（教师版）11 第二章 第2节 第2课时 化学反应能量转化的重要应用—化学电池-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（鲁科版）

世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 第2课时 化学反应能量转化的重要应用—化学电池 课程标准 核心素养 1.知道化学反应可以实现化学能 ①变化观念与 与其他能量形式的转化 能认识原电池反应中伴随着能量变化 平衡思想 2.以原电池为例认识化学能可以 转化为电能 ②科学探究与 能对实验中的“异常”现象和已有结论进行反思、提出 3.从氧化还原反应的角度初步认 创新意识 质疑和新的实验设想，并进一步付诸实施 识原电池的工作原理 4.体会提高燃料的燃烧效率、开发 尊重科学原理道德，能依据“绿色化学”思想和科学原 ③科学态度与 高能清洁燃料和研制新型电池 理对原电池的化学过程进行分析，权衡利弊，作出合 社会责任 的重要性 理的决策 教材梳理。探新知 对应学生讲义P38 [知识梳理] 2.原电池的构成 一、原电池的构造及原理 电极：通常是导电的固体 1.原电池原理 原电池 导体 离子导体：传导电荷的电解质☐闭合 的构成 -电子导体：导线 回路 (1)原电池：一种利用氧化还原反应将化学能直接转 反应：在两极自发进行氧化还原反应 化成电能的装置。 二、原电池的设计 (2)原电池原理 1.基本思路 氧化还原反应 A 导线 氧化反应、 还原反应 形成 分开进行 闭合回路 实验装置 氢气 氧气 石墨电极 石墨电极 原电池 2.具体流程 稀硫酸 还原剂 + 氧化剂一氧化产物+还原产物 (失电子) (得电子) 负极反应物 正极反应物 还原剂和氧化剂分别在两个不同的区 负极 正极 原电池 负极材料 正极材料 域发生氧化反应和还原反应，并通过能 原理 电子导体 导电的物质形成闭合回路产生电流 3.实例 (1)原电池设计 氢气失电子， 依据 Zn+2H+-Zn++H2↑ 实验现象 负极 发生氧化反应 确定 选择负极反应物：锌片 两极反应 氧气得电子， 负极 选择负极材料：锌片 锌片 正极 发生还原反应 逐渐溶解； 确定 选择正极反应物：氢离子 正极材料 正极 选择正极材料：石墨或铜片 电子由负极通过导线流向正极，形成 表面有气 电子转移 电流 构成闭 选择离子导体：稀硫酸或稀盐酸 泡生成。 合回路 选择电子导体：导线 ·70· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂色 (2)装置及电极反应 三、原电池的分类 ①装置 干电池（一次电池）一锌锰电池 -④ Cu(或石墨棒) 铅蓄电池 原电池 充电电池（二次电池） 锂离子电池 稀硫酸 ②电极反应 负极反应：Zn-2e—Zn2+,氧化反应： 燃料电池 氢氧燃料电池 正极反应：2H++2e一H2个，还原反应。 重难突破。释疑惑 对应学生讲义P39 要点一原电池的原理及电极判断 O[典例示范] 1,原理（以铜锌原电池为例） [典例1]如图所示，电流计指针发 ④ e沿导线传递，有电流产生 生偏转，同时A极质量减少，B极 上有气泡产生，C为电解质溶液， 氧化反应 还原反应 Zn 电极反应式： 负极 正极电极反应式： 下列说法错误的是 () Zn-2e-=Zn2+ 2H+2e=L,↑ 不溶 阳 A.B极为原电池的正极 断解 硫酸溶液 离 向 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸 电解质溶液 C.C中阳离子向A极移动 2.正负极的判断 D.A极发生氧化反应 正极 判断依据 负极 活泼性 电极材料的 活泼性 解析：C[原电池中，负极金属失去电子，溶解，质 相对较弱 活泼性 相对较强 量减小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况 可判断A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B两 电子流入或 电子流向或 电子流出或 项正确；离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子 电流流出 电流流向 电流流人 向负极移动，C项错误；负极发生氧化反应，正极发 阳离子 溶液中离子 阴离子 生还原反应，D项正确。] 移向 移动的方向 移向 [规律总结]对于原电池工作原理常考查的几个 发生还原 两极的 发生氧化 方面可用颜口溜帮助掌握。原电池分两极；负极 反应 反应类型 反应 氧化正还原；电子由负流向正；离子阳向正阴 向负。 