题型04 原电池的工作原理与相关判断（期中真题汇编，天津专用）高一化学下学期

题型04 原电池的工作原理与相关判断 3大高频考点概览 考点01 原电池的工作原理 考点02 原电池的形成条件 考点03 常见的化学电池 地 城 考点01 原电池的工作原理 1.（2025·高一下·天津市五区县重点校联考·期中）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： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 2.（2025·高一下·天津市南开大学附属中学·期中）把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连时，a质量减少；b、d相连，b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为 A．a>c>b>d B．c>b>d>a C．d>a>c>b D．a>c>d>b 3.（2025·高一下·天津市汇文中学·期中）由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是 装置 现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生 A．装置甲中W作原电池负极 B．装置乙中Y电极上的反应式为 C．装置丙中电流由Z流向W D．四种金属的活动性强弱顺序为 4.（2025·高一下·天津市汉沽一中·期中）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： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 5.（2025·高一下·天津经济技术开发区第一中学·期中）某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是 A．装置(1)中锌棒上有气体产生，装置(2)中铜棒上有气体产生 B．装置(1)、装置(2)对比，装置(2)化学反应速率快 C．当装置(3)电路中转移1mol电子，负极和正极质量变化之差为0.5g D．装置(1)中化学能全部转化为热能，装置(2)与(3)中化学能全部转化为电能 6.（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）下列有关原电池的说法正确的是(　　) A. 将反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋设计为原电池，则可用Zn为负极，Fe为正极，FeCl3为电解质 B. 铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C. 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 D. 铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，Mg较活泼作负极 7.（2025·高一下·天津市静海区第四中学·期中）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： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A. B. C. D. 8.（2025·高一下·天津市静海区第四中学·期中）根据反应：，设计如图所示原电池，下列说法错误的是 A. X可以是银或石墨，其作为正极 B. 极电极反应式为：，溶液中的阴离子移向X极 C. Y可以是AgNO3溶液，X极上的电极反应式为 D. Y足量时，当极减轻，则X极增重 9.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为正极；c、d相连时，电流由c到d；a、d相连时，d极上产生大量气泡，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 A. b>a>c>d B. a>b>d>c C. c>d>a>b． D. b>a>d>c 10.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置，下列叙述正确的是 A. 锌片上有气泡产生 B. 锌片为负极，铜片发生氧化反应 C. 电解质溶液中Ｈ＋向铜极移动 D. 电子流动方向为：锌极→导线→铜极→电解质溶液→锌极 11.（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）回答下列问题。 I. (1)原电池是将_______能转化为_______能的装置。 (2)在铜、锌原电池中，以稀硫酸为电解质溶液(如图)，则此原电池中锌电极上发生的是_______反应(“氧化”或“还原”)；铜为_______极，电极反应式是_______；若电路中有0.4mol电子通过时，负极质量会变化_______克。 II.利用下列反应：设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。 (3)请写出你选用的正极材料、负极材料、电解质溶液(写化学式)：负极为_______，正极为_______，电解质溶液：_______。 (4)负极反应式：_______；正极反应式：_______。 (5)溶液中向_______极移动，电子从_______极流向_______极。 12.（2025·高一下·天津市红桥区·期中）图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是___________。