高中人教版 (2019)第一節(jié) 原電池第一課時(shí)導(dǎo)學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

?第一節(jié)　原電池
第一課時(shí)　原電池的工作原理
[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.以銅鋅原電池為例，理解原電池的工作原理，判斷原電池的正、負(fù)極，會(huì)書寫其電極反應(yīng)式。2.了解鹽橋在帶有鹽橋原電池中的實(shí)用性。

1．原電池及其構(gòu)成條件
(1)原電池是能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
構(gòu)成原電池的條件
①具有活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極(可以用金屬作電極，也可以用其他導(dǎo)電材料作電極，如石墨等)；
②具有電解質(zhì)溶液(兩電極均插入電解質(zhì)溶液中形成內(nèi)電路)；
③電極間形成閉合回路(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)；
④能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)(本質(zhì)條件)。
(2)實(shí)驗(yàn)探究銅鋅原電池的工作原理
實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)步驟
將銅片和鋅片用導(dǎo)線連接，并在中間串聯(lián)一個(gè)電流表；平行插入盛有CuSO4溶液的燒杯中，觀察現(xiàn)象
①用一個(gè)充滿電解質(zhì)溶液的鹽橋，將置有鋅片的ZnSO4溶液和置有銅片的CuSO4溶液連接起來(lái)，然后將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，并在中間串聯(lián)一個(gè)電流表，觀察現(xiàn)象；
②取出鹽橋，觀察現(xiàn)象

續(xù)表
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
電流表
指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
①電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；
②取出鹽橋，電流表的指針回到零點(diǎn)
電極變化
鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質(zhì)析出
①左邊燒杯中的鋅片逐漸溶解，右邊燒杯中的銅片上有紅色金屬析出；②取出鹽橋，銅片上不再有金屬析出，鋅片也不再溶解
電極反應(yīng)
銅片：Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應(yīng))
鋅片：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))
電池總反應(yīng)：Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋
2．電極與電極反應(yīng)
(1)負(fù)極：失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，外電路電子流出的一極；一般情況下，較活潑金屬作負(fù)極。
電極反應(yīng)式：較活潑金屬－ne－===金屬陽(yáng)離子，如Zn－2e－===Zn2＋。
現(xiàn)象：一般負(fù)極溶解，質(zhì)量減小。
(2)正極：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，外電路電子流入的一極；一般情況下，較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體作正極。
電極反應(yīng)式：電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子＋ne－===單質(zhì)(或較低價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子)，如2H＋＋2e－===H2↑。
現(xiàn)象：一般有氣體放出或正極質(zhì)量增大。

1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)理論上，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計(jì)成原電池。(　　)
(2)在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極。(　　)
(3)在鋅銅原電池中，因?yàn)橛须娮油ㄟ^(guò)電解質(zhì)溶液形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生。(　　)
(4)電子由正極流向負(fù)極，電流由負(fù)極流向正極。(　　)
(5)一般來(lái)說(shuō)，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高。(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√

2．對(duì)于原電池的電極名稱，敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負(fù)極
B．正極為電子流入的一極
C．比較不活潑的金屬為負(fù)極
D．電流流出的一極為正極
答案　C
3. 下列關(guān)于下圖所示裝置的敘述正確的是(　　)

A．銅是陽(yáng)極，銅片上有氣泡產(chǎn)生
B．銅片質(zhì)量逐漸減少
C．電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
D．氫離子在銅片表面被還原
答案　D

知識(shí)點(diǎn)一　原電池中正負(fù)極的判斷與電極反應(yīng)的書寫

1．判斷原電池正負(fù)極的方法

2．電極反應(yīng)的書寫方法
(1)首先寫出原電池反應(yīng)，并正確地分析其氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如：
＋ ===Zn ＋2NH3＋
(2)其中氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物。如：2NH＋2e－===2NH3＋H2；還原劑在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)為：還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物。如：Zn－2e－===Zn2＋。

[解析]　由電極反應(yīng)可知，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，為電源的負(fù)極，碳棒為電源的正極。電子由鋅極流出通過(guò)外電路流向碳棒，電流方向和電子移動(dòng)方向相反。長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用時(shí)，因電解質(zhì)溶液呈酸性，會(huì)使鋅皮慢慢溶解而破損，糊狀物可能流出，從而腐蝕用電器。
[答案]　A
[練1]　下列有關(guān)原電池的敘述中錯(cuò)誤的是(　　)
A．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B．構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬
C．在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)
D．原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)
答案　B
解析　構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極可能是兩種不同的金屬，也可能是導(dǎo)電的非金屬(如石墨棒)和金屬，B錯(cuò)誤。
[練2]　如下圖所示為一個(gè)原電池裝置。試回答下列問(wèn)題：

(1)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時(shí)，Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為；Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為；電池反應(yīng)為。
(2)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，Mg電極上發(fā)生的反應(yīng)為；Al電極上發(fā)生的反應(yīng)為，電池反應(yīng)為。
答案　(1)Mg－2e－===Mg2＋　2H＋＋2e－===H2↑
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(2)6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－　2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
解析　當(dāng)電解質(zhì)溶液為酸溶液時(shí)，Mg比Al活潑，Mg是原電池的負(fù)極，失去電子變?yōu)镸g2＋；Al是原電池的正極，電子由Mg片流向Al片，正極上H＋得電子變?yōu)镠2。當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，Al與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，而Mg與強(qiáng)堿不反應(yīng)。所以，Al是原電池負(fù)極，負(fù)極上Al失去電子，電子流向正極，Mg是正極。
易錯(cuò)警示
相對(duì)活潑的金屬不一定作負(fù)極，如：
(1)冷的濃硝酸作電解質(zhì)溶液，金屬鐵或鋁與銅作電極時(shí)，鐵、鋁在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化，金屬活動(dòng)性弱的銅與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅作負(fù)極。
(2)NaOH溶液作電解質(zhì)溶液，金屬鎂與鋁做電極時(shí)，因鋁能與NaOH溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故鋁作負(fù)極，而金屬活動(dòng)性較強(qiáng)的鎂作正極。
　判斷原電池正負(fù)極最根本的方法是根據(jù)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行判斷，即發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極。

知識(shí)點(diǎn)二　原電池原理的應(yīng)用

1．根據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)原電池
根據(jù)構(gòu)成原電池的條件來(lái)設(shè)計(jì)原電池，先由電池反應(yīng)寫出電極反應(yīng)，還原劑＋氧化劑===氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物(拆：還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物；氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物)，然后確定電極材料，再確定電解質(zhì)溶液，最后形成閉合回路，構(gòu)成原電池。
說(shuō)明：設(shè)計(jì)原電池時(shí)，若氧化還原反應(yīng)中無(wú)明顯的電解質(zhì)溶液，可用水作電解質(zhì)，但為了增強(qiáng)其導(dǎo)電能力，往往加入強(qiáng)堿或強(qiáng)酸。如燃料電池中一般可加入KOH或H2SO4增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電能力。
2．加快氧化還原反應(yīng)速率
如在Zn與稀硫酸的反應(yīng)體系中加入少量CuSO4溶液，Zn能置換出少量Cu，在溶液中Zn、Cu、稀硫酸構(gòu)成原電池，可以加快產(chǎn)生H2的速率。
3．比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱
如金屬a、b用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，若金屬b上有
氣泡產(chǎn)生，根據(jù)原電池原理可判斷b為正極，金屬活動(dòng)性a>b。
4．用于金屬的防護(hù)
如要保護(hù)一個(gè)鐵閘門，可用導(dǎo)線將其與鋅塊相連，使鋅塊作原電池的負(fù)極，鐵閘門作正極。

[解析]　(1)當(dāng)Cu、Al導(dǎo)線連接時(shí)，接觸到潮濕的空氣就易形成原電池而使Al被腐蝕。
(2)因?yàn)镕e2(SO4)3能與Cu發(fā)生反應(yīng)：Fe2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，因此根據(jù)給出條件可以設(shè)計(jì)成原電池，其負(fù)極為Cu，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，正極為石墨，電極反應(yīng)為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。
(3)因?yàn)樵姵胤磻?yīng)為Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以負(fù)極為Fe，正極可為Cu、Ag或石墨，電解質(zhì)溶液為稀硫酸，即可畫出裝置圖。
[答案]　(1)二者連接在一起時(shí)，接頭處在潮濕的空氣中形成原電池，鋁作負(fù)極被腐蝕
(2)能　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
(3)如圖(合理即可)

