专题1 第二单元 第一课时 原电池的工作原理(课时跟踪检测)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word(苏教版)
2026-09-12
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摘要:
**基本信息**
本同步练习按“基础巩固练”(6题)和“创新强化练”(5题)分层,聚焦原电池工作原理、应用及电极反应式书写,通过基础题夯实概念理解,创新题提升综合应用,适配新授课知识巩固与能力进阶需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固练|原电池工作原理(题1-2)、应用(题3-4)、电极反应式书写(题5-6)|以选择题为主,结合典型装置分析(如锌铜原电池),强化化学观念中物质结构与性质的关联|
|创新强化练|复杂情境应用(题7-8)、综合反应设计(题9-11)|含信息迁移题(如氨硼烷电池)和综合探究题(多电解质情境),体现科学思维的证据推理与模型建构|
内容正文:
第一课时 原电池的工作原理
题组一 原电池的工作原理
1.(2026•河北唐县一中开学考)下列有关如图所示装置的叙述正确的是(该装置工作时)( )
A.稀硫酸的电离方程式为H2SO42H++2
B.H+往锌电极迁移,且铜电极上无气泡产生
C.铜电极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-
D.一段时间后,电解质溶液的质量较反应前有所增加
2.下列关于实验现象的描述错误的是( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.用锌片作负极,铜片作正极,在CuSO4溶液中,铜片质量增加
C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
D.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
题组二 原电池工作原理的应用
3.(2026•南京五校联盟调研) 由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
A上有气体产生
B的质量增加
二价金属A不断溶解
根据实验现象判断下列说法错误的是( )
A.装置甲中正极的电极反应式是:2H++2e-H2↑
B.四种金属的活泼性强弱顺序为:C>B>A>D
C.装置乙中B为负极
D.装置丙中负极电极反应式为A-2e-A2+
4.某同学根据化学反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu,并利用实验室材料制作原电池。下列关于该原电池组成的说法正确的是( )
选项
A
B
C
D
正极
石墨棒
石墨棒
铁棒
铜棒
负极
铁棒
铜棒
铜棒
铁棒
电解质溶液
CuCl2溶液
CuCl2溶液
FeSO4溶液
FeSO4溶液
题组三 原电池电极反应式的书写
5.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( )
A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池,负极的电极反应式为Fe-2e-Fe2+
B.由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池,负极的电极反应式为Al-3e-Al3+
C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池,负极的电极反应式为Al+4OH--3e-[Al(OH)4]-
D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,负极的电极反应式为Al-3e-Al3+
6.(2026•扬州红桥中学月考)实验发现,298 K时,在氯化铁酸性溶液中加入少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( )
A.左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去 B.该原电池的正极反应是Zn-2e-Zn2+
C.该电池铂电极上立即有气泡出现 D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+2Fe+3Zn2+
7.(2025•连云港东海高级中学)下列关于如图所示原电池的说法正确的是( )
A.当a为Cu,b为含有碳杂质的Al,c为稀硫酸时,b极上观察不到气泡产生