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中向锌片方向移动 (2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为___________(填写选项字母)；乙为___________(同前)。 A．将化学能转化成热能 B．将电能转化成为化学能 C．将化学能转化成电能 (3)若反应过程中有2mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为___________；溶液质量增加___________g。 (4)写出乙中铜片上发生的反应___________。 地 城 考点02 原电池的形成条件 1.（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）下列装置不能形成原电池的是 A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤ C．②④⑥⑦ D．①②③④ 2.（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3)3溶液 C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液 D Ag Fe Fe2(SO4)3溶液 A．A B．B C．C D．D 3.（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）下列有关装置的说法正确的是 A．装置Ⅰ中为原电池的负极 B．装置Ⅱ为一次电池 C．装置Ⅲ可构成原电池 D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 4.（2025·高一下·天津市益中学校·期中）下列装置能形成原电池的是 A. ①②③⑦ B. ①②⑤⑥ C. ①②③④ D. ①②③⑥⑦ 5.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装在如图所示的装置中，观察到电流表指针偏转（指针顺着电流方向偏转），M变粗，N变细，由此判断下表中所列M、N、P三种物质，其中可以成立的是 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 A. A B. B C. C D. D 地 城 考点03 常见的化学电池 1.（2025·高一下·天津市咸水沽第二中学·期中）氨价格低廉，运输和储存方便，因此作为燃料电池具有很大的发展潜力。一种新型燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法正确的是 A．通入的电极b为电池的负极 B．电流由电极a通过导线流向电极b C．该电池工作时化学能转化为电能 D．转移电子时消耗和物质的量之比为 2.（2025·高一下·天津市南开中学·期中）一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池，工作时产生稳定无污染的物质，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极N为电源正极，联氨从c口通入 B．负极上每消耗1molN2H4，有 4mol H⁺通过质子交换膜 C．正极的电极反应式为： D．电子流向： M→外电路→N→质子交换膜→M 3.（2025·高一下·天津市建华中学·期中）纯电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池，该电池以和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液，电池总反应为。下列说法正确的是 A．电池工作时向正极迁移 B．正极反应式为 C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D．每转移3mol电子，负极有97.5g锌被氧化 4.（2025·高一下·天津市汇文中学·期中）利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中正确的是 A．a极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑ B．电极a表面发生还原反应 C．该装置工作时，H+从b极区向a极区移动 D．该装置中每生成1molCO，同时生成1molO2 5.（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是(       )    A．a电极是该电池的正极 B．O2在b电极上发生氧化反应 C．电解质溶液中OH-向正极移动 D．该装置实现了化学能到电能的转化 6.（2025·高一下·天津益中学校·期中）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为 7.（2025·高一下·天津市静海区第四中学·期中）氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。下列说法正确是 A. 电池工作时，电能转化为化学能 B. 负极的电极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C. 电子由电极b通过导线流向电极a D. 2 mol 氢气和1 mol氧气的总能量高于2 mol 水的总能量 8.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）如图为某课外小组自制的氢氧燃料电池，a、b均为石墨。