【解析】两极反应物都是气体，故两极材料可以都用石墨，A项正确；根据原电池原理判断可知，通入氢气的电极为负极，B项错；在原电池中，阳离子向正极移动，C项正确；Cl2在正极上得电子被还原：Cl2＋2e－===2Cl－，D项正确。 26． 【中】电子表所用电源常为微型银锌原电池，其电极为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应分别为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列叙述正确的是(　　) A．Zn为正极，Ag2O为负极 B．放电时，电池负极附近溶液的pH变大 C．放电时，溶液中阴离子向Ag2O极方向移动 D．放电时，电子由Zn极经外电路流向Ag2O极 【答案】D 【解析】从电极反应分析可以知道：Zn极失电子，发生氧化反应，为负极，Ag2O极得电子，发生还原反应，为正极，故A项不正确；从负极的电极反应式Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O看出，反应中消耗了OH－，所以负极附近溶液的pH变小，溶液中的阴离子应向负极移动，来补充电荷，以维持电极附近溶液的电中性，故B、C项不正确；原电池在工作时，电子的流向是由负极流向正极，即由Zn极流向Ag2O极，故D项是正确的。 27． 【中】(武汉高二检测)将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀H2SO4中，一组插入FeCl3溶液中，分别形成了原电池。 (1)这两个原电池中，正极分别是________。 A．石墨、石墨　　　　　　　 B．石墨、Fe片 C．Fe片、Fe片 D．Fe片、石墨 (2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表示) ______________________________________________________________________。 (3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表示) ________________________________________________________________________。 【答案】(1)A　(2)2H＋＋2e－===H2↑ (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 【解析】当电解质溶液为H2SO4时，总反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，则负极为Fe，正极为石墨，正极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；当电解质溶液为FeCl3时，总反应为：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，负极为Fe，正极为石墨。 28． 【中】依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________； (2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为____________________；X电极上发生的电极反应为________________________________________________________________________； (3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。 【答案】(1)Cu　AgNO3溶液 (2)正　Ag＋＋e－===Ag　Cu－2e－===Cu2＋ (3)X(或Cu)　Ag 【解析】由氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)可知，可以选用Cu－Ag－AgNO3(aq)构成简易的原电池。因此题图中电极X的材料是Cu，电解质溶液Y是AgNO3(aq)，正极为Ag，正极上发生的反应为Ag＋＋e－===Ag↓；负极为Cu，负极上发生的反应为Cu－2e－===Cu2＋。在外电路，电子由负极流向正极，即从X电极流向Ag电极。 29． 【中】用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25 g，铜表面析出了氢气________L(标准状况下)；导线中通过________mol电子。 【答案】1.12　0.10 【解析】锌铜原电池的电池反应为： Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　～　2e－ 65 g 22.4 L 2 mol 3.25 g V(H2) n(e－) V(H2)＝＝1.12 L， n(e－)＝＝0.10 mol。 30． 【中】(1)下图装置中能产生电流的是________，写出其正极反应式：__________________________。 (2)一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是____。 A B C D 正极 Zn Cu Zn Fe 负极 Cu Zn Ag Zn 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 CuCl2 (3)有Fe2＋、NO、Fe3＋、NH、H＋和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物。 ①写出该反应的离子方程式：______________________________________。(不要求配平) ②若上述反应是原电池反应的化学方程式，则其负极的电极反应式为_________。 【答案】(1)②⑥⑦　②2H＋＋2e－===H2↑、 ⑥Cu2＋＋2e－===Cu、⑦Ag＋＋e－===Ag (2)D (3)①8Fe2＋＋10H＋＋NO===8Fe3＋＋NH＋3H2O ②Fe2＋－e－===Fe3＋ 【解析】(1)①两电极相同且均不与稀H2SO4反应；③没有形成闭合回路；④酒精是非电解质；⑤Cu、Ag均不与稀H2SO4反应。 (2)Zn作负极被氧化，比Zn弱的金属作正极，电解质溶液中需含Cu2＋。 (3)根据常见的氧化剂与还原剂，则HNO3将Fe2＋氧化Fe3＋，本身被还原为NH，则负极发生反应的为Fe2＋。 31． 【中】关于如图所示的原电池，下列说法正确的是(　　) A．电子从铜电极通过检流计流向锌电极 B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移 C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应 D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑ 【答案】B 【解析】该电池中Cu和Zn分别做正极和负极，分别对应还原反应和氧化反应；正极是Cu2＋＋2e－===Cu，电子从负极流出，经导线回到正极；电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 32． 【中】利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计一个原电池。在下图方格内画出实验装置图，并指出正极材料为__________，电极反应式为_____________________________________； 负极材料为__________，电极反应式为_____________________________________。 【答案】(实验装置图如下) Pt(或石墨)　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Zn　Zn－2e－===Zn2＋ 【解析】将Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2拆分为：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)和2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(还原反应)；结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极应用锌，则正极所用材料活泼性应比锌弱，为保证Fe3＋在正极得电子，则电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐溶液。 33． 【中】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”，这种作法________(填“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)。 【答案】(1)产生气泡 (2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (3)不可靠　将两种金属电极连上电流表而构成原电池，利用电流表检测电流的方向，从而判断电子流动方向，由此确定原电池正负极 【解析】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；当NaOH溶液是电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)，总反应为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，通过本题可知原电池的两极与电解质溶液有关，电解质溶液不同，导致电极发生改变(正、负极变化)。 34． 【中】(苏州模拟)将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是(　　) A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出 B．负极附近Cl－的浓度减小 C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大 D．