1.2 第1课时 原电池的工作原理(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(鲁科版)
2026-08-20
|
19页
|
9人阅读
|
0人下载
教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 化学能转化为电能——电池 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.35 MB |
| 发布时间 | 2026-08-20 |
| 更新时间 | 2026-08-20 |
| 作者 | 高智传媒科技中心 |
| 品牌系列 | 学霸笔记·高中同步精讲 |
| 审核时间 | 2026-08-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59201078.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义围绕原电池的工作原理这一核心知识点,系统梳理化学能转化为电能的概念、构成条件、电极反应规律,以及电子和离子流向等内容,进而延伸到加快反应速率、比较金属活动性、设计原电池等应用,形成递进式学习支架。
通过铜锌原电池单液与双液装置对比实验及交流讨论,培养学生科学探究与实践能力,结合例题分析不同电解质对正负极的影响,强化科学思维。课中辅助教师实验教学,课后通过习题巩固,助力学生构建“结构决定性质”的化学观念,查漏补缺。
内容正文:
第2节 化学能转化为电能——电池
第1课时 原电池的工作原理
1.认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。
2.了解原电池的工作原理。
3.能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池。
知识点一 原电池的工作原理
1.原电池
概念:把 化学 能转化为 电 能的装置。
2.原电池的构成条件
3.原电池的电极
负极:电子流出——一般活动性 较强 ——发生 氧化 反应;
正极:电子流入——一般活动性 较弱 ——发生 还原 反应。
探秘铜锌原电池
实验装置
实验现象
检流计的指针发生偏转,锌片逐渐溶解,锌片、铜片上均有红色固体析出,CuSO4溶液的颜色逐渐变浅
检流计的指针发生偏转,左边烧杯中的锌片逐渐溶解,右边烧杯中的铜片上有红色固体析出,CuSO4溶液的颜色逐渐变浅
电极反应
负极: Zn-2e-Zn2+ (氧化反应)
正极: Cu2++2e-Cu (还原反应)
电池反应
Zn+CuSO4ZnSO4+Cu
【交流讨论】
1.原电池装置中,盐桥中的材料是什么?盐桥中离子移动的方向是什么?
提示:盐桥中通常装有琼脂凝胶,内含氯化钾或硝酸铵;其中的Cl-(或N)移向负极,K+(或N)移向正极。
2.原电池装置中,盐桥的作用是什么?
提示:①形成闭合回路,传导电流;②保持溶液中电荷守恒,使电池反应能持续发生。
3.试分析(a)(b)两原电池中哪个工作效率高?
提示:(b)电池工作效率高,(a)电池中锌片和硫酸铜电解质溶液直接接触,少量锌会与硫酸铜直接反应,部分化学能转化为热能或其他形式的能量而损耗,降低工作效率。装置(b)使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同的区域之间实现了电子的定向移动,能避免能量损耗。
归纳总结
1.原电池的工作原理
(1)原理图示
(2)电极名称与反应类型
正极→还原反应;负极→氧化反应。
(3)三个“流向”:
①电子流向:负极→导线→正极;
②电流方向:正极→导线→负极;
③离子流向:阳离子→正极;阴离子→负极。
(4)电势高低:正极高于负极。
提醒:“电子”只能在电极和导线上移动,“离子”只能在电解质中移动,即“电子不下水,离子不上岸”。
2.判断原电池正负极的方法
1.(2026·河南南阳高二月考)下列装置不能形成原电池的是( )
解析:B 装置中有活泼性不同的Zn和Cu电极,电解质为H2SO4溶液,Zn能与H+发生自发氧化还原反应(Zn+2H+Zn2++H2↑),电极插入溶液且直接接触形成闭合回路,能形成原电池,A不符合题意;装置中两个电极均为C(同种惰性电极),活泼性相同,无法形成电势差,不能发生电子转移,不满足原电池对不同电极的要求,不能形成原电池,B符合题意;装置为双液原电池,Zn(负极)和Cu(正极)分别插入ZnSO4和CuSO4溶液,盐桥平衡电荷,外电路有电流表形成闭合回路,Zn与Cu2+发生自发氧化还原反应(Zn+Cu2+Zn2++Cu),能形成原电池,C不符合题意;装置中有活泼性不同的Fe(活泼金属)和C(惰性电极),电解质为H2SO4溶液,Fe能与H+发生自发氧化还原反应(Fe+2H+Fe2++H2↑),外电路有电流表形成闭合回路,能形成原电池,D不符合题意。
2.下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )
A.均发生了化学能转化为电能的过程
B.Zn和Cu既是电极材料又是反应物
C.工作过程中,电子均由Zn经导线流向Cu
D.相同条件下,图乙比图甲的能量利用效率高
解析:B 两个装置都为原电池装置,均发生化学能转化成电能的过程,A正确;根据原电池的工作原理知,锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极,铜本身不是反应物,B错误;锌作负极,铜作正极,电子从负极经外电路流向正极,C正确;图乙中装置产生的电流在一段时间内变化不大,但图甲中装置产生的电流在较短时间内就会衰减,D正确。
知识点二 原电池原理的应用
1.加快化学反应速率