B.当a为石墨,b为Fe,c为浓硫酸时,不能产生连续的稳定电流
C.当a为Mg,b为Al,c为NaOH溶液时,根据现象可推知Al的活动性强于Mg的
D.当a为石墨,b为Cu,c为FeCl3溶液时,a、b之间没有电流通过
8.(2026•苏州第十中学段考)为探究AgNO3与KI溶液能否发生氧化还原反应,设计了如图所示的原电池装置,闭合开关K一段时间后,观察到Y电极表面有银白色物质析出,左侧烧杯中溶液变蓝。下列说法正确的是( )
A.该装置实现了电能向化学能的转化 B.X电极为正极
C.盐桥中的移向右侧烧杯 D.该原电池总反应为2AgNO3+2KI2Ag+I2+2KNO3
9.(2026•苏州桃坞高级中学月考)根据反应KMnO4+FeSO4+H2SO4MnSO4+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O(未配平)设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol•L-1,溶液的体积均为200 mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法不正确的是( )
A.石墨b是原电池的负极,发生氧化反应
B.甲烧杯中的电极反应式:+5e-+8H+Mn2++4H2O
C.电池工作时,盐桥中的阴离子向乙烧杯中移动,阳离子向甲烧杯中移动,保持溶液中的电荷平衡
D.忽略溶液体积变化,Fe2(SO4)3浓度变为1.5 mol•L-1,则反应中转移的电子为0.1 mol
10.(2025•淮安段考)已知:质子交换膜只允许H+通过。科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如图所示,该电池在常温下即可工作,总反应为NH3•BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。
(1)b室为该原电池的 极区。
(2)放电过程中,H+通过质子交换膜的移动方向为 。
(3)当有6 mol电子转移时,理论上消耗的H2O2为 mol。
11.Ⅰ.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入电解质A的稀溶液中组成原电池,如图1所示:
(1)若A为HCl,则Al片作 极。
(2)若A为NaOH,则Al片作 极,该电极的电极反应式为
。
(3)若A为HNO3,则Cu片作 极,该电极的电极反应式为 。
Ⅱ.某学生利用图2实验装置探究盐桥式原电池的工作原理。
按照实验步骤依次回答下列问题:
(4)若装置中铜电极的质量增加0.64 g,则导线中转移的电子数目为 。
(5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+,会加速Zn电极的腐蚀,还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的 (填字母)。
A.NaOH B.Zn
C.Fe D.H2SO4
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第二单元 化学能与电能的转化
第一课时 原电池的工作原理
1.D 稀硫酸的电离方程式应为H2SO42H++,选项中书写错误,A错误;原电池中阳离子向正极迁移,铜为正极, H+应向铜电极迁移,且H+在铜电极得电子生成H2,铜电极有气泡产生,B错误;电解质为稀硫酸,铜电极(正极)的电极反应式为H2↑,C错误;负极锌溶解:Zn-2e-Zn2+,正极生成H2逸出:2H++2e-H2↑,每溶解65 g Zn生成2 g H2,溶液质量增加,D正确。
2.D 铜片和铁片紧靠并浸入稀硫酸中,铜片上H+获得由铁片传递过来的电子:2H++2e-H2↑,所以可观察到铜片表面出现气泡,A正确;锌片作负极,铜片作正极,发生反应:Zn+Cu2+Zn2++Cu,生成的Cu在铜片上析出使其质量增加,B正确;把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,发生反应:Zn+Cu2+Zn2++Cu,置换出的Cu与剩余的Zn接触,在盐酸中构成了原电池,加速2H++2e-H2↑反应,可观察到气泡放出的速率加快,C正确;铜片插入FeCl3溶液中,发生的反应是Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,并没有单质铁析出,D错误。
3.C 装置甲中A电极电极反应式为2H++2e-H2↑,则A极是正极,B极是负极,说明金属活泼性B>A。装置乙中,B的质量增加,B极反应式为Cu2++2e-Cu,说明B是正极,C是负极,金属活泼性C>B。装置丙中二价金属A不断溶解于稀硫酸,说明A作负极,电极反应式为A-2e-A2+,D为正极,则金属活泼性A>D;则活泼性强弱顺序为C>B>A>D,C错误。
4.A 根据反应Fe+Cu2+Fe2++Cu,可知该原电池中Fe为负极,正极选用比铁不活泼的金属或石墨棒,电解液为含Cu2+的溶液。Fe为负极,不能为铜棒,B错误;铁和铜作原电池电极,铁更活泼,应为负极,C错误;电解液为含Cu2+的溶液,D错误。
5.D 铁比铜活泼,铁作负极,负极的电极反应式为Fe-2e-Fe2+,A正确;铝比铜活泼,铝作负极,负极的电极反应式为Al-3e-Al3+,B正确;虽然镁比铝活泼,但镁不与氢氧化钠溶液反应,因此铝作负极,负极的电极反应式为Al+4OH--3e-[Al(OH)4]-,C正确;Al遇浓硝酸发生钝化,则铜作负极,负极的电极反应式为Cu-2e-Cu2+,D错误。
6.A 由题意可知:加入少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+,故Pt电极作原电池正极,电极反应方程式为Fe3++e-Fe2+,Zn作负极,电极反应方程式为Zn-2e-Zn2+,A正确,B、C错误;负极Zn失去电子变为Zn2+,正极Fe3+获得电子变为Fe2+,故该电池总反应为Zn+2Fe3+2Fe2++Zn2+,D错误。
7.B A项,a为正极,b为负极,铜上有气泡产生,因b为含有碳杂质的Al,自身构成原电池,碳为正极,铝为负极,b极上可观察到气泡产生,错误;B项,铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物保护膜,发生钝化现象,不能产生连续的稳定电流,正确;C项,Mg、Al在NaOH溶液中可以构成原电池,Al作原电池的负极,但是Mg的活泼性强于Al,错误;D项,当a为石墨,b为Cu,c为FeCl3溶液时,b为负极,a为正极,a、b之间有电流通过,错误。
8.D 根据题目信息和装置可知,该装置为原电池,闭合开关K一段时间后,观察到Y电极表面有银白色物质析出,则Y电极是正极,电极反应式是Ag++e-Ag,X电极是负极,电极反应式为2I--2e-I2,A、B错误;原电池中,阴离子移向负极,盐桥中的移向左侧烧杯,C错误;结合两极反应式,该原电池总反应为2AgNO3+2KI2Ag+I2+2KNO3,D正确。
9.D 乙烧杯中Fe2+发生氧化反应生成Fe3+,石墨b为负极,发生氧化反应,A正确;甲烧杯为正极区,在酸性条件下得电子被还原为Mn2+,电极反应式正确,B正确;电池工作时,盐桥中的阴离子向负极(乙)移动,阳离子向正极(甲)移动,C正确;乙烧杯溶液体积0.2 L,Fe2(SO4)3浓度从1 mol·L-1增至1.5 mol·L-1,生成0.1 mol Fe2(SO4)3,对应0.2 mol Fe2+被氧化,转移0.2 mol电子,D错误。
10.(1)正 (2)由a室向b室 (3)3
解析:由总反应方程式可知,a室为原电池的负极区,电极反应式为NH3·BH3+2H2O-6e-N+B+6H+,b室为原电池的正极区,电极反应式为3H2O2+6H++6e-6H2O。(1)b室为原电池的正极区。(2)原电池中阳离子移向正极,电池工作时,氢离子通过质子交换膜向正极移动,即由a室移向b室。(3)b室电极反应式为H2O2+2H++2e-2H2O,当有6 mol电子转移时,理论上消耗3 mol H2O2。
11.Ⅰ.(1)负 (2)负 Al+4OH--3e-[Al(OH)4]-
(3)正 N+3e-+4H+NO↑+2H2O
Ⅱ.(4)1.204×1022(或0.02NA) (5)B
解析:Ⅰ.(1)Cu不能和盐酸反应,Cu—Al—盐酸构成原电池时,Al失去电子,作负极。(2)Al—Cu—NaOH溶液构成原电池时,Al作负极,电极反应式为Al+4OH--3e-[Al(OH)4]-。(3)Al和Cu都能和稀硝酸反应,Al比Cu活泼,Al片作负极,Cu片作正极,该电极上N在酸性条件下得电子生成NO和H2O,该电极反应式为N+3e-+4H+NO↑+2H2O。Ⅱ.(4)0.64 g铜的物质的量为0.01 mol,由电极反应式Cu2++2e -Cu可知,生成1 mol铜,转移2 mol电子,故生成0.01 mol铜,导线中转移0.02 mol电子,电子数目为1.204×1022或0.02NA。(5)除去Cu2+,A、C项物质会引入杂质,D项物质不能除去Cu2+,并且会在正极上生成H2,只有B项物质符合题意。
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