　設(shè)計(jì)原電池的方法
(1)根據(jù)總反應(yīng)分析化合價(jià)變化，找出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。
(2)根據(jù)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)確定原電池的正負(fù)極。
(3)結(jié)合正負(fù)極和電極反應(yīng)確定電極材料和電解質(zhì)溶液等，完成原電池裝置的設(shè)計(jì)。
(4)畫出原電池裝置圖。畫原電池裝置圖時(shí)注意電極材料和導(dǎo)線的粗細(xì)差異，電解質(zhì)溶液也要畫出，并進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)注。
[練3]　在如下圖所示的8個(gè)裝置中，屬于原電池的是(　　)

A．①②④ B．③④⑤
C．④⑥⑧ D．④⑦
答案　D
解析　根據(jù)原電池中有兩個(gè)電極，排除①；根據(jù)兩個(gè)電極的活動(dòng)性不同，排除③和⑧；注意②⑥含有兩種活動(dòng)性不同的金屬或非金屬，即含兩個(gè)電極，根據(jù)兩電極間要形成閉合回路，排除②⑥；根據(jù)必須存在電解質(zhì)溶液，排除⑤；④⑦都滿足形成原電池的條件。
[練4]　把a(bǔ)、b、c、d四種金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池，若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時(shí)，b極上產(chǎn)生大量氣泡，則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?　　)
A．a(chǎn)>b>c>d B．a(chǎn)>c>d>b
C．c>a>b>d D．b>d>c>a
答案　B
解析　a、b相連時(shí)，a為負(fù)極，說(shuō)明活動(dòng)性a>b；c、d相連時(shí)，電流由正極流向負(fù)極，說(shuō)明活動(dòng)性c>d；a、c相連時(shí)，正極產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明活動(dòng)性a>c；b、d相連時(shí)，b為正極，說(shuō)明活動(dòng)性d>b；綜上活動(dòng)性a>c>d>b。
知識(shí)拓展
鹽橋的作用
離子能夠在鹽橋中定向移動(dòng)，通過(guò)鹽橋可將兩份隔開的電解質(zhì)溶液連接起來(lái)，形成閉合回路，使兩份電解質(zhì)溶液保持電中性，從而使原電池不斷地產(chǎn)生電流。

本課歸納總結(jié)
　　　

1．下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是(　　)
A．構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬
B．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
C．在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極，該電極被還原
D．原電池放電時(shí)，電流從負(fù)極流向正極
答案　B
解析　原電池的電極材料可以是金屬，也可以是能導(dǎo)電的非金屬等；原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；原電池中電子從負(fù)極流出，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：原電池放電時(shí)電流從正極流向負(fù)極。
2．如圖所示是一位同學(xué)測(cè)試水果電池的裝置示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A．若金屬片A是正極，則該金屬片上會(huì)產(chǎn)生H2
B．水果電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．此水果發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)
D．金屬片A、B可以一個(gè)是銅片，另一個(gè)是鐵片
答案　C
解析　桔子中含有大量的酸性液體，起到電解質(zhì)溶液的作用，A、B電極可為兩個(gè)活動(dòng)性不同的金屬，用導(dǎo)線相連，形成了原電池，負(fù)極上的反應(yīng)為活潑金屬失電子的反應(yīng)，正極上的反應(yīng)為桔子中的H＋得電子產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)。
3．原電池的總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池可能為(　　)

A
B
C
D
正極
Cu
Al
Zn
Fe
負(fù)極
Zn
Zn
Cu
Zn
電解質(zhì)溶液
H2SO4
CuSO4
ZnCl2
CuCl2
答案　D
解析　由總反應(yīng)可知，Zn失電子被氧化，Zn作負(fù)極；Cu2＋得電子被還原，即電解質(zhì)溶液應(yīng)含Cu2＋，由此可排除A、C；由正極金屬的活動(dòng)性比Zn的弱，可排除B。
4．銅鋅原電池(如圖所示)工作時(shí)，下列敘述正確的是(　　)

