第11卷 原电池与电极电势《基础化学》四川省对口招生《材料化工与资源环境类考纲百套卷》（原卷版+解析版）

编写说明：四川省对口招生《材料化工与资源环境类考纲百套卷》，依据《四川省2023年普通高校招生职业技能考试大纲材料化工与资源环境类》编写。本专辑涵盖三门课程，且每门课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第11卷为考点训练卷，按《基础化学》范围和要求编写。具体内容为:2.掌握原电池原理、电极电势及应用。 四川省《材料化工与资源环境类考纲百套卷》第11卷 《基础化学》 原电池与电极电势 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分。） 1.原电池是将（ ）转化为电能的装置。 A.化学能 B.热能 C.光能 D.机械能 2.在铜锌原电池（Zn-Cu原电池）中，负极发生的反应是（ ） A.Zn2++ 2e-→Zn B.Cu2++ 2e-→Cu C.Zn→Zn2+ + 2e- D.Cu→Cu2++2e- 3.下列装置中，能构成原电池的是（ ） A.两个锌棒插入稀硫酸中 B.铜棒和银棒插入CuSO4溶液中，用导线连接 C.锌棒和铜棒插入酒精中，用导线连接 D.锌棒和铜棒插入稀硫酸中，用导线连接 4.在原电池中，电子流动的方向是（ ） A.从正极流向负极 B.从负极流向正极 C.从正极经电解质流向负极 D.从负极经电解质流向正极 5.已知电极反应：2H++2e-→H2，其标准电极电势φ°(H+/H2)规定为（ ） A.0.00 V B.1.00 V C.-0.76 V D.+0.34 V 6.下列金属中，标准电极电势最低（最负）的是（ ） A.Cu B.Ag C.Zn D.Fe 7.根据标准电极电势，判断反应 Fe + Cu2+→Fe2++ Cu能否（ ）进行？（已知φ°(Fe2+/Fe)=-0.44V，φ°(Cu2+/Cu)=+0.34V） A.自发 B.不能自发 C.处于平衡 D.无法判断 8.构成原电池后，盐桥的作用是（ ） A.提供电子 B.平衡电荷，维持电路闭合 C.防止溶液混合 D.增加电流强度 9.下列有关电极电势的说法，正确的是（ ） A.电极电势越大，金属越易失去电子 B.电极电势是绝对值 C.电极电势与物质的本性、浓度、温度有关 D.同一电对在不同条件下电极电势相同 10.用惰性电极（铂）构成原电池，反应为 2Fe3++ 2I-→2Fe2++ I2，则负极反应是（ ） A.Fe3+ + e-→Fe2+ B.2I-→I2+ 2e- C.Fe2+→Fe3++e- D.I2+ 2e-→2I- 二、判断题（本大题共10小题，每题3分，共30分，对的打“√”，错的打“×”） 1.原电池的正极发生氧化反应。（ ） 2.在原电池中，电极电势较高的一极为正极。（ ） 3.标准氢电极的电极电势在任何条件下均为0 V。（ ） 4.若两个电对组成原电池，电动势E＞0，反应自发进行。（ ） 5.电极电势与离子的浓度无关。（ ） 6.在原电池中，电子通过电解质溶液从负极流向正极。（ ） 7.任何两种金属插入电解质溶液中都能构成原电池。（ ） 8.标准电极电势表中，金属的电极电势越负，其还原性越强。（ ） 9.在铜锌原电池中，若向锌半电池中加入氨水，电动势会增大。（ ） 10.盐桥中的电解质不能与电池中的溶液发生反应。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 1.原电池的负极发生________反应，正极发生________反应。 2.写出铜锌原电池（稀硫酸作电解质）的电池符号表示（负极在左）：(________) | ________ || ________ | (________) 3.已知φ°(Ag+/Ag)=+0.80V，φ°(Cu2+ /Cu)=+0.34V，则原电池中Ag为________极，Cu为________极，电池电动势E°=________V。 因此Ag为正极，Cu为负极；电池电动势E°=φ°(正极) -φ°(负极)=0.80V - 0.34V=0.46V。 4.能斯特方程描述了电极电势与________、________和________的关系。 5.判断氧化还原反应方向时，若电动势E________0，反应正向自发；若E________0，反应逆向自发。 四、问答题（本大题共2小题，每题15分，共30分） 1.画出铜锌原电池（稀硫酸作电解质）的简易装置图（可用文字描述），标出电极名称、电子流向、离子移动方向，并写出电极反应式。 