2018学年高二化学人教版选修4 第4.1 原电池 含答案

4-1原电池一、选择题1．下列装置不可以组成原电池的是( )答案：C点拨：C中的装置不能形成闭合回路。

2．如图所示装置，下列说法正确的是( )A．Cu为正极，Cu片上发生还原反应B．Cu为正极，Cu片上发生氧化反应C．Cu为负极，Cu片上发生还原反应D．Cu为负极，Cu片上发生氧化反应答案：A点拨：原电池中活泼性较差的一极作正极，正极上发生还原反应。

3．下列叙述中正确的是( )A．任何化学反应都能设计成原电池B．任何氧化还原反应都能设计成原电池C．原电池反应一定是氧化还原反应D．两个不同的金属电极插入到电解质溶液中就能形成原电池答案：C点拨：形成原电池的反应是氧化还原反应，故A错。

原电池反应必须是自发的、放热的，吸热的氧化还原反应不能设计成原电池，故B错。

根据原电池的形成条件必须形成闭合回路，故D错。

4．下列反应不可用于设计成原电池的是( )A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OB．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2OC．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3答案：A点拨：自发氧化还原反应都可以设计成原电池。

A项为非氧化还原反应，不能设计成原电池。

5．某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是( )A．正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl2溶液B．正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液C．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液答案：B点拨：将电池反应拆分为两个半反应，正极：Fe3＋＋e－===Fe2＋(还原反应)，负极：Fe－2e－===Fe2＋(氧化反应)，所以负极材料必须是Fe，正极材料只要是比铁不活泼的金属或非金属即可，电解质溶液为可溶性的三价铁盐。

所以B可以，A、C、D不行。

6．某电池的总反应为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是( )答案：A答案：能实现反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋原电池应符合以下条件：①负极为Fe，正极材料的活泼性比Fe差；②电解质溶液应为含Fe3＋的溶液。

《原电池》常见题型及解法有关原电池的知识是《考试大纲》要求理解并掌握的重要知识，是高中“电化学”知识的重要组成部分，也是化学和物理两个学科知识和能力的交叉点。

现为同学们总结几种常见的应用原电池原理的题型及解法，希望对同学们解决原电池问题会有所帮助。

题型一、判断所给装置是否原电池解决这类题型必须清楚构成原电池的条件：（1）有两种活动性不同的金属作电极（或一种惰性电极，如石墨电极、铂电极。

）,例如:Zn-Cu，Cu-Ag，Zn-石墨，Cu-Pt均可以是组成原电池的两个极的材料；（2）电极材料均插入电解质溶液中；（3）两极相连与电解质溶液共同构成闭合回路。

要构成一个原电池，必须满足这样的三个条件，缺一不可，缺少其中的任意一个条件均不能构成原电池。

否，不是闭合回路均是是否，非电解质是是是在判断一个装置是否原电池时，应该注意这样三点：（1）不要计较电极的形状和大小；（2）不要计较闭合电路的形成方式，可以有导线，也可以不用导线，只要让两个电极互相连通就行；（3）也不必考虑电解质的成份，可以是一种溶质，也可以是多种溶质的电解质溶液；可以是强电解质溶液，也可以是弱电解质溶液。

只要符合前面所说的构成原电池的三个条件，就能构成原电池。

题型二、电极反应式的书写：Zn-2e-=Zn2+Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2 +2H2O+4e-=4OH Cu2++2e-=Cu 2Fe3++2e-=2 Fe2+一般说来，简单的原电池负极的电极反应一般是负极金属本身失电子变成金属阳离子：R-ne=R n+，比较容易写出；正极上的反应相对复杂一些，需要我们判断出溶液中的哪种微粒在正极板上得电子，这取决于溶液中各种微粒得电子能力的相对大小，这是正确写出正极上电极反应式的关键。

常见的有这样三种情况，（1）酸性溶液中，H+得电子，发生析出氢气的反应，可以看作金属的析氢腐蚀；（2）在弱酸性、中性溶液中，通常溶液中的O2得电子，可以看作是负极发生吸氧反应；（3）当溶液中有金属活动顺序表中H后面的金属阳离子时，通常该金属阳离子得电子，例如：Cu2+、Fe3+、Ag+等。