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。如实验室制H2时,粗锌比纯锌与稀硫酸反应快,或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液,反应 加快 。
2.比较金属的活动性强弱
3.设计原电池
(1)理论上,能自发的 氧化还原 反应,可以设计成原电池。
(2)外电路
负极——还原性较强的物质被氧化
正极——氧化性较强的物质被还原
铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
制作印刷电路铜板过程中发生的主要反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
【交流讨论】
1.上述反应能否设计成原电池?
提示:能。
2.若将1中的反应设计成原电池,请在方框内画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应。
正极反应: ;
负极反应: 。
提示:
正极反应:2Fe3++2e-2Fe2+
负极反应:Cu-2e-Cu2+
归纳总结
设计原电池的思路(以Cu与AgNO3溶液反应为例)
(1)明确两极反应
(2)选择电极材料
(3)选择电解质溶液
(4)画装置图(注明电极材料和溶液成分)
1.(2026·河南郑州高二检测)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是( )
解析:B 该原电池装置中Fe比Cu活泼,则Fe作负极,电极反应为Fe-2e-Fe2+,Cu作正极,电极反应为Fe3++e-Fe2+,故总反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,不能比较Fe3+和Cu2+氧化性强弱,A不符合题意;该原电池装置中Cu比Ag活泼,则Cu作负极,电极反应为Cu-2e-Cu2+,Ag作正极,电极反应为Fe3++e-Fe2+,故总反应为Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+,Fe3+为氧化剂,Cu2+为氧化产物,能比较Fe3+比Cu2+氧化性强,B符合题意;该原电池装置中Fe比Cu活泼,但由于浓硝酸强氧化性使铁钝化,则Cu作负极,电极反应为Cu-2e-Cu2+,Fe作正极,电极反应为2H++N+e-NO2↑+H2O,故总反应为Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O,不能比较Fe3+和Cu2+氧化性强弱,C不符合题意;该原电池装置中Fe比Cu活泼,则Fe作负极,电极反应为Fe-2e-Fe2+,Cu作正极,电极反应为Cu2++2e-Cu,故总反应为Fe+Cu2+Fe2++Cu,不能比较Fe3+和Cu2+氧化性强弱,D不符合题意。
2.等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中滴入少量的CuSO4溶液,下列表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系图像中正确的是( )
解析:D a中Zn与CuSO4溶液反应置换出Cu,Zn的量减少,产生H2的量减少,但Zn、Cu和稀硫酸形成原电池,反应速率加快,D项图示符合要求。
3.(1)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。
请回答下列问题:
①反应开始时,乙中石墨电极上发生 氧化 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为 2I--2e-I2 。甲中石墨电极上发生 还原 (填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为 2Fe3++2e-2Fe2+ 。
②电流表读数为0时,反应达到平衡状态,此时在甲中加入FeCl2固体,则乙中的石墨作 正 (填“正”或“负”)极,该电极的电极反应为 I2+2e-2I- 。
(2)利用反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极的电极反应为 O2+4e-+4H+2H2O 。
解析:(1)根据反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2,原电池装置中,负极:2I--2e-I2,发生氧化反应。正极:2Fe3++2e-2Fe2+,发生还原反应。①反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应;②当电流表读数为0时反应已达到平衡,此时,在甲中加入FeCl2固体,反应2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡向左移动。因此,乙中石墨作正极,电极反应为I2+2e-2I-;甲中石墨作负极,电极反应为2Fe2+-2e-2Fe3+。
(2)Cu作负极,O2在正极上得到电子,电极反应:O2+4e-+4H+2H2O。
能力培养 判断原电池正、负极(探究与创新)
相同电极材料、不同电解质溶液的电池反应的比较:
1.试分析甲、乙两原电池的电极名称及电极现象。
电极名称
电极现象
甲
正极: Al
Al表面产生气泡
负极: Mg
Mg逐渐溶解
乙
正极: Mg
Mg表面产生气泡
负极: Al
Al逐渐溶解
2.请写出甲、乙两池内发生的电池反应及Al电极的反应。
提示:(1)甲池反应:Mg+2H+Mg2++H2↑;Al电极:2H++2e-H2↑。
(2)乙池反应:2Al+2OH-+6H2O3H2↑+2[Al(OH)4]-;Al电极:Al-3e-+4OH-[Al(OH)4]-。
3.判断原电池正、负极的最根本依据是什么?
提示:原电池原理从本质讲是氧化还原反应,故判断正、负极的根本依据:发生氧化反应(失去电子)的一极是负极;发生还原反应(得到电子)的一极是正极。
规律方法
判断原电池正、负极的特殊情况
1.判断原电池的正、负极除考虑两极的活泼性外,还应考虑电解质溶液的性质。
2.示例分析一:Fe-Cu原电池比较
电极材料
电解质溶液
负极
负极反应
Fe-Cu
稀硫酸
Fe
Fe-2e-Fe2+
浓硝酸
初期:Fe
钝化
后期:Cu
Cu-2e-Cu2+
示例分析二:Mg-Al原电池比较
电极材料
电解质溶液
负极
负极反应
Mg-Al
稀硫酸
Mg
Mg-2e-Mg2+
NaOH溶液
Al
Al-3e-+4OH-[Al(OH)4]-
【迁移应用】
1.(2026·河南南阳高二月考)常温下,甲、乙两位同学利用原电池检测金属的活动性顺序,两人均用镁片与铝片作电极,甲同学将电极放入6 mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.甲池中镁片的电势高于铝片
B.乙池中Na+移向镁片
C.乙池中总反应的离子方程式:2Al+2OH-+6H2O2+3H2↑
D.利用原电池反应判断金属活动性顺序时,应注意选择合适的电解质溶液
解析:A 甲池中电解质溶液为H2SO4溶液,镁的金属活动性比铝强,能与硫酸优先反应失去电子,故镁片为负极,电极反应式为Mg-2e-Mg2+,铝片为正极,电极反应式为2H++2e-H2↑,电势:正极(铝片)高于负极(镁片);乙池中电解质溶液为NaOH溶液,铝能与NaOH溶液反应,铝片作为负极,电极反应式为2Al-6e-+8OH-2,镁片作为正极,电极反应式为6H2O+6e-3H2↑+6OH-。
2.某兴趣小组为了提高电池的效率设计了如图所示的原电池。请回答下列问题。
(1)若X是AlCl3溶液,Y是稀硫酸,写出电极名称及电极反应:
Al( 负极 ) 2Al-6e-2Al3+ ;
Cu( 正极 ) 6H++6e-3H2↑ 。
(2)若X是浓硝酸,Y是NaCl溶液,写出电极名称及电极反应:
Al( 正极 ) 2N+4H++2e-2NO2↑+2H2O ;
Cu( 负极 ) Cu-2e-Cu2+ 。
解析:(1)若X是AlCl3溶液,Y是稀硫酸,实际上是由Al-稀硫酸-Cu组成的原电池,Al比Cu活泼,所以Al做负极,Al失电子被氧化为Al3+,Cu做正极,溶液中的H+得电子被还原为H2。
(2)若X是浓硝酸,Y是NaCl溶液,实际上是由Al-浓硝酸-Cu组成的原电池,常温下Al遇浓硝酸钝化,故Al做正极,硝酸根离子得电子被还原为NO2,Cu做负极,Cu失电子被氧化为Cu2+。
1.某原电池总反应为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,下列能实现该反应的原电池是( )
选项
A
B
C
D
电极材料
Cu、Zn
Cu、C
Fe、Zn
Cu、Ag
电解液
FeCl3溶液
Fe(NO3)2溶液
CuSO4溶液
Fe2(SO4)3溶液
解析:D 锌比铜活泼,锌是负极,电池反应为Zn+2Fe3+Zn2++2Fe2+,A项不能实现;金属铜和亚铁盐不反应,没有自发进行的氧化还原反应,B项不能实现;锌比铁活泼,锌是负极,电池反应为Zn+Cu2+Zn2++Cu,C项不能实现;铜比银活泼,金属铜是负极,电池反应为Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,D项能实现。
2.铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( )
A.正极反应为Zn-2e-Zn2+
B.电池总反应为Zn+Cu2+Zn2++Cu
C.在外电路中,电子从正极流向负极
D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
解析:B 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经导线流向正极,C项错误;负极上由于Zn放电,使ZnSO4溶液中Zn2+的浓度增大,故盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,以保持溶液呈电中性,D项错误。