下列叙述不正确的是 A. a电极是负极，反应是 B. b电极是正极，发生还原反应 C. 总反应方程式为 D. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色能源 9.（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是 A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn B. 负极发生的反应是Zn+2OH−−2e−===Zn(OH)2 C. 工作时，负极区溶液c(OH−)减小 D. 溶液中OH−向正极移动，K+、H+向负极移动 10.（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 I．电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示（已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过）。 (1)石墨1为________（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为________________。 (2)反应的总方程式为____________________________。 (3)放电时H+迁移向_________。（填“正极”或“负极”） (4)某同学关于原电池的笔记中，不合理的有__________。 ①原电池两电极材料活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe是负极 ④原电池是将化学能转变为电能的装置 Ⅱ．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。 (1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为_______。 (2)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为_____________。 1 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 原电池的工作原理与相关判断 3大高频考点概览 考点01 原电池的工作原理 考点02 原电池的形成条件 考点03 常见的化学电池 地 城 考点01 原电池的工作原理 1.（2025·高一下·天津市五区县重点校联考·期中）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： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性a＞b；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性b＞c；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性d＞c；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性d＞a；综合以上分析，金属活动性d＞a＞b＞c，C正确。 2.（2025·高一下·天津市南开大学附属中学·期中）把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成原电池。若a、b相连，a为负极；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连时，a质量减少；b、d相连，b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为 A．a>c>b>d B．c>b>d>a C．d>a>c>b D．a>c>d>b 【答案】D 【详解】原电池中负极金属活泼性大于正极。a、b相连，a为负极；活动性a>b；c、d相连，d上有气泡逸出，d是正极，活动性c>d；a、c相连时，a质量减少，a是负极，活动性a>c；b、d相连，b为正极，活动性d>b；4种金属的活动性顺序由大到小排列为a>c>d>b，故选D。 3.（2025·高一下·天津市汇文中学·期中）由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是 装置 现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生 A．装置甲中W作原电池负极 B．装置乙中Y电极上的反应式为 C．装置丙中电流由Z流向W D．四种金属的活动性强弱顺序为 【答案】C 【详解】A．甲装置中金属W不断溶解，说明W失电子生成金属阳离子，则W作负极，故A正确； B．装置乙中Y的质量增加，可知铜离子在Y极得电子生成Cu单质，电极反应为：，故B正确； C．装置丙中W上有气体产生，则W电极上发生反应：，W作正极，Z作负极，原电池中电流由正极流向负极，即由W流向Z，故C错误； D．原电池中负极金属比正极活泼，甲中W为负极，X为正极，则W>X；乙中X作负极，Y作正极，则X>Y，丙中Z作负极，W作正极，则Z>W，四种金属的活动性强弱顺序为，故D正确； 故选：C。 4.