第四章电化学基础第一节原电池A组1.有关原电池的下列说法中正确的是()A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中负极发生还原反应C.阳离子向正极方向移动D.原电池中正极一定是不活泼金属解析:在外电路中,电子从负极流向正极;原电池中负极发生氧化反应;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动;原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属。

答案:C2.理论上不能设计为原电池的化学反应是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH<0B.HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH<0C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH<0D.2FeCl3(aq)+Fe(s)3FeCl2(aq)ΔH<0解析:原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应,选项A、C、D均属氧化还原反应,理论上可以设计成原电池,而选项B是非氧化还原反应,不能设计成原电池。

答案:B3.某同学制作一个原电池,电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+Zn2++Cu,它的组成是()A.Cu为正极,Zn为负极,CuCl2为电解质溶液B.Cu为正极,Zn为负极,ZnCl2为电解质溶液C.Zn为正极,Cu为负极,CuCl2为电解质溶液D.Zn为正极,Cu为负极,CuSO4为电解质溶液解析:根据原电池中正负极的判断方法,可以分析在将反应Zn+Cu2+Zn2++Cu设计为原电池时,由于锌发生了氧化反应,因而负极材料应选择锌;正极材料选择比锌不活泼的金属或者非金属;而电解质溶液中要含有Cu2+。

答案:A4.如图所示的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此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→YB.若两电极分别为Zn和石墨棒,则X为石墨棒,Y为ZnC.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>YD.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应解析:由图可知,电子的流动方向是X→外电路→Y,则电流的方向就为Y→外电路→X;X 为原电池的负极,Y为正极,X的活动性比Y的强;X极应发生氧化反应,Y极应发生还原反应。

项中乙醇不是电解质溶液；C项装置不构成闭合回路；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是正极负极电解质溶液Cu Fe FeCl溶液．①②③ B．④⑤⑥．③④⑤ D．②③⑥①Br2＋2e－===2Br－，②2Br－－2e－===Br2，③Zn－2e－===Zn2＋，④Zn2＋＋2e－===Zn，其中表示该电池工作时负极和正极反应的分别是( )A．②和③ B．②和①C．③和① D．④和①【答案】 C5．下列关于实验现象的描述不正确的是( )A．铜、锌组成的原电池中电子从锌电极经过导线流向铜电极B．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C．把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快【答案】 C【解析】铜片与FeCl3溶液接触后，发生反应Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。

6.将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。

此电池工作时，下列叙述正确的是( )A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋B．铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的D．Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出【答案】 B【解析】电解质溶液为NaOH溶液，应为Al失电子，Al为负极，故A项错；铝条表面的氧化膜为Al2O3，Al2O3能与NaOH反应，故不必处理，B项正确；在内电路中是阴、阳离子定向移动，C项错；开始工作时Al→AlO－2，无沉淀，D项错。

7.(双选)如图，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为金属铁，a为NaOH溶液，组装成一个原电池，下列说法中正===Si4＋【解析】N棒变细，说明被腐蚀，N极活泼性大于M极，A、D均不合题意。

第四章电化学基础训练1原电池[基础过关]一、原电池工作原理的应用1．关于右图装置的叙述，正确的是() A．铜是负极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原后生成H22．如图，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→YB．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeC．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D．若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为X>Y3．如图所示装置中，可观察到电流表指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()4．按下图装置实验，若x轴表示流出负极的电子的物质的量，则y轴应表示()①c(Ag＋)②c(NO－3)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的质量A．①③B．③④C．①②④D．②二、原电池正极、负极的判断5．对于原电池的电极名称，叙述错误的是() A．发生氧化反应的一极为负极B．正极为电子流入的一极C．比较不活泼的金属为负极D．电流流出的一极为正极6．在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是()A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，电子从a极流向b极D．a极上发生了氧化反应7．如图所示，烧杯内盛有浓HNO3，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余。

下列有关说法正确的是()A．Fe比Pb活泼，始终作负极B．Fe在浓HNO3中钝化，始终不会溶解C．电池停止工作时，烧杯中生成了Fe(NO3)3D．利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想三、电极反应式的书写8．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。