溶液中Cl－的浓度基本不变 【答案】D 【解析】在该原电池中，Fe为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，Cl－移向负极，但整个溶液中Cl－的浓度基本保持不变，D正确。 35． 【中】下列叙述正确的是(　　) A．反应AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，可以设计成原电池 B．Zn和稀硫酸反应时，加入少量CuSO4溶液能加快产生H2的速率 C．把Fe片和Cu片放入稀硫酸中，并用导线把二者相连，观察到Cu片上产生大量气泡，说明Cu与H2SO4能发生反应而Fe被钝化 D．Zn－Cu原电池工作过程中，溶液中H＋向负极作定向移动 【答案】B 【解析】A项，属于非氧化还原反应，不能用于设计原电池；B项，锌与置换出来的铜在电解质溶液中构成原电池，加快产生H2的速率；C项，Cu与稀H2SO4不反应，Fe在稀H2SO4中不发生钝化；D项，H＋应向原电池的正极作定向移动。 36． 【中】铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是(　　) A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋ B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外电路中，电子从负极流向正极 D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液 【答案】BC 【解析】该电池中Zn为负极，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，A项错误；电池总反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极上由于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2＋的浓度增大，故盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项错误。 37． 【中】由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验. 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 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)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________________________________________。 【答案】(1)A－2e－===A2＋　(2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)变大　(4)D＞A＞B＞C 【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，活泼性A＞B；乙中C极增重，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H＋的消耗，pH变大。 38． 【中】(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。 锌片上发生的电极反应：______________________________________________； 银片上发生的电极反应：_______________________________________________。 (2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算： ①产生氢气的体积(标准状况)为_____________________________________________； ②线路中转移电子的物质的量为_____________________________________________。 【答案】(1)Zn－2e－===Zn2＋ 　2H＋＋2e－===H2↑ (2)①4.48 L　②0.4 mol 【解析】(2)①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积在标准状况下为x。 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 65 g　　　　　　　22.4 L 60 g－47 g＝13 g x x＝13 g×22.4 L÷65 g＝4.48 L。 ②反应消耗的锌为13 g÷65 g·mol－1＝0.2 mol，转移电子的物质的量为：0.2 mol×2＝0.4 mol。 39． 【中】某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目： 方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为______________________________。 方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。 正极反应式：_____________________________________________________________。 负极反应式：______________________________________________________________。 方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：________________，用离子方程式表示其反应原理： _______________________。 【答案】方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 方案Ⅱ： 2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋ 方案Ⅲ：把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质(合理即可) Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ 【解析】比较或验证金属活动性的方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证，也可利用原电池原理(负极是较活泼的金属)，也可利用金属单质间的置换反应来完成。 40． 【中】为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空： (1)此装置工作时，可以观察到的现象是________________________________________，电池总反应式为__________________________________________________________。 (2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成______，铜和铜盐溶液组成______，中间通过盐桥连接起来。 (3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO向________移动，硫酸铜溶液中SO向________移动。 (4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。在工作时，K＋移向________。 【答案】(1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu (2)锌半电池　铜半电池　 (3)锌电极　盐桥 (4)离子　正极区(CuSO4溶液) 【解析】该装置为锌铜原电池，总反应式为：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。电池工作时，ZnSO4溶液中SO向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO向盐桥移动，而盐桥中，K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路而导电。 41． 【中】如下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是(　　) M N P A Zn Cu 稀硫酸 B Cu Fe 稀盐酸 C Ag Zn 硝酸银溶液 D Zn Fe 硝酸铁溶液 【答案】C 【解析】从题设条件，M棒变粗，N棒变细分析：M棒为原电池正极，N棒为原电池负极；N棒金属材料的活泼性要大于M棒材料的活泼性；电解质溶液中所含阳离子必须能在M棒上析出。只有C项符合，负极材料Zn溶解，变细；Ag＋被还原，在正极材料Ag表面析出，变粗。 42． 【中】如图所示装置，烧杯中盛有200 mL 1 mol·L－1的CuSO4溶液。 (1)负极为______________，电极反应式为________________。正极为________________，电极反应式为________________。 (2)若初始时Zn片与Cu片质量相等，实验结束后，称得两极质量差为12.9 g，则反应中转移电子的物质的量为________，反应后溶液中溶质的物质的量浓度为________(忽略溶液体积的变化)。 【答案】(1)Zn　Zn－2e－===Zn2＋ Cu　Cu2＋＋2e－===Cu (2)0.2 mol　c(ZnSO4)＝0.5 mol·L－1 c(CuSO4)＝0.5 mol·L－1 【解析】(2)由Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋可知：每转移2 mol e－负极减少65 g锌，正极增加64 g铜，两极质量差为129 g。则当两极质量差为12.9 g时转移电子为0.2 mol。 4 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $