4.1原电池同步练习 -2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 高二化学人教版选择性必修1原电池同步练习，聚焦新授课知识巩固，通过基础概念辨析、情境应用分析及综合实验设计，实现从单一知识点到系统能力的递进，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（1-8题）|原电池构成、电极反应判断、简单应用|结合生活情境（暖宝宝），强化化学观念中物质性质与能量转化认知| |中档层（9-14题）|新型电池（Mg-H₂O₂、镁合金空气电池）、金属活动性比较|通过陌生电池情境，培养科学思维中的证据推理与模型建构| |综合层（15-18题）|原电池设计、盐桥作用、定量计算|实验装置分析与电极反应书写结合，体现科学探究与实践能力|

高二化学人教版选择性必修1化学反应原理 4.1原电池同步练习6-1 一、单选题 1．理论上不能设计为原电池的化学反应是 A． B．     C． D． 2．“暖宝宝”的主要原料有铁粉、活性炭、水、食盐等。启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。下列说法不正确的是 A．活性炭作为原电池的正极，加速铁粉的氧化 B．铁粉作负极，电极反应为 C．食盐溶于水形成电解质溶液，做离子导体 D．“暖宝宝”放出的热量是铁被氧化时产生的 3．某原电池反应为Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2，下列说法正确的是 A．负极材料为Fe，正极材料为Zn B．正极发生的反应为 C．电子由正极经导线流向负极 D．电解质溶液中Cl-向正极移动 4．少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可使用如下方法中的 ① 加入少量Cu粉 ② 加入几滴浓硝酸 ③ 加CH3COONa固体 ④ 加NaCl溶液 ⑤ 加入几滴硫酸铜溶液 ⑥ 升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑦ 改用10 mL 0.1 mol/L盐酸 A．①⑥⑦ B．②④⑦ C．⑤⑥⑦ D．③⑥⑦ 5．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．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为 C．离子由X极向Y极迁移 D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 6．某铜锌原电池的结构如图所示，下列说法正确的是 A．Zn电极为该原电池的正极 B．Cu电极上的电极反应式为 C．电池工作时，电子由Zn电极流出，经溶液和盐桥流入Cu电极 D．若盐桥中的电解质为KCl，则电池工作时向右侧移动 7．铅酸蓄电池放电时的工作原理为。铅酸蓄电池放电时，下列说法正确的是 A．电解质溶液中的往电极方向迁移 B．一段时间后，和电极的质量均增大 C．负极上发生还原反应，失去电子 D．一段时间后，电解质溶液的减小 8．下列事实不用原电池原理解释的是 A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B．烧过菜的铁锅加入清水放置，出现红棕色的锈斑 C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快 D．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层 9．Mg-H2O2电池是一种能被海水激活的电池。该电池以石墨、Mg为电极，石墨电极一侧加入H2O2。该电池工作时，下列说法正确的是 A．该装置将电能转化为化学能 B．镁为正极，发生还原反应 C．电子由镁经外电路流入石墨 D．石墨电极表面产生大量氢气 10．一种镁合金空气电池结构如图所示。下列说法不正确的是 A．镁合金发生氧化反应 B．电子由镁合金经负载流向石墨 C．石墨表面发生的电极反应为 D．负极生成的Mg2+转化为Mg(OH)2，可处理加工为镁锭，实现循环利用 11．一种高容量水系电池工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a为电池的负极 B．电子流向：电极b→离子交换膜→电极a C．电极b的电极反应式： D．理论上每消耗1 mol ，有2 mol 从右池进入左池 12．碱性锌锰电池的总反应为，构造如图。下列说法错误的是 A．Zn为负极，发生氧化反应 B．电池工作时，向正极移动 C．可存放时间比酸性锌锰电池长 D．正极反应式为 13．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀溶液中，电流由D流向C；③A、C相连后，同时浸入稀溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是 A．A>B>C>D B．A>C>D>B C．C>A>B>D D．B>D>C>A 14．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。下列说法正确的是 A．电极X的材料是Cu，电解质溶液Y是CuSO4溶液 B．X电极上发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+ C．盐桥中K+会移向CuSO4溶液 D．银电极为电池的负极，被氧化 二、填空题 15．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。 16．用锌片、铜片、溶液、溶液及装有KCl饱和溶液的盐桥组成下面甲、乙两套装置，观察到甲、乙两装置中的电流表的指针均发生了偏转。 (1)装置乙是由两个半电池组成，请指出原电池的正、负极，并写出电极反应___________。 (2)装置乙中电子在导线中的移动方向是___________，盐桥中的、的移动方向是___________。 (3)装置乙中取出盐桥，电流表的指针的变化是___________，出现这种现象的原因是___________，由此总结盐桥的作用是___________。 (4)对比图甲与图乙两装置，更有效地将化学能转化为电能的是___________。 17．1836年丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，下图是实验室模拟原电池原理组装的丹尼尔电池，盐桥中装有饱和KCl溶液的琼脂，回答下列问题。 (1)上图装置中能量的转化形式为___________能转化为___________能； (2)当该原电池开始工作时，盐桥中的的移动方向是___________(请在下列选项中选择)。 A．流向硫酸锌溶液        B．流向硫酸铜溶液 (3)该原电池的正极电极反应式为___________，当电路中转移时，锌片溶解的质量为___________g。 18．利用原电池装置证明反应能发生。 (1)石墨处发生的电极反应：___________。 (2)盐桥中的电解质可以是___________(填写“KCl”或“”)溶液。 (3)如果用Ag代替石墨电极，用KI溶液代替甲溶液，负极电极反应：___________。当装置中转移了0.1mol电子，则右侧烧杯中溶液质量___________(填增重或减轻)___________g。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《高二化学人教版选择性必修1化学反应原理4.1原电池同步练习6-1（含解析）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B A B D B D C C 题号 11 12 13 14 答案 C B B B 1．B 【详解】A．该反应是甲烷的燃烧，属于氧化还原反应，有电子转移，且自发放热，能设计成原电池，A不符合题意； B．该反应是酸碱中和反应，属于复分解反应，无电子转移，非氧化还原反应，虽自发放热，但不能设计成原电池，B符合题意； C．该反应是氢气的燃烧，属于氧化还原反应，有电子转移，且自发放热，能设计成原电池，C不符合题意； D．该反应中铁单质与发生氧化还原反应，有电子转移，且自发放热，能设计成原电池，D不符合题意； 故答案选B。 2．B 【详解】A．暖宝宝利用铁的吸氧腐蚀原理构成原电池，活性炭导电性好，作原电池正极，可加快铁粉的氧化速率，A正确； B．铁粉作负极时，失去电子生成，电极反应为，而非直接失去3个电子生成，B错误； C．食盐的主要成分是，溶于水后电离出自由移动的和，可作为原电池的离子导体，C正确； D．暖宝宝放热的本质是铁发生氧化反应时，将化学能转化为热能释放，D正确； 故选B。 3．B 【分析】原电池负极为氧化反应，根据总反应可知，负极的电极反应为；正极为还原反应，根据总反应可知，正极的电极反应为，由此解答； 【详解】A．由分析可知，负极发生的反应为，因此负极为Zn；正极反应为，正极材料不参与反应，正极应选择活泼性弱于Zn的导电材料，A错误； B．由分析可知，正极的电极反应为，B正确； C．原电池的外电路中，电子由负极经导线流向正极，C错误； D．原电池电解质溶液中，阴离子向负极移动，故向负极移动，D错误； 故答案为B。 4．A 【详解】①加入Cu粉，Fe、Cu和稀盐酸形成原电池，加快反应速率，Fe总量不变则产量不变，符合题意； ②加入浓硝酸，稀释后形成的稀硝酸与Fe反应生成，无生成，不符合题意； ③加固体，与结合生成弱电解质，降低浓度使反应速率减慢，不符合题意； ④加NaCl溶液会稀释盐酸，降低浓度，反应速率减慢，不符合题意； ⑤加入硫酸铜溶液，Fe会置换Cu消耗自身，导致生成的量减少，不符合题意； ⑥升高温度可加快反应速率，反应物总量不变则产量不变，符合题意； ⑦改用10 mL 0.1 mol/L盐酸，浓度增大加快反应速率，且总物质的量不变，产量不变，符合题意； 符合题意的为①⑥⑦，故选A。 5．B 【分析】原电池中：电子流出的一极 (X) 为负极（失电子、氧化反应）；电子流入的一极 (Y) 为正极（得电子、还原反应）。 【详解】A．外电路电流方向与电子流向相反，电子流向为X→外电路→Y，因此电流方向为Y→外电路→X，A错误； B．原电池中活泼金属作负极，X为负极，若两电极均为金属，则活动性，B正确； C．原电池中阴离子向负极移动，应向X极迁移，即由Y极向X极移动，C错误； D．X为负极，失电子发生氧化反应，Y为正极，得电子发生还原反应，D错误； 故选B。 6．D 【详解】A．金属活动性强于，铜锌原电池中失电子作负极，A错误； B．为原电池正极，发生得电子的还原反应，电极反应式为，B错误； C．电池工作时，电子只能在外电路的导线中移动，不能通过溶液和盐桥，溶液和盐桥依靠离子定向移动导电，C错误； D．原电池中阳离子向正极移动，右侧电极为正极，因此盐桥中的向右侧移动，D正确； 故选D。 7．B 【详解】A．放电时为负极，阳离子向正极迁移，应向电极方向移动，A错误； B．负极失电子转化为难溶的附着在电极上，质量增大；正极得电子也转化为附着在电极上，质量同样增大，B正确； C．负极上物质失去电子，发生的是氧化反应，不是还原反应，C错误； D．反应消耗且生成，溶液中浓度降低，pH增大，D错误； 故选B。 8．D 【详解】A．轮船水线下的锌块、铁与海水构成原电池，锌作负极被腐蚀、铁作正极被保护，用到原电池原理，A不符合题意； B．烧过菜的铁锅残留电解质溶液，同铁锅的铁、碳构成原电池，铁发生吸氧腐蚀生成红棕色锈斑，用到原电池原理，B不符合题意； C．锌置换出中的铜，锌、铜与稀硫酸构成原电池，加快了反应速率，用到原电池原理，C不符合题意； D．红热铁丝与冷水接触，是铁和水蒸气直接发生化学反应生成四氧化三铁，无原电池结构形成，不用原电池原理解释，D符合题意； 答案选D。 9．C 【详解】A．该电池属于原电池，工作时是将化学能转化为电能，A错误； B．Mg的金属活动性远强于石墨，因此Mg为负极，失电子发生氧化反应，B错误； C．原电池中电子由负极经外电路流向正极，本电池中Mg为负极、石墨为正极，因此电子由镁经外电路流入石墨，C正确； D．石墨为正极，正极上得电子发生还原反应生成，不会产生氢气，D错误； 故选C。 10．C 【详解】A．镁合金为原电池负极，失电子发生氧化反应，A正确； B．原电池中电子由负极经外电路负载流向正极，镁合金是负极、石墨是正极，故电子由镁合金经负载流向石墨，B正确； C．电解液为中性NaCl溶液，石墨表面得电子应和水反应生成，正确电极反应为，选项给出的是酸性条件下的正极反应，C错误； D．负极生成的与正极生成的结合为，可处理加工为镁锭实现循环利用，D正确； 故选C。 11．C 【分析】该水系原电池中b极Zn失电子被氧化为ZnO，作负极，a极得电子被还原为，作正极，可通过离子交换膜在两极间迁移，外电路电子由b极经灯泡流向a极。 【详解】A．电极a上转化为，发生还原反应，为电池正极，A错误； B．电子仅能在外电路中定向移动，无法通过离子交换膜，B错误； C．电极b为负极，失电子发生氧化反应，碱性环境下电极反应式为，C正确； D．阴离子向负极（b极）移动，从左池进入右池，D错误； 答案选C。 12．B 【分析】Zn作原电池的负极，作原电池正极，据此分析； 【详解】A．总反应中Zn的化合价从0价升高为+2价，失电子发生氧化反应，作原电池的负极，A正确； B．原电池工作时，电解质中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，向负极移动，B错误； C．酸性锌锰电池的电解质是酸性，会腐蚀锌负极，易发生自放电；碱性条件下锌不易被腐蚀，因此碱性锌锰电池的存放时间比酸性锌锰电池更长，C正确； D．正极上得电子发生还原反应，配平后正极反应式为，D正确； 故选B。 13．B 【详解】①中形成原电池，A为负极，活动性；②中电流由D流向C，说明C为负极，活动性；③中C极产生气泡，说明C为正极，活动性；④中D极发生氧化反应，说明D为负极，活动性，故活动性：，选B。 14．B 【分析】由方程式可知，X电极为铜电极，铜电极是原电池的负极，铜在负极失去电子发生氧化反应生成铜离子，银电极是正极，电解质溶液Y是硝酸银溶液，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银。 【详解】A．由分析可知，电解质溶液Y是硝酸银溶液，A错误； B．由分析可知，X电极为铜电极，铜电极是原电池的负极，铜在负极失去电子发生氧化反应生成铜离子，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，B正确； C．由分析可知，铜电极是原电池的负极，银电极是正极，则盐桥中的钾离子移向硝酸银溶液中，C错误； D．由分析可知，银电极是正极，银离子在正极得到电子发生还原反应生成银，D错误； 故选B。 15．(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。 16．(1)负极为Zn，电极方程式为：，正极为Cu，电极方程式为： (2) 由锌片经导线流向铜片 移向Cu极区，移向锌极区 (3) 指针归零（或不再偏转） 取出盐桥后，内电路断开，无法形成闭合回路 连接内电路，形成闭合回路；平衡两个半电池溶液中的电荷，使电池能持续产生电流 (4)装置乙 【详解】（1）在装置乙中，锌（Zn）比铜（Cu）活泼，因此锌失去电子生成Zn2+作负极，铜作正极，Cu2+得到电子生成Cu，负极电极反应式为：，正极电极反应式为：。 （2）电子从负极流向正极，即由锌片经导线流向铜片，原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，移向正极（Cu极）区，移向负极（Zn极）区。 （3）取出盐桥后，内电路断开，无法形成闭合回路，导致氧化还原反应停止，指针归零（或不再偏转），电路中没有电流通过。盐桥的作用是：连接内电路，形成闭合回路；平衡两个半电池溶液中的电荷，使电池能持续产生电流。 （4）装置甲中锌片直接浸泡在溶液中，锌会直接与铜离子发生置换反应： ，这部分反应释放的化学能会直接转化为热能散失掉，而不是转化为电能，且随着反应进行，析出的铜附着在锌表面，会形成微电池，进一步降低电池效率。装置乙： 氧化剂和还原剂被隔开，避免了直接接触发生化学反应，使得化学能更充分、更持久地转化为电能。 17．(1) 化学 电 (2)A (3) 6.5 【详解】（1）该装置为原电池，能把化学能转化为电能的装置。 （2）原电池总反应为，Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生失电子、氧化反应，Cu作正极，正极发生得电子、还原反应，电子由负极沿导线移向正极，盐桥中的阴离子移向负极，即Zn电极硫酸锌溶液，盐桥中的阳离子移向正极，即Cu电极硫酸铜溶液；故答案为：A。 （3）Cu作正极，正极发生得电子、还原反应，电极反应式为；根据负极电极反应式，当电路中转移时，溶解的锌片物质的量为，质量为。 18．(1) (2) (3) 减轻 9 【分析】反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+中，Fe2+发生失电子的氧化反应转化成Fe3+，在原电池的负极发生；Ag+发生得电子的还原反应转化成Ag，在原电池的正极发生，故图示装置右边烧杯中电极反应为Ag++e-=Ag；左边烧杯中甲溶液为含Fe2+的溶液，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+。 【详解】（1）根据分析，石墨处发生的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+。 （2）由于KCl能与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀、消耗Ag+，故盐桥中的电解质不选用KCl，而选用NH4NO3。 （3）如果用Ag代替石墨电极，用KI溶液代替甲溶液，则负极电极反应为Ag-e-+I-=AgI；右侧烧杯中电极反应为Ag++e-=Ag，当装置中转移0.1mol电子时，右侧烧杯中消耗0.1molAg+、同时有0.1mol进入右侧烧杯中，右侧烧杯中溶液的质量减轻0.1mol×108g/mol－0.1mol×18g/mol=9g。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $