人教版化学选修4重要知识点剖析 原电池工作原理

原电池工作原理下图所示为铜锌原电池，硫酸作电解质溶液，下列有关说法不正确A．锌片作负极B．电子由铜片经导线流向锌片C．铜片上有气泡产生D．一段时间后，溶液中氢离子的物质的量减少【参考答案】B【试题解析】锌片和硫酸反应，而铜不与硫酸反应，所以锌作负极，故A正确；锌作负极，铜作正极，锌失去电子，经导线流向铜片，故B错误；铜片氢离子得到电子生成氢气，故C正确；溶液中氢离子不断消耗，一段时间后，溶液中氢离子的物质的量减少，故D正确。综上所述，答案为B。原电池工作原理(以锌铜原电池为例)装置锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，电流表指针发生偏转电极名称Zn电极—负极Cu电极—正极得失电子失电子得电子电子流向流出流入反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn−2e−===Zn2＋Cu2＋＋2e−===Cu总反应式Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu1．（济宁第二中学2019−2020高二10月月考）下列关于原电池的叙述中错误的是A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转变为电能的装置C．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应D．原电池放电时，电流的方向是从正极到负极2．在溶液中，原电池的两电极距离越近，导电能力越强。重铬酸钾具有强氧化性，能加快反应速率。下列锌­铜原电池装置中，电极材料、灯泡、烧杯等均相同，能使小灯泡最亮的是A．

B．C．

D．3．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是A．电子通过盐桥从乙池流向甲池B．盐桥中的电解质溶液为KCl溶液C．开始时，银片上发生的反应是：Ag−e−Ag＋D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同4．（1）下列装置属于原电池的是________。（2）在选出的原电池中，________是负极，发生______反应，________是正极，该极的现象是____________________________________________。（3）此原电池反应的化学方程式为__________________________________。5．某校化学兴趣小组为了探究原电池工作原理，进行如下系列实验。请分析实验结果并回答相应问题。（1）实验一中，铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流表指针偏转，但较短时间内电流明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94g，铜片增重了3.84g，则该原电池的工作效率是_______________(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)。（2）实验二中，刚将铜片、锌片插入溶液中时电流表指针偏转，但立即就归零了。为什么锌的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2+?________________________________________________________。（3）实验三中，盐桥中K+流向___________________(填“ZnSO4”或“CuSO4”)溶液，如果Zn的消耗速率为1×10−3mol·s−1，则K+的迁移速率为___________________mol·s−1。与实验一比较，实验三原电池的工作效率大大提高，原因是________________________________________________________。（4）根据实验一、二、三可得出的结论是______________________________________________________(写出两点即可)。1．【答案】A【解析】A．构成原电池正负极的材料可能是导电的非金属和金属，如Zn、C和稀硫酸原电池，故A错误；B．原电池工作时，有电流产生，故其是将化学能转变为电能的装置，B正确；C．原电池中，电子从负极流出，负极上失电子发生氧化反应，故C正确；D．原电池放电时，负极上失电子、正极上得电子，所以电流从正极流向负极，故D正确。故选A。2．【答案】C【解析】A、B原电池的两电极距离远，导电能力弱；C、D原电池的两电极距离近，导电能力强，C中重铬酸钾具有强氧化性，能加快反应速率，所以C导电能力大于D，所以C小灯泡最亮且持续时间较长，故选C。3．【答案】D【解析】A．电子不能通过电解质溶液，故A不选；B．乙烧杯中的电解质溶液为AgNO3溶液，能和KCl生成AgCl沉淀，堵塞盐桥，故B不选；C．铜片是负极，银片是正极，在银片上发生的反应是Ag＋+e−Ag，故C不选；D．该原电池的负极是铜，电极反应为Cu−2e−Cu2+，正极是银，电极反应为2Ag＋+2e−2Ag，两极的反应相加得到总反应：Cu+2Ag+Cu2++2Ag，将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应也是铜置换银，故D选。4．【答案】（1）⑤（2）Fe氧化CuCu表面有气泡产生（3）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑【解析】（1）构成原电池的条件：两个活泼性不同的电极；电解质溶液；形成闭合回路；自发进行的氧化还原反应。根据此条件知，⑤属于原电池。（2）（3）在⑤中，Fe为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，Cu表面有气泡冒出，反应实质为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。5．【答案】（1）60%（2）未形成闭合回路（3）CuSO4

2×10−3氧化剂和还原剂互不接触，电子只能通过导线发生转移（4）Zn的活泼性比Cu的强、原电池的两极需要形成闭合回路才能产生电流(其他答案合理也可)【解析】（1）铜片质量增加是由于溶液中的Cu2+在Cu极获得电子变为Cu，Zn失电子的物质的量等于Cu2+获得电子的物质的量，即参与原电池反应的n(Zn)=n(Cu)==0.06mol，锌片参与原电池反应的质量为0.06mol×65g·mol−1=3.9g，但实际测得锌片减少了3.94g，说明Zn直接与Cu2+发生置换反应在锌片上析出Cu，由反应Zn+Cu2+Cu+Zn2+，结合差值法可得Zn的质量为×65g=2.6g，参加反应的Zn的总质量为3.9g+2.6g=6.5g，所以原电池的工作效率为×100%=60%。（2）将铜片、锌片插入溶液中的瞬间，Zn、Cu之间存在电势差，能产生短暂的电流，但整个装置没有形成闭合回路，锌的电子就不能持续通过导线流向铜极给Cu2+。（3）实验三中，Zn为原电池的负极，Cu极上富集大量的负电荷，所以带正电荷的K+向CuSO4溶液迁移。根据电子守恒可知，K+的迁移速率为Zn的消耗速率的两倍，即2×10−3mol·s−1。对比实验一和实验三的装置特点可知，锌片没有直接插入CuSO4溶液中，Zn不能与Cu2+发生置换反应，从而大大提高了原电池的工作效率。（4）根据实验一、二、三的现象和原电池的形成条件分析即可得出结论。化妆品中的甲苯如果你患有