3.某合金由a、b、c、d四种金属组成,若将该合金置于潮湿的空气中,该合金表面只有b的化合物生成;若将该合金放入盐酸中,只有b、c生成气体;若将该合金进行如图装置实验时,一段时间后,检测出电解质溶液中还存在a、b、c的离子,但惰性电极上只有d析出。则这四种金属的活动性顺序正确的是( )
A.b>c>a>d B.d>a>c>b
C.a>b>d>c D.c>a>d>b
解析:A 某合金由a、b、c、d四种金属组成,若将该合金置于潮湿的空气中,形成了原电池,该合金表面只有b的化合物生成,说明只有b失去电子,发生了氧化反应,b最活泼;若将该合金放入盐酸中,只有b、c生成气体,则b、c比a、d活泼;若将该合金进行如图装置实验即形成原电池,一段时间后,检测出电解质溶液中还存在a、b、c的离子,即a、b、c均失去电子转化为离子进入电解质溶液中,惰性电极上只有d析出,说明d的离子得电子能力最强,即d金属单质还原性最弱。则这四种金属的活动性顺序正确的是b>c>a>d。
4.(教材改编)在如图所示装置中,一段时间后,银片质量增加,请回答:
(1)负极: Fe ,电极反应: Fe-2e-Fe2+ ;正极: Ag ,电极反应: Cu2++2e-Cu ;电池总反应: Fe+Cu2+Cu+Fe2+ 。
(2)电流方向: 正极(Ag)→导线→负极(Fe) ;电子流向: 负极(Fe)→导线→正极(Ag) ,离子移动方向: Cu2+→正极(Cu) , S→负极(Fe) 。
5.依据氧化还原反应Cu+2Ag+Cu2++2Ag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 铜 ,电解质溶液Y是 硝酸银溶液 。
(2)银电极的电极反应是 2Ag++2e-2Ag ;
X电极的电极反应是 Cu-2e-Cu2+ 。
(3)外电路中的电子是从 负(或铜) 极流向 正(或银) 极。
(4)该原电池的正极是 银 ,还可以选用 铂、石墨 等材料。
(5)如果将装置图中的两个烧杯换成一个烧杯,是否还需要硫酸铜溶液? 不需要 (填“需要”或“不需要”)。
解析:原电池中负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应,盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知电极X的材料是Cu,发生氧化反应,电解质溶液Y是可溶性银盐溶液,常用AgNO3溶液。电极反应如下,负极:Cu-2e-Cu2+,正极:2Ag++2e-2Ag,电子由负极(Cu)流出,经外电路流向正极(Ag)。
1.下列装置中,电流表指针不发生偏转的是( )
解析:A A项,Zn插入CuCl2溶液中,Zn直接置换出Cu,电子不经过导线,没有电流产生,则电流表指针不发生偏转;B项,可构成原电池,Mg为负极,Al为正极,电流表指针发生偏转;C项,可构成原电池,Zn为负极,Cu为正极,电流表指针发生偏转;D项,可构成原电池,Zn为负极,Cu为正极,电流表指针发生偏转。
2.(2026·江苏无锡月考)银锌原电池反应原理为Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag,其工作示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.电池工作时,Ag2O电极上发生还原反应
B.电池工作时,OH-移向负极
C.放电前后电解质溶液的pH保持不变
D.每生成1 mol的Ag,转移电子数为1×6.02×1023
解析:C Ag2O得到电子变为单质Ag,发生还原反应,A正确;原电池中阳离子向正极运动、阴离子向负极移动,故电池工作时,OH-移向负极,B正确;根据总反应可知,反应过程中KOH的物质的量不变,但反应消耗水,导致KOH浓度增大,溶液中c(OH-)增大,pH增大,C错误;反应中银化合价由+1变为0,则每生成1 mol的Ag,转移1 mol电子,电子数为1×6.02×1023,D正确。
3.根据反应Fe+2H+Fe2++H2↑设计成原电池,下列说法正确的是( )
A.铁作正极、铜作负极、稀硫酸作电解质溶液
B.铁作负极、铜作正极、硫酸铜溶液作电解质溶液
C.电子通过导线从铁电极流向铜电极
D.阳离子向负极方向定向移动
解析:C 根据反应Fe+2H+Fe2++H2↑,负极反应为Fe-2e-Fe2+,铁失电子做负极,正极反应为2H++2e-H2↑,氢离子得电子,故为酸做电解质溶液。根据分析铁作负极,铜作正极,A错误;根据分析,应选用酸做电解质溶液,B错误;电子从负极经过导线流向正极,C正确;原电池中阳离子向正极移动,D错误。
4.(2026·广东深圳月考)锂铁原电池总反应为FeS2+4LiFe+2Li2S。以下说法正确的是( )
A.将电能转化为化学能
B.锂作负极
C.电解质溶液可使用稀硫酸
D.电子由Li电极流出,经电解质溶液流回Li电极
解析:B 原电池工作时将化学能转化为电能,A错误;Li被氧化,作负极,B正确;Li会与稀硫酸反应,导致电池无法工作,C错误;电子通过外电路流动,不能经过电解质溶液,D错误。
5.(2023·海南高考8题)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是( )
A.b电极为电池正极
B.电池工作时,海水中的Na+向a电极移动
C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗1 kg Al,电池最多向外提供37 mol电子的电量
解析:A 铝为活泼金属,发生氧化反应为负极,则石墨为正极,A项正确;电池工作时,阳离子向正极移动,故海水中的Na+向b电极移动,B项错误;电池工作时,a电极电极反应式为Al-3e-Al3+,Al3+水解显酸性,C项错误;每消耗1 kg Al,电池最多向外提供mol×3= mol电子的电量,D项错误。
6.(2026·广西玉林高二期末)利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是( )
A.甲和乙中铁片上均无气泡产生
B.乙中铁片为正极,电极反应式为2H++2e-H2↑
C.三个装置中铁片质量减少的速率由大到小的顺序为乙>甲>丙
D.丙中,电子从铁片经导线流向石墨棒
解析:B 装置乙中Zn的活泼性比Fe强,Zn作负极,Fe作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为2H++2e-H2↑,装置乙中铁片上有气泡产生,A错误,B正确;装置甲中Fe作负极,失去电子生成Fe2+,质量减小,装置乙中Fe作正极,铁片质量不变,装置丙没有构成原电池,仅发生普通化学反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,而形成原电池能加快反应速率,因此铁片质量减少的速率:甲>丙>乙,C错误;装置丙中,未形成闭合回路,不能构成原电池,D错误。
7.工业上利用铝粉(掺少量碳粉)处理酸性污水中的硝酸盐,脱硝率达到94%,其原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.微电池中铝为负极,发生氧化反应
B.正极电极反应式为2N+6H2O+10e-N2↑+12OH-
C.当铝粉的量一定时,污水中O2等氧化剂含量越高,脱硝率越低
D.5.4 g铝粉完全反应时理论上转移0.6 mol电子
解析:B 由图可知,构成微电池时,铝失电子发生氧化反应,铝为负极,A正确;根据题图,在酸性条件下,正极电极反应式为2N+10e-+12H+N2↑+6H2O,B错误;当铝粉的量一定时,转移电子的数目一定,O2等氧化剂含量越高,得电子数越多,参与脱硝反应的电子数就越少,脱硝率越低,C正确;负极电极反应式为Al-3e-Al3+,n(Al)==0.2 mol,5.4 g铝粉完全反应时理论上转移0.6 mol电子,D正确。
8.下列关于图中装置的说法,正确的是( )
A.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
B.装置①中,Zn为负极,发生还原反应
C.装置②中,Fe失去电子
D.装置②中,电子由Fe流向石墨,然后再经溶液流向Fe