A．正極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋
B．電池總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外電路中，電子從正極流向負(fù)極
D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液
答案　B
解析　該電池中Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，Cu為正極，電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電池總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B項(xiàng)正確；原電池工作時(shí)，外電路中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極上由于Zn放電，ZnSO4溶液中Zn2＋的濃度增大，故鹽橋中的Cl－移向ZnSO4溶液，以保持溶液呈電中性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5．某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2===2AgCl。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－
B．放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變
D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子
答案　D
解析　原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故負(fù)極反應(yīng)為2Ag－2e－＋2Cl－===2AgCl，正極反應(yīng)為Cl2＋2e－===2Cl－，A錯(cuò)誤；由于電解質(zhì)溶液中含有大量Cl－，故放電時(shí)，Ag＋在交換膜左側(cè)即與Cl－反應(yīng)生成AgCl沉淀，B錯(cuò)誤；用NaCl代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，C錯(cuò)誤；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中減少0.02 mol離子，其中0.01 mol Cl－參與反應(yīng)生成AgCl,0.01 mol H＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入右側(cè)溶液，D正確。
6. 原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。

(1)完成原電池甲的裝置示意圖(如圖所示)，并做相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。
(2)以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極。
(3)甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是，其原因是。
答案　(1)如下圖所示(合理即可)

(2)逐漸溶解，表面有少量紅色固體析出　
(3)甲　甲使用了鹽橋，避免負(fù)極金屬直接與溶液中的銅離子反應(yīng)而造成能量損失
解析　(1)由題給材料，結(jié)合原電池的構(gòu)成條件可知，組合的原電池可以為鋅銅原電池、鋅鐵原電池、鐵銅原電池。由題圖所給電子移動(dòng)方向可知，左邊為負(fù)極(較活潑金屬)、右邊為正極(較不活潑金屬)，則組合的原電池如圖所示：

(2)由所給的電極材料可知，當(dāng)銅片作電極時(shí)，銅片一定是正極，則負(fù)極是活潑的金屬Zn或Fe，Zn或Fe失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。由于Zn或Fe又直接與CuSO4溶液接觸而發(fā)生反應(yīng)，故工作一段時(shí)間后，負(fù)極逐漸溶解，表面有少量紅色固體(Cu)析出。
(3)電池乙的負(fù)極可與CuSO4溶液直接發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；電池甲的負(fù)極不與所接觸的電解質(zhì)溶液反應(yīng)，化學(xué)能在轉(zhuǎn)化為電能時(shí)損耗較小。

課時(shí)作業(yè)

一、選擇題(本題共7小題，每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1．下列關(guān)于原電池的敘述中正確的是(　　)
A．原電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br /> B．原電池負(fù)極發(fā)生的是還原反應(yīng)
C．原電池在工作時(shí)，正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向負(fù)極
D．原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)
答案　A
解析　原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；原電池中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，而陰離子向負(fù)極移動(dòng)。
2．下列裝置能構(gòu)成原電池，并且能產(chǎn)生明顯電流的是(　　)

答案　B
解析　A項(xiàng)兩個(gè)電極均為Cu，且Cu與稀硫酸不反應(yīng)，C項(xiàng)不能構(gòu)成閉合回路，D項(xiàng)乙醇為非電解質(zhì)，故A、C、D三項(xiàng)中的裝置均不能構(gòu)成原電池；B項(xiàng)裝置中Fe和C分別為負(fù)極和正極，可以構(gòu)成原電池。
3．某原電池總反應(yīng)為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，下列能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是(　　)
選項(xiàng)
A
B
C
D
電極材料
Cu、C
Cu、Ag
Cu、Zn
Fe、Zn
電解質(zhì)溶液
Fe(NO3)3
FeSO4
FeCl3
CuSO4
答案　A
解析　根據(jù)原電池的總反應(yīng)以及原電池工作原理分析可知，Cu元素的化合價(jià)升高，Cu失電子作負(fù)極，電解質(zhì)溶液應(yīng)含有Fe3＋，另一個(gè)電極應(yīng)為比Cu活潑性弱的導(dǎo)電物質(zhì)。A項(xiàng)，Cu作負(fù)極失去電子，電解質(zhì)溶液中Fe3＋得電子，符合上述要求，正確；B項(xiàng)，電解質(zhì)溶液中不含F(xiàn)e3＋，不符合上述要求，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Zn比Cu活潑，Zn作負(fù)極，不符合上述要求，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電極材料不含Cu且電解質(zhì)溶液中不含F(xiàn)e3＋，不符合上述要求，錯(cuò)誤。
4. 下列關(guān)于銅鋅原電池(如圖所示)的說(shuō)法正確的是(　　)