2.已知φ°(Cl2/Cl-)=+1.36V，φ°(Br2/Br-)=+1.09V，φ°(I2/I- )=+0.54V。试回答： （1）三种单质中，氧化性最强的是哪一种？ （2）向NaBr溶液中通入氯气，能否发生反应？若能，写出离子方程式。 （3）向NaI溶液中通入氯气，能否发生反应？若能，写出离子方程式。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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 $ 编写说明：四川省对口招生《材料化工与资源环境类考纲百套卷》，依据《四川省2023年普通高校招生职业技能考试大纲材料化工与资源环境类》编写。本专辑涵盖三门课程，且每门课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆解考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦真题突破，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第11卷为考点训练卷，按《基础化学》范围和要求编写。具体内容为:2.掌握原电池原理、电极电势及应用。 四川省《材料化工与资源环境类考纲百套卷》第11卷 《基础化学》 原电池与电极电势 考点训练卷 考试时间60分钟 满分100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题（本大题共10小题，每题3分，共30分。） 1.原电池是将（ ）转化为电能的装置。 A.化学能 B.热能 C.光能 D.机械能 【答案】A 【解析】原电池的核心是通过自发的氧化还原反应，将物质发生化学反应时释放的化学能，直接转化为可利用的电能，这是原电池最基本的功能。 2.在铜锌原电池（Zn-Cu原电池）中，负极发生的反应是（ ） A.Zn2++ 2e-→Zn B.Cu2++ 2e-→Cu C.Zn→Zn2+ + 2e- D.Cu→Cu2++2e- 【答案】C 【解析】原电池中，较活泼的金属会失去电子，发生氧化反应，作为负极。锌（Zn）比铜（Cu）活泼，因此锌失去电子，生成锌离子（Zn2+），负极反应式为Zn→Zn2++2e-。 3.下列装置中，能构成原电池的是（ ） A.两个锌棒插入稀硫酸中 B.铜棒和银棒插入CuSO4溶液中，用导线连接 C.锌棒和铜棒插入酒精中，用导线连接 D.锌棒和铜棒插入稀硫酸中，用导线连接 【答案】D 【解析】构成原电池必须满足3个关键条件：两个活性不同的电极、电解质溶液（能导电）、闭合回路。A选项：两个电极都是锌棒，活性相同，无法形成电势差，不能构成原电池；B选项：铜棒和银棒插入硫酸铜溶液中，两者都不与硫酸铜发生反应，没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池；C选项：酒精是非电解质，不能导电，无法形成电流，不能构成原电池；D选项：锌棒和铜棒活性不同，稀硫酸是电解质溶液，用导线连接形成闭合回路，能构成原电池。 4.在原电池中，电子流动的方向是（ ） A.从正极流向负极 B.从负极流向正极 C.从正极经电解质流向负极 D.从负极经电解质流向正极 【答案】B 【解析】原电池中，负极失去电子，正极得到电子，电子只能通过外电路（导线）流动，不能通过电解质溶液。因此电子流动方向是：从负极流出，经导线流向正极；电解质溶液中是离子定向移动导电，不是电子流动。 5.已知电极反应：2H++2e-→H2，其标准电极电势φ°(H+/H2)规定为（ ） A.0.00 V B.1.00 V C.-0.76 V D.+0.34 V 【答案】A 【解析】为了方便衡量各种电极的电极电势大小，化学中规定：标准状态下（298K、H+浓度1mol/L、H2分压100kPa），标准氢电极的电极电势为0.00V，作为衡量其他电极电势的参比基准。 6.下列金属中，标准电极电势最低（最负）的是（ ） A.Cu B.Ag C.Zn D.Fe 【答案】C 【解析】常见金属的标准电极电势（简化记忆）：Zn2+/Zn为-0.76V（最负），Fe2+/Fe为-0.44V，Cu2+/Cu为+0.34V，Ag+/Ag为+0.80V。电极电势越负，金属越容易失去电子，还原性越强。 7.根据标准电极电势，判断反应 Fe + Cu2+→Fe2++ Cu能否（ ）进行？（已知φ°(Fe2+/Fe)=-0.44V，φ°(Cu2+/Cu)=+0.34V） A.自发 B.不能自发 C.处于平衡 D.无法判断 【答案】A 【解析】判断原电池反应能否自发，关键看电池电动势E°是否大于0。 步骤：① 确定正、负极：电极电势高的为正极（Cu2+/Cu，+0.34V），电极电势低的为负极（Fe2+/Fe，-0.44V）； ② 计算电动势：E°=φ°(正极) - φ°(负极)=0.34V - (-0.44V)=0.78V； ③ 结论：E°>0，反应能自发进行。 8.构成原电池后，盐桥的作用是（ ） A.提供电子 B.平衡电荷，维持电路闭合 C.防止溶液混合 D.增加电流强度 【答案】B 【解析】原电池工作时，负极会失去电子生成阳离子（溶液带正电），正极会得到电子使阳离子析出（溶液带负电），若不消除这种电荷不平衡，反应会很快停止。盐桥的作用是通过离子迁移，平衡两极溶液的电荷，维持电路闭合，使原电池持续工作。 9.下列有关电极电势的说法，正确的是（ ） A.电极电势越大，金属越易失去电子 B.电极电势是绝对值 C.电极电势与物质的本性、浓度、温度有关 D.同一电对在不同条件下电极电势相同 【答案】C 【解析】A错：电极电势越大，金属越难失去电子（氧化性越强）；B错：电极电势是相对值，以标准氢电极（0V）为基准，没有绝对值； C正确：电极电势由物质本身性质决定（φ°），还受溶液浓度、温度影响（能斯特方程）；D错：同一电对，浓度、温度不同，电极电势不同。 10.用惰性电极（铂）构成原电池，反应为 2Fe3++ 2I-→2Fe2++ I2，则负极反应是（ ） A.Fe3+ + e-→Fe2+ B.2I-→I2+ 2e- C.Fe2+→Fe3++e- D.I2+ 2e-→2I- 【答案】B 【解析】原电池中，负极发生氧化反应（失去电子），正极发生还原反应（得到电子）。反应中，I-失去电子生成I2，发生氧化反应，因此负极反应为2I-→I2+ 2e-；Fe3+得到电子生成Fe2+，为正极反应。 二、判断题（本大题共10小题，每题3分，共30分，对的打“√”，错的打“×”） 1.原电池的正极发生氧化反应。（ ） 【答案】× 【解析】原电池中，正极发生还原反应（得到电子），负极发生氧化反应（失去电子），两者不能混淆。 2.在原电池中，电极电势较高的一极为正极。（ ） 【答案】√ 【解析】原电池的正极电极电势高于负极，两极的电势差就是电池电动势，电动势为正值，才能保证反应自发进行。 3.标准氢电极的电极电势在任何条件下均为0 V。（ ） 【答案】× 【解析】标准氢电极的电极电势为0 V，是特指“标准状态”（298K、H+浓度1mol/L、H₂分压100kPa）下的规定值；非标准状态（如浓度、温度改变）时，其电极电势会按能斯特方程计算，不再是0 V。 4.若两个电对组成原电池，电动势E＞0，反应自发进行。（ ） 【答案】√ 【解析】根据热力学规律，电池电动势E＞0时，反应的吉布斯自由能变ΔG=-nFE＜0，此时反应能自发正向进行；E＜0时，反应不能自发。 5.电极电势与离子的浓度无关。（ ） 【答案】× 【解析】根据能斯特方程，电极电势不仅与物质本性有关，还与离子浓度（或气体分压）、温度有关，离子浓度改变，电极电势会随之变化。 6.在原电池中，电子通过电解质溶液从负极流向正极。（ ） 【答案】× 【解析】电子只能通过外电路（导线）从负极流向正极，电解质溶液中没有电子流动，而是通过阳离子、阴离子的定向移动形成电流。 7.任何两种金属插入电解质溶液中都能构成原电池。（ ） 【答案】× 【解析】构成原电池的关键条件之一是“有自发的氧化还原反应”。若两种金属都不与电解质溶液发生反应（如铜和银插入氯化钠溶液中），则没有电子转移，无法构成原电池。 8.标准电极电势表中，金属的电极电势越负，其还原性越强。（ ） 【答案】√ 【解析】电极电势越负，说明金属越容易失去电子，失去电子的能力（还原性）越强；反之，电极电势越正，金属越难失去电子，还原性越弱。 9.在铜锌原电池中，若向锌半电池中加入氨水，电动势会增大。（ ） 【答案】√ 【解析】向锌半电池中加入氨水，Zn2+会与氨水形成配合物，导致溶液中Zn2+浓度降低。根据能斯特方程，Zn2+浓度降低会使Zn2+/Zn的电极电势变得更负，而正极（Cu2+/Cu）的电极电势不变，因此两极的电势差（电动势）会增大。 10.盐桥中的电解质不能与电池中的溶液发生反应。（ ） 【答案】√ 【解析】盐桥的作用是平衡电荷，因此盐桥中选用的电解质（如KCl、KNO3），其离子不能与原电池两极溶液中的离子发生反应，也不能产生沉淀，否则会破坏原电池的正常工作。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 1.原电池的负极发生________反应，正极发生________反应。 【答案】氧化；还原 【解析】原电池的核心是氧化还原反应的拆分：负极失去电子，发生氧化反应；正极得到电子，发生还原反应，电子通过导线从负极流向正极。 2.写出铜锌原电池（稀硫酸作电解质）的电池符号表示（负极在左）：(________) | ________ || ________ | (________) 【答案】（－）Zn | Zn2+ (aq) || H+(aq) | Cu（＋） 【解析】原电池符号的标准写法（负极在左，正极在右）：负极材料 | 负极电解质离子（标注状态） || 正极电解质离子（标注状态） | 正极材料；括号内标注正负极，稀溶液可标注“aq”（水溶液）。 3.已知φ°(Ag+/Ag)=+0.80V，φ°(Cu2+ /Cu)=+0.34V，则原电池中Ag为________极，Cu为________极，电池电动势E°=________V。 【答案】正；负；0.46 【解析】电极电势高的电对作正极，Ag+ /Ag的电极电势（+0.80V）高于Cu2+ /Cu（+0.34V），因此Ag为正极，Cu为负极；电池电动势E°=φ°(正极) -φ°(负极)=0.80V - 0.34V=0.46V。 4.能斯特方程描述了电极电势与________、________和________的关系。 【答案】物质本性；浓度（或活度）；温度 【解析】能斯特方程表达式为φ = φ°+ (RT/nF) ln(氧化型/还原型)，其中φ°由物质本性决定，R（气体常数）、F（法拉第常数）为定值，因此电极电势与物质本性、离子浓度（或活度）、温度有关。 5.判断氧化还原反应方向时，若电动势E________0，反应正向自发；若E________0，反应逆向自发。 【答案】＞；＜ 【解析】电动势E与反应自发与否的关系：E＞0时，反应的吉布斯自由能变ΔG＜0，反应正向自发进行；E＜0时，ΔG＞0，反应不能正向自发，会逆向自发进行；E=0时，反应处于平衡状态。 四、问答题（本大题共2小题，每题15分，共30分） 1.画出铜锌原电池（稀硫酸作电解质）的简易装置图（可用文字描述），标出电极名称、电子流向、离子移动方向，并写出电极反应式。 【答案】 装置描述：取一个烧杯，向其中加入适量稀硫酸，将锌片（Zn）和铜片（Cu）分别插入稀硫酸中，使两电极不接触；用导线将锌片和铜片连接起来，在导线中间接入一个电流计（可观察到电流计指针偏转）。 标注要点： 电极名称：锌片为负极，铜片为正极； 电子流向：从锌片经导线流向铜片； 离子移动方向：溶液中H+（阳离子）向铜片（正极）移动，SO42-（阴离子）向锌片（负极）移动。 电极反应式： 负极（Zn，氧化反应）：Zn→Zn2++ 2e- 正极（Cu，还原反应）：2H++ 2e-→H2↑ 总反应式：Zn + 2H+→Zn2++ H2↑ 【解析】该原电池的核心反应是锌与稀硫酸的氧化还原反应：锌失去电子生成锌离子，稀硫酸中的氢离子在铜片表面得到电子生成氢气；电子通过导线流动形成电流，离子定向移动维持溶液电中性。 2.已知φ°(Cl2/Cl-)=+1.36V，φ°(Br2/Br-)=+1.09V，φ°(I2/I- )=+0.54V。试回答： （1）三种单质中，氧化性最强的是哪一种？ （2）向NaBr溶液中通入氯气，能否发生反应？若能，写出离子方程式。 （3）向NaI溶液中通入氯气，能否发生反应？若能，写出离子方程式。 【答案】 （1）氧化性最强的是Cl2（氯气）。 理由：标准电极电势φ°越大，对应氧化型物质的氧化性越强；三种电对中，φ°(Cl2/Cl-)最大（+1.36V），因此Cl2的氧化性最强。 （2）能发生反应，离子方程式：Cl2+ 2Br-→2Cl-+ Br2 理由：Cl2的氧化性强于Br2，能将Br-氧化为Br2。 （3）能发生反应，离子方程式：Cl2 + 2I⁻→2Cl-+ I2 理由：Cl2的氧化性强于I2，能将I-氧化为I2。 【解析】氧化还原反应的规律是“强氧化剂制弱氧化剂”：氧化性强的物质，能将氧化性弱的物质对应的还原型（如Br-、I-）氧化为对应的氧化型（Br2、I2）；判断依据是：氧化剂对应的电对电势，大于氧化产物对应的电对电势。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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 $