解析:C 装置①为原电池,锌比铜活泼,锌为负极,铜为正极,盐桥中的K+移向CuSO4溶液,A错误;装置①中,Zn为负极,发生氧化反应,B错误;装置②中的电解质为氯化钠,其溶液呈中性,铁为负极,失去电子,C正确;电子只能在外电路中定向移动,不能在溶液中定向移动,D错误。
9.如图是利用原电池原理提取碘的两个实验装置,下列说法中正确的是( )
A.两个装置中,石墨Ⅰ和石墨Ⅱ均做负极
B.装置①中MnO2电极的电极反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O
C.碘元素在装置①中被还原,在装置②中被氧化
D.装置①、②中分别生成等量的I2时,导线上通过的电子数之比为1∶1
解析:B 两个实验装置均用于提取碘,装置①中碘离子失电子被氧化,石墨Ⅰ为负极,装置②中碘酸钠得电子被还原,石墨Ⅱ作正极,A、C错误;装置①中MnO2电极是正极,二氧化锰得到电子,电极反应式为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O,B正确;装置①中碘离子失去电子,电极反应式为2I--2e-I2,装置②中碘酸钠得电子,电极反应式为2I+10e-+6H2OI2+12OH-,所以装置①、②中生成等量的I2时,导线上通过的电子数之比为1∶5,D错误。
10.(2026·山东济南高二期中)依据Cd+Hg2SO42Hg+Cd2++S反应原理,设计出一种标准电池,其简易装置如图所示。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.电池工作时Cd2+向电极B移动
B.电极A上发生反应:Hg2SO4+2e-2Hg+S
C.电极B上发生还原反应
D.反应中每生成a mol Hg转移3a mol电子
解析:B 根据电池总反应可知,Cd失电子发生氧化反应,B为负极,电极反应为Cd-2e-Cd2+,生成的Cd2+移向A极,A、C项错误;Hg2SO4在正极上得电子生成Hg,电极反应为Hg2SO4+2e-2Hg+S,当生成a mol Hg时,转移a mol电子,B项正确,D项错误。
11.由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C极质量增加
A上有气泡产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应是 A-2e-A2+ 。
(2)装置乙中正极的电极反应是 Cu2++2e-Cu 。
(3)装置丙中溶液的c(H+) 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属的活动性由强到弱的顺序是 D>A>B>C (用字母表示)。
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,金属活动性:A>B;乙中C极增重,即析出Cu,则B为负极,金属活动性:B>C;丙中A上有气体产生即产生H2,则A为正极,金属活动性:D>A,故四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C;装置丙中溶液随着H+的消耗,c(H+)减小。
12.某实验室备有如下实验用品:铁片,铜片,锌片,碳棒,FeCl3溶液,ZnCl2溶液,CuCl2溶液,NaCl溶液以及部分导线。
试回答下列问题:
(1)若选用铜片、碳棒、FeCl3溶液及导线, 能 (填“能”或“不能”)构成原电池。
①若能,请画出其装置图。
答案:
判断该电池的正极材料是 碳棒 ,负极材料是 铜片 ,正极反应为 2Fe3++2e-2Fe2+ ,负极反应为 Cu-2e-Cu2+ ,电池反应为 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ 。
②若不能,请说明原因: 。
(2)若选用铜片、铁片、NaCl溶液及导线并外加电流计, 能 (填“能”或“不能”)组成原电池装置。
解析:在分析原电池的构成条件时,要特别注意三个因素:活泼程度不同的金属作电极(也可以是金属和导电非金属);要有电解质溶液;要形成闭合回路。(1)、(2)中所涉及的装置均符合条件,能组成原电池。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。