A．Zn是負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．Cu是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)
C．銅片上有氣體逸出
D．電子由銅片通過(guò)導(dǎo)線流向鋅片
答案　C
解析　該裝置是原電池，Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，A錯(cuò)誤；Cu作正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；Cu作正極，H＋在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，C正確；該裝置中Zn作負(fù)極、Cu作正極，所以電子從鋅片沿導(dǎo)線流向銅片，D錯(cuò)誤。
5．某原電池裝置如圖所示。下列有關(guān)敘述中，正確的是(　　)

A．電池工作時(shí)，鹽橋中的Cl－向負(fù)極移動(dòng)
B．負(fù)極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑
C．工作一段時(shí)間后，兩燒杯中溶液pH均不變
D．Fe作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
答案　A
解析　根據(jù)原電池工作原理，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋的作用是構(gòu)成閉合回路和平衡兩燒杯中的電荷，所以Cl－向負(fù)極移動(dòng)，故A正確；鐵作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，故B錯(cuò)誤；左燒杯中pH基本不變，右燒杯中消耗H＋，c(H＋)減小，pH增大，故C錯(cuò)誤；電池總反應(yīng)式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。
6．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO)減小
C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加
D．陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡
答案　C
解析　鋅電極是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅電極是原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；陽(yáng)離子交換膜不允許陰離子通過(guò)，所以電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO)不變，B錯(cuò)誤；乙池發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu，溶液中Cu2＋逐漸減少，為維持溶液中的電荷平衡，Zn2＋會(huì)不斷移向乙池，使溶液質(zhì)量增加，C正確；陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，D錯(cuò)誤。

7．如圖所示是Zn和Cu形成的原電池，某化學(xué)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后，記錄如下：

①Cu為負(fù)極，Zn為正極
②Cu極上有氣泡產(chǎn)生
③SO向Cu極移動(dòng)
④若有0.5 mol電子流經(jīng)導(dǎo)線，則可產(chǎn)生0.25 mol氣體
⑤電子的流向：Cu→Zn
⑥正極反應(yīng)：Cu＋2e－===Cu2＋
其中合理的是(　　)
A．①②③ B．②④
C．④⑤⑥ D．③④⑤
答案　B
解析　根據(jù)圖示裝置和金屬的活動(dòng)性可判斷Zn為負(fù)極，Cu為正極。正極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，即Cu電極上有氣泡產(chǎn)生。原電池中SO向負(fù)極移動(dòng)，電子從負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，即Zn→Cu。根據(jù)正極反應(yīng)2H＋＋2e－===H2↑可知，電路中轉(zhuǎn)移0.5 mol電子時(shí)，生成氣體0.25 mol。
二、選擇題(本題共4小題，每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)
8．下列有關(guān)如圖所示的原電池裝置的敘述不正確的是(　　)

A．銅作負(fù)極，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋
B．碳作正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
C．Fe3＋在正極上發(fā)生還原反應(yīng)
D．若將FeCl3溶液換成稀硝酸，Cu作正極
答案　BD
解析　由題圖裝置可知，該原電池反應(yīng)為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Cu失電子被氧化，Cu為負(fù)極，其電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，A項(xiàng)正確；碳作正極，F(xiàn)e3＋在正極發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)不正確，C項(xiàng)正確；若將FeCl3溶液換成稀硝酸，Cu仍作負(fù)極，D項(xiàng)不正確。
9．分析如圖所示的四個(gè)裝置，其中結(jié)論正確的是(　　)

A．(1)(2)中Mg作負(fù)極，(3)(4)中Fe作負(fù)極
B．(2)中Mg作正極，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．(3)中Cu作負(fù)極，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋
D．(4)中Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋
答案　BC
解析　金屬活動(dòng)性：Mg>Al，故在(1)中Mg作負(fù)極；在NaOH溶液中，Al能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能，故(2)中Al作負(fù)極，Mg作正極，正極的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；常溫下，鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化，而銅與濃硝酸能反應(yīng)，故(3)中Cu作負(fù)極，其電極反應(yīng)為：Cu－2e－===Cu2＋；(4)中CH3CH2OH是非電解質(zhì)，不符合原電池的構(gòu)成條件。
10．控制合適的條件，將反應(yīng)Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池(鹽橋中裝有瓊脂－硝酸鉀溶液；靈敏電流計(jì)的0刻度居中，左右均有刻度)。已知接通后，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷不正確的是(　　)