（2025·高一下·天津市汉沽一中·期中）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： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】原电池中一般负极的活泼性强于正极，装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，则金属的活动性顺序a＞b；装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则金属的活动性顺序b＞c；装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，则金属的活动性顺序d＞c；装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，则金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c。故答案选C。 5.（2025·高一下·天津经济技术开发区第一中学·期中）某学生用如图所示装置研究原电池的原理，下列说法错误的是 A．装置(1)中锌棒上有气体产生，装置(2)中铜棒上有气体产生 B．装置(1)、装置(2)对比，装置(2)化学反应速率快 C．当装置(3)电路中转移1mol电子，负极和正极质量变化之差为0.5g D．装置(1)中化学能全部转化为热能，装置(2)与(3)中化学能全部转化为电能 【答案】D 【分析】(1)因没有形成闭合回路，不是原电池装置；(2)形成了铜锌原电池，且Zn为负极；(3)也形成了铜锌原电池，Zn为负极。 【详解】A．装置(1)是化学腐蚀，锌和稀硫酸发生反应生成氢气，铜和稀硫酸不反应，铜棒上没有气体产生；装置(2)形成了铜锌原电池，Zn为负极，Cu为正极，正极反应式为，故铜棒上有气体产生，A正确； B．(1)不是原电池装置；(2)形成了铜锌原电池，形成原电池可以加快反应速率，B正确； C．装置(3)是原电池装置，锌做负极失电子生成锌离子，铜做正极，溶液中铜离子得到电子生成铜，锌电极减轻，铜电极增重，当装置(3)电路中转移1mol电子，负极和正极质量变化之差为，C正确； D．装置(2)与(3)均为原电池，但是化学能没有全部转化为电能，部分转化为热能，D错误； 故选D。 6.（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）下列有关原电池的说法正确的是(　　) A. 将反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋设计为原电池，则可用Zn为负极，Fe为正极，FeCl3为电解质 B. 铜片和铝片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极 C. 铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 D. 铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，Mg较活泼作负极 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．Fe作负极，活泼性比Fe弱的作正极，所以不能用Zn作负极，A项错误； B．Al遇到浓硝酸会钝化，Cu与浓硝酸反应，Cu作负极，B项正确； C．电子由负极(锌)流向正极(铜)，C项错误； D．由Al、Mg、NaOH组成的原电池，Al作负极失电子生成AlO，D项错误； 答案选B。 7.（2025·高一下·天津市静海区第四中学·期中）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： 实验装置 部分实验现象 a极质量减小；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 实验装置 部分实验现象 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】原电池中一般负极的活泼性强于正极，装置一：形成原电池，a极质量减小，b极质量增加，a极为负极，b极为正极，则金属的活动性顺序a＞b；装置二：未形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则金属的活动性顺序b＞c；装置三：形成原电池，d极溶解，所以d是负极，c极有气体产生，所以c是正极，则金属的活动性顺序d＞c；装置四：形成原电池，电流从a极流向d极，a极为正极，d极为负极，则金属的活动性顺序d＞a；所以这四种金属的活动性顺序为d＞a＞b＞c。故答案选C。 8.（2025·高一下·天津市静海区第四中学·期中）根据反应：，设计如图所示原电池，下列说法错误的是 A. X可以是银或石墨，其作为正极 B. 极电极反应式为：，溶液中的阴离子移向X极 C. Y可以是AgNO3溶液，X极上的电极反应式为 D. Y足量时，当极减轻，则X极增重 【答案】B 【解析】 【分析】根据，Cu发生氧化反应，Cu是负极材料，Ag+发生还原反应，Ag+是正极反应物。 【详解】A．Cu是负极材料，Ag的活泼性小于Cu，X可以是银或石量，其作为正极，故A正确； B．根据，Cu发生氧化反应，Cu是负极，极电极反应式为：，溶液中的阴离子移向Cu极移动，故B错误； C．Ag+发生还原反应，Ag+是正极反应物，所以Y可以是AgNO3溶液，X极上的电极反应式为，故C正确； D．当极减轻，参加反应的Cu的物质的量为0.1mol，根据，可知生成0.2molAg，则X极增重，故D正确； 选B。 9.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为正极；c、d相连时，电流由c到d；a、d相连时，d极上产生大量气泡，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 A. b>a>c>d B. a>b>d>c C. c>d>a>b． D. b>a>d>c 【答案】D 【解析】 【分析】原电池中，活泼性较强的电极为负极，活泼性较弱的电极为正极，放电时，电流从正极沿导线流向负极，正极上得电子发生还原反应，据此分析； 【详解】a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为正极，金属的活动性顺序b>a；c、d相连时，电流由c到d，金属的活动性顺序d>c；a、d相连时，d极上产生大量气泡，金属的活动性顺序a>d，金属的活动性顺序b>a>d>c； 故选D。 