下列说法中不正确的是()A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al－3e－===Al3＋B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋9．锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外电路中，电流从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液10．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．下列叙述正确的是()①原电池是把化学能转化为电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式来实现A．①⑤B．①④⑤C．②③④D．②⑤解析：②原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应；③原电池的反应必须是能自发进行的氧化还原反应；④碳棒是导体，可作原电池的正极。

答案： A2．下列装置可以组成原电池的是()答案： A3．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U型管)构成一个原电池。

以下有关该原电池的叙述正确的是()①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag＋＋e－===Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①②B．②③C．②④D．③④解析：该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，正极反应式为2Ag＋＋2e－===2Ag，因此②对；在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以①错；没有盐桥，原电池不能形成闭合回路，所以③错；无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，所以④对。

答案： C4．某原电池装置如图所示。

下列有关叙述中，正确的是()A．Fe作正极，发生氧化反应B．负极反应：Al－3e－＋3OH－===Al(OH)3↓C．工作一段时间后，盛有稀硫酸溶液的烧杯中pH不变D．盐桥中的Cl－向左边烧杯中移动，使该烧杯中溶液保持电中性解析：A项，铝的金属性强于铁，则铝是负极，铁是正极，铁上发生还原反应，错误；B项，铝是负极，失去电子，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O，错误；C项，工作一段时间后，盛有稀硫酸溶液的烧杯中氢离子放电，浓度降低，则pH增大，错误；D 项，铝是负极，则盐桥中的Cl－向左边烧杯中移动，使该烧杯中溶液保持电中性，D正确。

§4．1 原电池一．选择题（每题6分、共72分）1．有关下图所示原电池的叙述不正确的是( )A．电子沿导线由Cu片流向Ag片B．正极的电极反应式是Ag＋＋e－===AgC．Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应D．反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液2．100 mL 1 mol/L的硫酸与过量的锌粒反应，在一定温度下，为了加快反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应混合液中加入少量的A．Na2CO3溶液B．CuSO4溶液 C．CH3COONa D．K2SO4溶液3．如图所示，杠杆A、B两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化) ( )A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低 B．当杠杆为导体时，A端低B端高C．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高 D．当杠杆为导体时，A端高B端低4．如图：电流计的指针会偏转，M极变粗，N极变细符合这种情况的是A．M是铜，N是锌，R是硫酸溶液B．M是锌，N是铜，R是硫酸铜溶液C．M是银，N是锌，R是硝酸银溶液D．M是铁，N是铜，R是硝酸铜溶液5．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④6．银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。

根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。

下列说法正确的是A．处理过程中银器一直保持恒重B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + A12S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl7．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。

第四章电化学基础第一节原电池A组1.有关原电池的下列说法中正确的是()A.在外电路中电子由正极流向负极B.在原电池中负极发生还原反应C.阳离子向正极方向移动D.原电池中正极一定是不活泼金属解析:在外电路中,电子从负极流向正极;原电池中负极发生氧化反应;随着反应的进行,阳离子在正极被还原,所以电解质溶液中的阳离子向正极移动;原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差,但不一定是不活泼金属。

答案:C2.理论上不能设计为原电池的化学反应是()A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH<0B.HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l)ΔH<0C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH<0D.2FeCl3(aq)+Fe(s)3FeCl2(aq)ΔH<0解析:原电池反应均是自发进行的放热的氧化还原反应,选项A、C、D均属氧化还原反应,理论上可以设计成原电池,而选项B是非氧化还原反应,不能设计成原电池。

答案:B3.某同学制作一个原电池,电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+Zn2++Cu,它的组成是()A.Cu为正极,Zn为负极,CuCl2为电解质溶液B.Cu为正极,Zn为负极,ZnCl2为电解质溶液C.Zn为正极,Cu为负极,CuCl2为电解质溶液D.Zn为正极,Cu为负极,CuSO4为电解质溶液解析:根据原电池中正负极的判断方法,可以分析在将反应Zn+Cu2+Zn2++Cu设计为原电池时,由于锌发生了氧化反应,因而负极材料应选择锌;正极材料选择比锌不活泼的金属或者非金属;而电解质溶液中要含有Cu2+。