A．在外電路中，電子從銀電極流向石墨電極
B．鹽橋中的K＋移向甲燒杯
C．電流計(jì)指針居中后，往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)
D．一段時(shí)間后，電流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，越過(guò)0刻度，向左邊偏轉(zhuǎn)
答案　D
解析　石墨電極為正極，正極上Fe3＋得到電子，銀電極為負(fù)極，負(fù)極上Ag失去電子，因此外電路中電子從銀電極流向石墨電極，A正確；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，故鹽橋中的K＋移向正極，即移向甲燒杯，B正確；電流計(jì)指針居中時(shí)，反應(yīng)Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋達(dá)到平衡，往甲燒杯中加入一定量的鐵粉，由于金屬活動(dòng)性：Fe>Ag，此時(shí)Fe作負(fù)極，Ag作正極，外電路中電流方向?yàn)橛摄y電極到石墨電極，故電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)，C正確；一段時(shí)間后，原電池反應(yīng)結(jié)束，靈敏電流計(jì)指針應(yīng)該指向0刻度，D錯(cuò)誤。
11．某小組同學(xué)用如圖所示裝置研究電化學(xué)原理。下列關(guān)于該原電池的說(shuō)法不正確的是(　　)

A．原電池的總反應(yīng)為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
B．若鹽橋中是KNO3溶液，則NO移向乙燒杯
C．其他條件不變，若將CuCl2溶液換為稀硫酸，石墨電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑
D．反應(yīng)前，電極質(zhì)量相等，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，導(dǎo)線中通過(guò)0.2 mol電子
答案　B
解析　負(fù)極電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，正極電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，則原電池的總反應(yīng)為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故A正確；若鹽橋中是KNO3溶液，則NO移向負(fù)極，即移向甲燒杯，故B錯(cuò)誤；其他條件不變，若將CuCl2溶液換為稀硫酸，溶液中的氫離子在正極上得電子，則石墨電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，故C正確；電池總反應(yīng)式為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差12 g，則
　　　　　　　　兩極質(zhì)量差
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　　　Δm　　　　轉(zhuǎn)移電子
56 g　　　　　　　64 g 120 g 2 mol
12 g　　 n
解得n＝0.2 mol，故D正確。
三、非選擇題(本題共2小題)
12．(1)原電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列反應(yīng)中理論上可設(shè)計(jì)成原電池的是 (填字母)，理由是。
A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0
B．C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH>0
C．CaC2(s)＋2H2O(g)===Ca(OH)2(aq)＋C2H2(g)
ΔHC和D>A，綜上金屬活動(dòng)性順序?yàn)镈>A>B>C。
13．甲、乙兩位同學(xué)均想利用原電池反應(yīng)驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性順序，并探究產(chǎn)物的有關(guān)性質(zhì)。甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)a池中正極上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。
(2)b池中總反應(yīng)的離子方程式為。
(3)該實(shí)驗(yàn)證明了“利用金屬活動(dòng)性順序直接判斷原電池正負(fù)極”，這種做法 (填“可靠”或“不可靠”)，若不可靠，請(qǐng)?zhí)岢隽硪环N判斷原電池正負(fù)極的可行方案 (若你認(rèn)為可靠，此空可不作答)。
答案　(1)產(chǎn)生氣泡
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)不可靠　將兩種金屬電極通過(guò)導(dǎo)線連上電流表并插入電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池，利用電流表檢測(cè)電流的方向，從而判斷電子流動(dòng)方向，由此確定原電池的正負(fù)極
解析　當(dāng)稀硫酸作電解質(zhì)溶液時(shí)，Mg作負(fù)極(金屬活動(dòng)性：Mg>Al)，Al作正極，Al電極上產(chǎn)生氣泡；當(dāng)NaOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)，Al作負(fù)極(Mg不與NaOH溶液反應(yīng))，原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。由此可知，原電池的正、負(fù)極與電解質(zhì)溶液有關(guān)，電解質(zhì)溶液不同，導(dǎo)致正、負(fù)極發(fā)生改變。

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