10.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装置，下列叙述正确的是 A. 锌片上有气泡产生 B. 锌片为负极，铜片发生氧化反应 C. 电解质溶液中Ｈ＋向铜极移动 D. 电子流动方向为：锌极→导线→铜极→电解质溶液→锌极 【答案】C 【解析】 【分析】锌比铜活泼,形成原电池反应时,锌为负极,发生氧化反应,电极方程式为Zn-2e-=Zn2+,铜为正极,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2↑，据此分析作答。 【详解】A. 根据上述分析可知，铜电极做正极，有氢气生成，而锌电极无气泡生成，故A错误； B. 锌为负极，发生氧化反应,电极方程式为Zn-2e-=Zn2+，铜为正极，发生还原反应，故B错误； C. 铜极为正极，电解质溶液中的H+向（正极）铜极移动，故C正确； D. ,电子由负极经外电路流向正极，电子不能进入电解质溶液中，故D错误； 答案选C。 11.（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）回答下列问题。 I. (1)原电池是将_______能转化为_______能的装置。 (2)在铜、锌原电池中，以稀硫酸为电解质溶液(如图)，则此原电池中锌电极上发生的是_______反应(“氧化”或“还原”)；铜为_______极，电极反应式是_______；若电路中有0.4mol电子通过时，负极质量会变化_______克。 II.利用下列反应：设计一个原电池，请选择适当的材料和试剂。 (3)请写出你选用的正极材料、负极材料、电解质溶液(写化学式)：负极为_______，正极为_______，电解质溶液：_______。 (4)负极反应式：_______；正极反应式：_______。 (5)溶液中向_______极移动，电子从_______极流向_______极。 【答案】(1) 化学 电 (2) 氧化 正 13 (3) Fe Cu或者石墨（合理即可） FeCl3 (4) (5) 正 负 正 【分析】I.原电池是将化学能转化为电能的装置；铜锌原电池中，锌比铜活泼，则锌为负极，负极发生氧化反应，铜为正极，发生还原反应； II.中，Fe发生失电子的氧化反应，则Fe为负极，正极材料需要是比Fe不活泼的导电物质，如铜或者石墨等。 【详解】（1）原电池是将化学能转化为电能的装置，故答案为：化学；电； （2）在铜、锌原电池中，锌的活泼性比铜强，锌失去电子，发生氧化反应，锌为负极，铜为正极，正极上，氢离子得到电子生成氢气，电极反应式为：；负极的电极反应式为：，当电路中有0.4mol电子通过时，消耗0.2molZn，负极的质量减小，故答案为：氧化；正；；13； （3）由分析可知，该电池选用Fe作为负极材料，用铜或者石墨等比Fe不活泼的导电物质作正极材料，电解质溶液为含有Fe3+的溶液，如FeCl3，故答案为：Fe；Cu或者石墨（合理即可）；FeCl3； （4）该电池中，Fe为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为：，正极上Fe3+得电子发生还原反应，电极反应式为：，故答案为：；； （5）原电池工作时，阳离子向正极移动，电子从负极流出，经导线流向正极，则溶液中Fe3+向正极移动，电子从负极流向正极，故答案为：正；负；正。 12.（2025·高一下·天津市红桥区·期中）图甲、乙所示装置进行实验，图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸，乙中G为电流计。请回答下列问题： (1)以下叙述中，正确的是___________。 A．甲中锌片是负极，乙中铜片是正极 B．两烧杯中铜片表面均有气泡产生 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．乙中电子从铜片经导线流向锌片 E．乙溶液中向锌片方向移动 (2)变化过程中能量转化的形式主要是：甲为___________(填写选项字母)；乙为___________(同前)。 A．将化学能转化成热能 B．将电能转化成为化学能 C．将化学能转化成电能 (3)若反应过程中有2mol电子发生转移，则生成的氢气在标况下的体积为___________；溶液质量增加___________g。 (4)写出乙中铜片上发生的反应___________。 【答案】(1)CE (2) A C (3) 22.4L 63 (4) 地 城 考点02 原电池的形成条件 1.（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）下列装置不能形成原电池的是 A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤ C．②④⑥⑦ D．①②③④ 【答案】A 【详解】①没有形成闭合回路，不能形成原电池，①选； ②Zn比Cu活泼，Zn和硫酸铜能自发进行氧化还原反应，有闭合回路，能形成原电池，②不选； ③Zn与Fe、稀硫酸构成闭合回路，Zn与Fe活泼性不同，Zn与能自发进行氧化还原反应，能形成原电池，③不选； ④Zn和醋酸能自发进行氧化还原反应，Zn和Pb活泼性不同，有闭合回路，能形成原电池，④不选； ⑤两个电极都是Zn，没有活泼性差异，不能形成原电池，⑤选； ⑥乙醇为非电解质，不能形成原电池，⑥选； ⑦未形成闭合回路，不能形成原电池，⑦选； 故选A。 