答案:A4.如图所示的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸,外电路中的电子流向如图所示,对此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→YB.若两电极分别为Zn和石墨棒,则X为石墨棒,Y为ZnC.若两电极都是金属,则它们的活动性为X>YD.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应解析:由图可知,电子的流动方向是X→外电路→Y,则电流的方向就为Y→外电路→X;X为原电池的负极,Y为正极,X的活动性比Y的强;X极应发生氧化反应,Y极应发生还原反应。

04课后测评提实能基础中档稍难原电池工作原理和正1、2、39、10负极的判断原电池工作原理的应4、5、67、8用综合提升11121.在如图所示的8个装置中,属于原电池的是( )A．①④B．③④⑤C．④⑧D．②④⑥⑦解析:根据原电池的构成条件可知:①中一个电极,③中两电极材料相同，⑤中酒精为非电解质，⑧中两电极材料相同且未形成闭合回路，故①③⑤⑧均不能构成原电池.答案：D2．下图是锌、铜和稀硫酸形成的原电池,某实验兴趣小组同学做完实验后，在读书卡片上记录如下：错误!卡片上的描述合理的是( ）A．①②③B．③④⑤C．①⑤⑥D．②③④解析：构成原电池的正极是Cu,负极是Zn，故①错误;电子从负极Zn流出，流向正极Cu，H＋向正极移动，在Cu上得电子:2H＋＋2e－===H2↑,故②错误，③、④正确；此原电池负极上发生的反应是Zn－2e－===Zn2＋，⑥错误；总反应方程式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，当有1 mol电子通过时，产生H2为0.5 mol，故⑤正确。

答案：B3．有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增加b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极A．a>b〉c〉d B．b>c〉d〉aC．d>a>b〉c D．a〉b〉d>c解析：由第一个装置可知a极溶解,故a极是负极，可知金属活动性a〉b；第二个装置依据氧化性、还原性的规律可知金属活动性b>c；由第三个装置得金属活动性d>c；第四个装置电子从d→a；故金属活动性d>a。

答案：C4．[2014·威海市模拟］下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是（)A．当两电池转移相同电子时，生成和消耗Ni的物质的量相同B．两装置工作时，盐桥中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动C．由此可判断能够发生2Cr3＋＋3Ni===3Ni2＋＋2Cr和Ni2＋＋Sn===Sn2＋＋Ni的反应D．由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为:Cr ＞Ni＞Sn解析:根据题给原电池装置可判断左图中Ni作正极，正极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni，右图Ni作负极,电极反应式为Ni－2e－===Ni2＋，由此可看出当两电池转移相同电子时，生成消耗Ni的物质的量相同,A项正确；盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极，B 项正确；在左图中Cr作负极,Ni作正极，发生反应为2Cr＋3Ni2＋===3Cr3＋＋3Ni,右图中Ni作负极,Sn作正极，发生反应Ni＋Sn2＋===Ni2＋＋Sn，由两反应可看出三种金属的还原性Cr＞Ni＞Sn，故C项错误，D项正确。

第一节原电池
1.以铜锌原电池为例，认识原电池的工作原理。

2. 掌握原电池电极反响式和总反响方程式的书写。

3．能设计简单的原电池。

原电池的工作原理
1．原电池
(1)观点：将化学能转变为电能的装置。

(2)实质：自觉进行的氧化复原反响，把化学能转变为电能。

2．原电池工作原理( 以锌铜原电池为例)
装置
表示图
现象锌片渐渐溶解，铜片上有红色物质析出，质量增添，电流表指针发生偏转
电极Zn 电极Cu电极电极名称负极正极
得失电子失电子得电子
电子流向流出 ( 填“出”或“入”)流入 ( 填“出”或“入”)
反响种类氧化反响复原反响
电极反响式Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋ 2e－ ===Cu
总反响式Zn＋ Cu2＋ ===Cu＋Zn2＋
3. 盐桥
(1)成分：含有琼脂的 KCl 饱和溶液。

(2)离子挪动方向： Cl －移向 ZnSO4溶液 ( 负极区 ) ， K＋移向 CuSO4溶液 ( 正极区 ) 。

(3)作用：使两个半电池形成通路，并保持两溶液的电中性。

4．原电池形成的条件
(1)两个开朗性不一样的电极。

(2)电解质溶液或熔融电解质。