增重或生 电极反应 成气体 溶解或减轻 的现象 O[学以致用] 1.关于原电池的叙述中正确的是 ( 汇易错提醒]判断正负极时应注意的几个问题 A.构成原电池的两个电极必须是两种不同的金属 (1)活泼性强的不一定是负极，如镁和铝放入氢氧化 钠溶液中形成原电池，铝是负极；铜和铝放入浓 B.原电池是将化学能转变为电能的装置 硝酸中形成原电池，由于铝的钝化，铜是负极。 C.原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质生成 (2)燃料电池中电极不参与反应，通入燃料的一极为 D.原电池的正极是还原剂发生反应，总是溶液中 负极，通入助燃剂（一般为氧气）的一极为正极。 的阳离子在此被还原 (3)如果给了电池反应，正、负极还可以根据化合价 解析：B[构成原电池电极的也可以是非金属导 的改变来判断，化合价升高的物质失电子，为负 体，A项错；燃料电池中负极不溶解，C项错；D选 极：化合价降低的物质得电子，为正极。 项应是氧化剂在原电池的正极上发生还原反应。] ·71 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 要点二 原电池原理的应用 ○[典例示范] 应用 举例 [典例2]有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置 及部分实验现象如下： 实验室用Zn和稀硫酸（或稀盐酸） A 加快氧化 反应制H2,常用粗锌，它产生H 还原反应 的速率快。原因是粗锌中的杂质和 实验 的速率 锌、稀硫酸（或稀盐酸）形成原电 装置 E-5 池，使产生H2的速率加快 稀硫酸 CuSO.溶液 装置 稀硫酸 稀硫酸 装置 装置三 装置四 有两种金属A和B,用导线连接后 部分 a极质量 b极有气 d极溶解， 电流从a 插入稀硫酸中，观察到A极溶解， 实验 减小，b极 体产生，c c极有气 极流向 B极上有气泡产生，根据电极现象 现象 比较金属 质量增大 极无变化 体产生 d极 判断出A是负极，B是正极；通常 的活动性 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 情况下，由原电池原理可知，金属 强弱 A.a>b>c>d B.bc>d>a 活动性A>B,则原电池中，活动 C.da>bc D.a>b>d>c 性强的金属为负极，活动性弱的金 解析：C[装置一是原电池，a极质量减小，说明a 属为正极 极金属易失去电子形成离子，故a极金属比b极金 属活泼；装置二没有形成原电池，可知b比c活泼， 利用氧化还原反应Cu十2FeCl3 且C位于金属活动性顺序表中氢的后面；装置三和 2FeCL2+CuCl2可设计成原 四均形成原电池，易知d比c活泼，d比a活泼。因 设计原 电池，该原电池的电极反应式为负 此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c,选C。] 电池 极(Cu):Cu-2e一Cu+(氧化 O[学以致用] 2.100mL2mol·L1的盐酸与过量的锌反应，为加 反应)，正极(C):2Fe3+十2e 快速率，又不影响产生氢气的总量，可采用的方 2Fe+(还原反应) 法是 在轮船外壳上镶嵌锌块，在海水中 A.加人适量的6mol·L1的盐酸 用于金属 B.加人数滴氯化铜溶液 保护 形成原电池，锌作负极失去电子， C.加人适量的蒸馏水 从而保护船体 D.加入适量的氯化钠溶液 解析：B[A项能加快反应速率，但增加了氢气的 干电池、铅蓄电池和新型燃料电池 制造多种 总量；C、D两项不影响H2的量，但稀释了盐酸，降 均是根据原电池的原理设计而成 化学电源 的 低了反应速率；B项发生反应Cu++Zn—Zn2+ +Cu,形成Cu一Zn原电池，加快了反应速率。] 随堂自测。夯基础 对应学生讲义P40 1.制造地球卫星用到一种高能电池一银锌电池，其电 2.某课外活动小组设计的用化学电 游LED灯 池的电极反应式为：2Zn+2OH-2e =2Zn0 源使LED灯发光，装置如图。下铝片铜片 +H2↑，AgO十H2O十2e-2Ag+2OH。据 列说法错误的是 稀硫酸 此判断氧化银 A.铜片表面有气泡生成 A.负极，并被氧化 B.正极，并被还原 B.装置中存在“化学能→电能→光能”的转换 C.负极，并被还原 D.正极，并被氧化 C.如果将铝片换成银片，电路中的电流方向相反 解析：B[根据化合价可知，电极反应中银的化合 D.如果将硫酸换成NaOH溶液，LED灯也会发光 价降低，被还原；原电池中较活泼的金属作负极，另 解析：C[A.Cu作正极，电极反应为：2H++2e 一电极作正极，发生还原反应，所以氧化银为正极， 一H2个，故铜片表面有气泡生成，A正确；B.原 得电子被还原，故答案为B。] 电池将化学能转换为电能，产生的电能使LED灯 亮起来，说明电能转换为光能，即装置中存在“化学 ·72 第二章化学键化学反应规律 五维课堂兰 能→电能→光能”的转换，B正确；C.如果将铝片换 ④能自发的进行氧化还原反应。 成银片，不能形成原电池，C错误；D.如果将硫酸换 A.两电极的活泼性相同，A项错误；B.符合原电池 成NaOH溶液，仍然构成原电池装置，仍然产生电 的构成条件，B项正确；C.酒精溶液为非电解质，C 流，LED灯仍然会发光，D正确。答案选C,] 项错误；D.该装置为断路状态，不能形成闭合回 3.下列关于如图所示装置的叙述不正确的是( 路，D项错误；答案选B。] 0t000 Zn C 5.以Zn、Cu为两电极，稀硫酸为电解质溶液的原 电池。 稀HS04 A.锌片减少6.5g时，铜片表面生成2.24LH2(标 况下) B.电流由锌片指向铜片 C.锌片做负极 D.正极的电极反应式为：2H++2e一H2↑ 稀硫酸 解析：B[A.负极电极反应式为：Zn一2e (1)原电池：化学能能转化为 能的装置。 Zn2+,当锌片减少6.5g时，转移电子为0.2mol, (2)正负电极的判断：负极 电子，发生 正极生成0.1molH2,在标准状况下为2.24L,A 反应，一般为活泼 正确；电子由锌片流向铜片，电流则相反，由铜片流 (3)正极 电子，发生 反应，一般为 向锌片，B错误；锌失电子做负极，C正确；正极H 不活泼 或非金属单质； 得到电子被还原，D正确。答案选B。] (4)电子流向 ,电流流向 4.下列图各个装置中能组成原电池的是 ( (5)电极反应式及总反应式的书写：负极 ④ ④ 正极 Zn Zn Zn Cu 解析：(1)原电池是将化学能能转化为电能的装置； (2)负极失去电子，发生氧化反应，一般为活泼金 稀硫酸 CuS04溶液 属；(3)正极得到电子，发生还原反应，一般为不活 A B 泼金属或非金属单质；(4)电子负极流向正极，电流 ④ 由正极流向负极；(5)该原电池负极的电极反应式 Fe 凸5Cu Cu 为Zn-2e—Zn+;正极的电极反应式为2H++ 电 国 2e—H2↑。 酒精溶液 稀硫酸 稀硫酸 C D 答案：(1)电(2)失去氧化金属 解析：B[根据原电池的构成条件判断；原电池的 (3)得到还原金属 构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电 (4)由负极流向正极由正极流向负极 极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路， (5)Zn-2e-Zn2+2H++2e —H2个 课时评价。提能力 对应课时作业P18 1.图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验 解析：C[铜锌原电池中，Z是负极，失去电子发 时流入正极的电子的物质的量，y轴表示( 生氧化反应，电极反应为Zn-2e—Zn2+,Cu是 G 正极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应为 2H+十2e—H2个。则A.Cu是正极，氢离子得电 子发生还原反应，Cu棒的质量不变，故A错误；B.由 于Zn是负极，不断发生反应Zn一2e-Zn+,所以 图1 图2 溶液中c(Zn+)增大，故B错误；C.由于反应不断消耗 A.铜棒的质量 B.c(Zn2+) H,所以溶液的c(H)逐渐降低，故C正确；D.SO C.c(H) D.c(SO) 不参加反应，其浓度不变，故D错误；故选C。] ·73· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 2.有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连接起来浸 知N比E活泼；根据④可知，F为负极，P为正极，F 人电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投人等 比P活泼。综上所述，五种金属的还原性顺序为F 浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。将Cu浸入b的 >P>M>N>E。答案选A。] 盐溶液里，无明显变化。如果把Cu浸入c的盐溶 5.某同学组装了如图所示的电化学装置，电极I为 液里，有c的单质析出。据此判断它们的活动性由 Zn,其他电极均为Cu,则下列说法正确的是() 强到弱的顺序是 ( ① A.d、c、a、b B.d、b、a、c C.d、a、b、c D.b、a、d、c 解析：C[将a与b用导线连结起来浸入电解质溶 G的 液中，b不易腐蚀，则b为正极，a为负极，所以金属 EG 活动性：a>b;将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d 比a反应剧烈，则金属活动性：d>a;将Cu浸入b A.电子移动：电极I→电极N→电极Ⅲ→电极Ⅱ 的盐溶液里，无明显变化，说明金属活动性：b> B.电极I发生还原反应 Cu;如果把Cu浸入c的盐溶液里，有c的单质析 C.电极Ⅳ逐渐溶解 出，说明金属活动性：Cu>c;因此金属活动性：b> D.电极Ⅲ的电极反应：Cu一2eCu2+ Cu>c;综上所述可知金属活动性：d>a>b>Cu> 解析：D[A.电子方向从负极流向正极，即电极I c,故合理选项是C。] →电极Ⅳ，电极Ⅲ→电极Ⅱ，电子不能通过溶液，A 3.将等质量的两份锌粒a、b分别加人过量的稀硫酸 错误；B.电极I上电极上为Zn失电子，发生氧化 中，同时向a中加少许胆矾晶体，下列各图表示产 反应，B错误；C.电极Ⅳ是阴极，该电极上发生反应 生氢气的体积V(L)与时间t(min)的关系正确 为Cu+十2e一Cu,所以电极质量逐渐增大，C 的是 ) 错误；D.电极Ⅲ为阳极，电极反应式为Cu一2e 一Cu+,D正确。] 6.如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量 相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水 中保持平衡，然后小心地向水槽中滴人浓CuSO, 溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确 的是（实验中，不考虑两球的浮力变化） () 杠杆 浓CuSO4 溶液 导线 解析：A[将等质量的两份锌粒a、b分别加入过 量的稀硫酸中，同时向中加少许胆矾晶体，那么 Cu Fe 在a中锌粒会先与硫酸铜发生置换反应生成铜， 水 锌、铜与稀硫酸会形成原电池，反应速率会加快，所 A.杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高 以a中生成氢气的速率比b中的快，但a中已经有 B.杠杆为导体A端高B端低；杠杆为绝缘体时， 一部分锌与铜反应，所以产生的氢气会比b中的 AB保持水平 少。综上所述，表示产生氢气的体积V(I)与时间 C.当杠杆为导体时，A端低B端高；杠杆为绝缘体 t(min)的关系正确的是A。答案为A。] 时，A端高B端低 4.有M、N、P、E、F五种金属，已知：①M十N+一N D.当杠杆为导体时，A端高B端低；杠杆为绝缘体 +M+;②M、P用导线连接并放人硫酸氢钠溶液 时，A端低B端高 中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接并 解析：C[若杠杆是导体，空心铜球、空心铁球和硫 放人E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应式为 酸铜溶液构成了原电池，活泼金属铁作负极，铜作 E++2e—E;④P、F组成原电池时，F发生氧化 正极，负极上铁失电子发生氧化反应，铁变成亚铁 反应。则这五种金属的还原性顺序是 () 离子进入溶液，铁球上质量减小，正极上铜离子得 A.F>P>M>N>E B.E>N>M>P>F 电子发生还原反应析出金属铜，铜球上质量增加， C.P>F>N>M>E D.E>P>F>M>N 则杠杆A端低B端高；若杠杆是绝缘体，铁与铜离 解析：A[根据反应①可知M比N活泼；根据② 子发生置换反应，导致铁球变重，铜不反应，铜球质 可知M做正极，P做负极，P比M活泼；根据③可 量不变，则杠杆A端高B端低；答案选C。] ·74· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂型 7.将纯铁片和纯铜片按下图所示插人同浓度的稀硫 9.下列有关电化学知识的描述正确的是 () 酸中一段时间，下列叙述正确的是 A.从理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应 均能设计成原电池 11 Cu B.某电池反应Cu+2AgNO,一Cu(NO3)2+ 2Ag,正极为Cu,发生氧化反应 稀硫酸 C.铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后 放人浓硝酸中组成原电池，铁为负极，铜为正极 甲 A.甲装置中电能转化为化学能 D.反应CaO+H2O-Ca(OH)2可放出大量的 B.两个装置中铜片表面均有气泡产生 热，故可把该反应设计为原电池，使其中的化学 C.甲装置中H+移向铜片发生还原反应 能转化为电能 D.甲中负极上发生的电极反应为Fe一3e 解析：A[A项，原电池利用的是自发进行的氧化 =Fe3+ 还原反应；B项，铜为负极，发生氧化反应：Cu 解析：C[A.甲中形成铜铁原电池，将化学能转化 2e—Cu2+,银为正极，发生还原反应：Ag+e 为电能，A错误；B.甲中形成铜铁原电池，铁作负 一Ag;C项，Fe、Cu与浓硝酸组成原电池，由于铁 极，失电子，铜作正极，H在铜极上得电子，生成 遇浓硝酸钝化，则Cu为负极，Fe为正极；D项， H2,所以甲中铜片表面有气泡产生，乙中不构成原 CaO+H,O-Ca(OH),不是氧化还原反应，不 电池，铁片与稀硫酸发生了置换反应：Fe+H,SO, 能设计成原电池。] 一FeSO,+H2个，铁片上有气泡，B错误；C.甲中 10.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高 形成铜铁原电池，铁作负极，失电子，铜作正极，H+ 而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。 移向铜片发生还原反应，C正确；D.甲能形成原电 某种锂电池的总反应式为Ii十MnO2一LiM 池，铁作负极，失电子，电极反应为Fe一2e nO2,下列说法正确的是 Fe2+,D错误；答案选C。] A.Li是正极，电极反应为Li一e—Ii 8.分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确 B.Li是负极，电极反应为Ii-e一Li计 的是 C.电池反应时，锂是正极，二氧化锰是负极 空气 D.电池反应时，混合物由黑色变为紫色 A A Cu Fer Cu 解析：B[根据总反应式判断Li被氧化，为负极 材料，其失去电子成为Ii,正极放电的为MnO2。 === 三3 反应过程中没有MnO产生，混合物不会变为 日三=三二 三卫=三。 稀HS0 NaOH溶液 浓HNO NaC溶液 紫色。] ① 2 3 (4 11.根据题意解答 A.①②中Mg作负极，③④中Fe作负极 (1)为了验证Fe3+与Cu+氧化性强弱，下列装置 B.②中Mg作正极，电极反应式为6H2O十6e -6OH+3H2个 能达到实验目的是 (填序号)。 C.③中Fe作负极，电极反应式为Fe一2e cu-④-Fe Cu Fe Fe —Fe2+ D.④中Cu作正极，电极反应式为2H++2e H2↑ 解析：B[A.Mg比A1活泼，与稀硫酸形成的原电 氯化铁溶液 硝酸铁溶液 浓硝酸 氯化铜溶液 ① ② ③ ④ 池中，①中Mg作负极，②中Mg不与NaOH溶液 (2)将H2设计成燃料电池，其利用率更高，装置 反应，而A】能和NaOH溶液反应失去电子作负 如图2所示(a、b为多孔碳棒)，负极通人 极，故A错误；B.②中电池总反应为2Al十2NaOH 其电极反应式为 ,电池总反应 +6H2O-[Al(OH)]+3H2个，失电子的是铝， 为 为负极，镁作正极，负极反应式为2A1十8OH 6e一2[A1(OH),],二者相减得到正极反应式 b (A 为6H,O+6e—6OH+3H2,故B正确；C. ③中Fe在浓HNO3中钝化，Cu和浓HNO反应 失去电子作负极，则Fe作正极，故C错误；D.④中 Cu是正极，电极反应式为O2+2H2O十4e KOH溶液 4OH,故D错误；答案选B。] 图1 图2 ·75· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 (3)如图3是某化学兴趣小组探究不同条件下化 乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱的结论所 学能转变为电能的装置。 依据的原理是 ①若两个电极分别是锌、铜，电解质溶液是稀硫 (3)请你再单独设计一个简单的实验（试剂、仪器 酸，正极的电极反应式 自选)，探究和证实锌、铜金属活动性的相对强弱 ②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢 (简要说明操作和现象) 氧化钠时，该原电池的负极为 ;该原电池 的电池总反应为 答案：(1)锌片上有气泡产生，铜片上无气泡 锌 能置换出酸中的氢，而铜不能 ③若电池的总反应是2FeCL,+Fe—3FeCL2,则 (2)CuSO,锌片上有红色的铜析出，锌片上产生 可以作正极材料的是 ,正极反应式是 气泡的速率明显加快活泼金属可以把不活泼金 若该电池反应消耗了0.1 mol FeCl3,则 属从其盐溶液中置换出来（或Zn、Cu、稀硫酸组成 转移电子的数目为 解析：(1)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱，可通 原电池，Zn为负极) 过氧化还原反应Cu十2Fe+—2Fe2++Cu2+来 (3)分别取一小片铜片与锌片置于两支试管中，向 试管中加人少量浅绿色的FeCl2溶液，片刻后，加 验证，将该反应设计成原电池，铜作负极，比铜不 锌片的试管中溶液的颜色褪去，溶液近乎无色（其 活泼的金属或石墨作正极，选择含F3+的电解质 溶液，若电流计指针偏转说明反应能发生，证明 他合理答案也可) Fe+氧化性强于Cu+,则装置②符合要求。 13.给你提供纯锌、纯铜片和500mL0.2mol·L (3)氢氧燃料电池中氢气在负极发生反应，电极反 的H2SO,溶液、导线、1000mL量简。试用如图 应式为H2-2e+2OH—2H2O,电池的总反 装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过 应式为2H2+O2=2H2O. 导线的电子的物质的量。 (4)①若两个电极分别是锌、铜，电解质溶液是稀 硫酸，则锌作负极，铜作正极，正极的电极反应式 为2H++2e-H2个； ②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢 氧化钠溶液时，A1能与氢氧化钠发生氧化还原反 (1)如图所示，装置气密性良好，且1000mL量筒 应，则A】作原电池的负极；该原电池的电池总反 中已充满了水，则开始实验时，首先要 应为2A1+2NaOH+6H2O-2Na[A1(OH)4] (2)a电极的反应式为 +3H2↑。 b电极的反应式为 ③根据电池的总反应2FeCL,+Fe—3FeCL可 (3)如果将a、b两电极的电极材料对调，U形管中 知，铁作负极，则正极材料应为比铁不活泼的金属 将出现的现象是 或石墨，F3+在正极得电子发生还原反应，电极反 应式是Fe3++e一Fe+;根据电极反应式可 (4)当量筒中收集到672mL气体时（标准状况 下)，通过导线的电子的物质的量是 知，若该电池反应消耗了0.1 mol FeCl,则转移 电子的数目为0.1NA。 解析：(1)要形成原电池，需要闭合线路，故首先要 用导线把a、b两电极连接起来。 答案：(1)②(2)H2H2-2e+2OH (2)正极上有气体生成，即b是正极，a为负极，锌 2H2O2H2+O2-2H2O(3)①2H++2e 比铜活泼，锌是负极、铜是正极，故a电极的反应 -H2个②A12A1+2NaOH+6H,O 2Na[A1(OH):]+3H2◆③比铁不活泼的金属 式为Zn-2e—Zn2+;b电极的反应式为2H 或石墨Fe+十e-Fe+0.1N 十2e—H2个。(3)如果将a、b两电极的电极 材料对调，则a极产生气体，故U形管中将出现的 12.为节省药品和时间，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌 片、稀硫酸、CuSO,溶液、直流电源、石墨电极、导 现象是U形管左端液面下降，右端液面上升。 线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器（用 (4)672mL气体为H2,其物质的量为n(H2)= 品)，通过巧妙的构思，设计了比较铜、锌金属活动 0.672L =0.03mol,根据2H++2e 性相对强弱的系列实验。试填写下列空白： 22.4L·mol- (1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部 H2个可知，n(e)=2n(H2)=2×0.03mol (铜与锌不接触)，向烧杯中小心加人稀硫酸，观察 =0.06mol。 到的现象是 答案：(1)用导线把a、b两电极连接起来 甲同学的设计思路是 (2)Zn-2e-Zn2+2H++2e-H, (2)乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加 (3)U形管左端液面下降，右端液面上升 溶液，进而观察到的现象是 (4)0.06mol 76·