2.（2025·高一下·天津市第十四中学·期中）某原电池的总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是 选项 正极 负极 电解质溶液 A Cu Fe FeCl3溶液 B C Fe Fe(NO3)3溶液 C Fe Zn Fe2(SO4)3溶液 D Ag Fe Fe2(SO4)3溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】根据2Fe3++Fe=3Fe2+知，铁易失电子而作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，铁离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液为可溶性的铁盐： A．铜作正极，铁作负极，电解质为可溶性的氯化铁，则符合题意，故A不选； B．铁作负极，碳作正极，电解质为Fe(NO3)3溶液，能发生氧化还原反应，则符合题意，故B不选； C．Zn的金属活泼性比Fe强，则Zn作负极，Fe作正极，电解质为可溶性的硫酸铁，所以不能构成该条件下的原电池，则不符合题意，故C选； D．Fe作负极，银作正极，电解质为Fe2(SO4)3溶液，发生反应为2Fe3++Fe═3Fe2+，符合题意，故D不选； 故选C。 3.（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）下列有关装置的说法正确的是 A．装置Ⅰ中为原电池的负极 B．装置Ⅱ为一次电池 C．装置Ⅲ可构成原电池 D．装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 【答案】D 【详解】A．镁与氢氧化钠溶液不反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，装置Ⅰ中铝为负极，镁为正极，故A错误； B．铅蓄电池是二次电池，可以放电充电，故B错误； C．装置Ⅲ中的两个材料相同、都是Zn，不能构成原电池，故C错误； D．装置Ⅳ为干电池，锌为负极，碳棒为正极，工作时，原电池中电子由负极沿导线流向正极，因此电子由锌通过导线流向碳棒，故D正确； 故选D。 4.（2025·高一下·天津市益中学校·期中）下列装置能形成原电池的是 A. ①②③⑦ B. ①②⑤⑥ C. ①②③④ D. ①②③⑥⑦ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据构成原电池的“两极一液一线一反应”判断；装置④不能形成闭合回路；装置⑤不具有两个活动性不同的电极，只能发生氧化还原反应，不能形成电流；装置⑥中酒精不是电解质溶液；装置能形成原电池的是①②③⑦，答案选A。 5.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）如图是以稀硫酸为电解质溶液的原电池装在如图所示的装置中，观察到电流表指针偏转（指针顺着电流方向偏转），M变粗，N变细，由此判断下表中所列M、N、P三种物质，其中可以成立的是 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】该装置没有外接电源，所以是原电池；原电池中，负极材料比正极材料活泼，且负极材料是随着反应的进行质量减少，正极质量增加或放出气泡；根据题意知，N极是负极，M是正极，且N极材料比M极活泼； 【详解】A．锌极材料比铜极活泼，A错误； B．铜极上氢离子被还原生成氢气，铜极质量不增大，B错误； C．N极材料比M极活泼，且M极上有银析出，所以质量增加，符合题意，C正确； D．锌极材料比铁极活泼，D错误； 故选C。 地 城 考点03 常见的化学电池 1.（2025·高一下·天津市咸水沽第二中学·期中）氨价格低廉，运输和储存方便，因此作为燃料电池具有很大的发展潜力。一种新型燃料电池构造示意图如图所示，关于该电池的说法正确的是 A．通入的电极b为电池的负极 B．电流由电极a通过导线流向电极b C．该电池工作时化学能转化为电能 D．转移电子时消耗和物质的量之比为 【答案】C 【分析】电极a上NH3被氧化生成，则电极a为负极，NaOH溶液作电解质溶液，电极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；电极b为正极，O2被还原生成OH-，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，据此解答。 【详解】A．由分析可知，通入的电极b为电池的正极，A错误； B．由分析可知，电极a为负极，电极b为正极，原电池中电流方向为：正极→导线→负极，则电流由电极b通过导线流向电极a，B错误； C．该新型燃料电池属于原电池，则该电池工作时化学能转化为电能，C正确； D．由分析可知，负极反应为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-，则转移电子时，负极消耗NH3，正极消耗O2，消耗和物质的量之比为4∶3，D错误； 故选C。 2.（2025·高一下·天津市南开中学·期中）一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池，工作时产生稳定无污染的物质，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极N为电源正极，联氨从c口通入 B．负极上每消耗1molN2H4，有 4mol H⁺通过质子交换膜 C．正极的电极反应式为： D．电子流向： M→外电路→N→质子交换膜→M 【答案】B 【分析】根据原电池装置中H+移动方向可知，电极N为正极，电极M为负极，燃料电池中燃料联氨（N2H4）发生失电子的氧化反应生成N2，负极反应式为N2H4-4e-=N2↑+4H+，正极上O2发生得电子的还原反应，正极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，据此分析解答。 【详解】A．H+流向电极N，说明电极N是电源正极，根据分析可知，燃料应该从负极通入，A错误； B．工作时产生稳定无污染的物质，可知生成N2，故每消耗1molN2H4转移电子数为4mol，同时有 4mol H⁺通过质子交换膜，B正确； C．该电池工作环境为酸性，不能生成OH-，正极反应式为O2+4H++4e-═2H2O，C错误； D．电子不会流经溶液，D错误； 故答案为：B。 3.（2025·高一下·天津市建华中学·期中）纯电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池，该电池以和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液，电池总反应为。下列说法正确的是 A．电池工作时向正极迁移 B．正极反应式为 C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D．每转移3mol电子，负极有97.5g锌被氧化 【答案】D 【详解】A．电池工作时，阴离子（OH⁻）向负极迁移，以维持电荷平衡，A错误； B．正极反应在碱性环境中不应出现H⁺，正确的反应式，B错误； C．根据总反应，反应消耗溶剂水，同时生成溶质KOH，电解质溶液浓度增大，C错误； D．3mol Zn转移6mol e⁻，转移3mol e⁻时消耗1.5mol Zn，Zn的质量为1.5×65=97.5g，D正确； 故选D。 4.（2025·高一下·天津市汇文中学·期中）利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。下列说法中正确的是 A．a极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑ B．电极a表面发生还原反应 C．该装置工作时，H+从b极区向a极区移动 D．该装置中每生成1molCO，同时生成1molO2 【答案】A 【分析】该装置工作时，电子由a极流出，经导线流入b极，所以a是负极，电极反应式为2H2O-4e-＝O2↑+4H+，b是正极，电极反应式为CO2+2e-+2H+＝CO+H2O。据此判断。 【详解】A．电极a表面水失电子生成氧气和氢离子，发生氧化反应，电极反应式为2H2O-4e-＝O2↑+4H+，故A正确； B．电极a表面发生氧化反应，故B错误； C．该装置工作时，阳离子由负极流向正极，所以H+从a极区向b极区移动，故C错误； D．根据电子守恒，该装置中每生成1molCO，同时生成0.5molO2，故D错误； 故选A。 5.（2025·高一下·天津市滨海新区田家炳中学·期中）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，下列说法正确的是(       )    A．a电极是该电池的正极 B．O2在b电极上发生氧化反应 C．电解质溶液中OH-向正极移动 D．该装置实现了化学能到电能的转化 【答案】D 【详解】A.通入燃料氢气的电极是负极，通氧气的电极是正极，所以a是负极，A错误； B.通入燃料氢气的电极a是负极，通氧气的电极b是正极，O2在b电极上获得电子，发生还原反应，B错误； C.电解质溶液中OH-向负极移动，C错误； D.燃料电池的工作原理属于原电池原理，是化学能转化为电能的装置，D正确； 故合理选项是D。 6.（2025·高一下·天津益中学校·期中）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A错误； B．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故B错误； C．发生得电子的还原反应，故C错误； D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，故D正确； 故选D。 7.（2025·高一下·天津市静海区第四中学·期中）氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理如图所示。下列说法正确是 A. 电池工作时，电能转化为化学能 B. 负极的电极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ C. 电子由电极b通过导线流向电极a D. 2 mol 氢气和1 mol氧气的总能量高于2 mol 水的总能量 【答案】D 【解析】 【详解】A. 该装置为原电池，是化学能转化为电能，A错误； B. 氢气失去电子，作负极，反应的方程式为H2-2e﹣+2OH﹣==2H2O，B错误； C. 电极a为负极，b为正极，电子由电极a通过导线流向电极b，C错误； D. 氢气氧气燃烧生成水的反应为放热反应，即2 mol 氢气和1 mol氧气的总能量高于2 mol 水的总能量，D正确； 故答案选D。 8.（2025·高一下·天津市第五十七中学·期中）如图为某课外小组自制的氢氧燃料电池，a、b均为石墨。下列叙述不正确的是 A. a电极是负极，反应是 B. b电极是正极，发生还原反应 C. 总反应方程式为 D. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色能源 【答案】A 【解析】 【分析】氢氧燃料电池负极燃料氢气发生氧化反应，正极氧化剂氧气发生还原反应。 【详解】A．氢气作为燃料在负极发生氧化反应，a电极是负极，电极反应式：，A错误； B．b电极通入氧化剂氧气，说明为正极，发生还原反应，B正确； C．氢氧燃料电池总反应方程式：，C正确； D．氢氧燃料电池发生的反应产物只有水，无污染物，是一种具有应用前景的绿色能源，D正确； 答案选A。 9.（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是 A. 原电池放电时，负极上发生反应的物质是Zn B. 负极发生的反应是Zn+2OH−−2e−===Zn(OH)2 C. 工作时，负极区溶液c(OH−)减小 D. 溶液中OH−向正极移动，K+、H+向负极移动 【答案】D 【解析】 【分析】根据总反应式Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)2分析化合价变化可知，Zn在负极上失电子，Ag2O在正极上得电子，电解质溶液为KOH溶液，所以负极反应为Zn+2OH−−2e−===Zn(OH)2，正极反应为Ag2O+2e−+H2O===2Ag+2OH−。在负极区，OH−被消耗，溶液碱性减弱，溶液中的OH−作定向移动到负极来补充，正极区生成OH−，溶液碱性增强，故D项错误。 【详解】A、根据电池反应式知，Zn失电子发生氧化反应而作负极，氧化银作正极，故A正确； B、负极发生反应Zn+2OH－-2e－=Zn(OH)2，故B正确； C、负极发生反应Zn+2OH－-2e－=Zn(OH)2，溶液pH值减小，正极上发生反应：Ag2O+H2O+2e－═2Ag+2OH－，溶液pH增大，故C正确； D、放电时，电解质溶液中OH－向负极移动，K＋、H＋向正极移动，故D错误。 故选D。 10.（2025·高一下·天津市南开中学滨海生态城学校·期中）正确认识和使用电池有利于我们每一个人的日常生活。 I．电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用双氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染，设计装置如图所示（已知石墨只起导电作用，质子交换膜只允许H+通过）。 (1)石墨1为________（填“正极”或“负极”），正极的电极反应式为________________。 (2)反应的总方程式为____________________________。 (3)放电时H+迁移向_________。（填“正极”或“负极”） (4)某同学关于原电池的笔记中，不合理的有__________。 ①原电池两电极材料活泼性一定不同 ②原电池负极材料参与反应，正极材料都不参与反应 ③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe是负极 ④原电池是将化学能转变为电能的装置 Ⅱ．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。 (1)某碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应为_______。 (2)氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经过冷凝后可用作航天员的饮用水，当得到1.8g饮用水时，转移的电子数为_____________。 【答案】 ①. 负极 ②. H2O2+2e-+2H+=2H2O ③. SO2+H2O2=H2SO4 ④. 正极 ⑤. ①②③ ⑥. H2-2e-+2OH-=2H2O ⑦. 0.2NA(或1.204×1023) 【解析】 【分析】（1）依据题意可知，过氧化氢可氧化二氧化硫进而除去二氧化硫，根据总的氧化还原反应，结合原电池原理作答； （2）二氧化硫与过氧化氢反应生成硫酸； （3）原电池中阳离子移向正极； （4）原电池中，相对较活泼的金属作负极，燃料电池是碳电极，正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，外电路中电子从负极沿导线流向正极，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，负极和正极都可以参加反应； Ⅱ．（1）氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应； （2）依据总反应，结合物质与转移电子数之间的关系作答。 【详解】I．（1）该原电池中，通入二氧化硫的电极上失电子发生氧化反应，则通入二氧化硫的电极是负极、通入双氧水的电极是正极，正极上双氧水得电子生成水，电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O，故答案为负极；H2O2+2e-+2H+=2H2O； （2）原电池总反应化学方程式为：SO2+H2O2=H2SO4； （3）H+的迁移方向为正极，从质子交换膜左侧向右侧迁移， 故答案为正极； （4）①原电池两电极 活泼性可以相同，如氢氧燃料电池电极材料为石墨，所以不一定不同，①项错误； ②原电池负极材料参与反应，正极材料也可以参与反应，如铅蓄电池中正极材料PbO2和负极材料Pb都参加反应，②项错误； ③Fe-浓硝酸-Cu原电池，Fe和浓硝酸发生钝化，电极总反应主要是铜与浓硝酸的氧化还原反应，所以Cu是负极，③项错误； ④原电池是将化学能转变为电能的装置，④项正确； 故答案为①②③； Ⅱ．（1）碱式氢氧燃料电池中，负极氢气失电子发生氧化反应，则负极反应2H2+4OH--4e-＝4H2O； （2）氢氧燃料电池，电极总反应为2H2+O2=2H2O，1.8g饮用水的物质的量为=0.1mol，则转移电子数为0.1×2×NA = 0.2NA(或1.204×1023)。 【点睛】氢氧燃料电池是常考点，需要注意电解质环境，电解质的酸碱性会影响电极反应的书写及电极产物，学生要多分析，避免低级错误。 1 / 20 学科网（北京）股份有限公司 $