2018-2019学年高中化学同步课时分层作业5原电池的工作原理鲁科版

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课时分层作业(五)原电池的工作原理

(建议用时：45分钟)

[基础达标练]

1．下列关于实验现象的描述不正确的是()

A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面产生气泡

B．用锌片作负极，铜片作正极，锌片和铜片用导线相连插入CuSO溶液中，铜片质量

4

增加

C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面生成一层铁

D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，放出气泡的速率加快

C[A项中形成了原电池，铜片为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H↑，铜片表面产生

2

气泡；B项中正极上发生反应Cu2＋＋2e－===Cu，则在铜片上析出铜使其质量增加；C项中发

生的反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，不会析出单质铁；D项中发生反应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，故放出H的速率加快。]

2

2．MgHO电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。如图所示该电池以海水为电解质溶液。

22

该电池工作时，下列说法正确的是()

【导学号：41722038】

A．Mg电极是该电池的正极

B．HO在石墨电极上发生氧化反应

22

C．石墨电极附近溶液的pH增大

D．溶液中Cl－向正极移动

C[由电池总反应Mg＋HO＋2H＋===Mg2＋＋2HO可知，在该过程中镁被氧化，故镁电极

222

为负极，A项错误。HO为氧化剂，在石墨电极上被还原为水，发生的电极反应为HO＋2H＋

2222

＋2e－===2HO，则石墨电极附近溶液的pH增大，B项错误，C项正确。在原电池中，阴离子

2

移向负极，D项错误。]

3．用铜片、银片、Cu(NO)溶液、AgNO溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO溶液)构成一

3233

个原电池，如图所示。下列有关该原电池的叙述正确的是()

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①在外电路中，电流方向为从铜电极到银电极

②正极反应为Ag＋＋e－===Ag

③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作

④将铜片浸入AgNO溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

3

A．①②B．②③

C．②④D．③④

C[根据原电池的工作原理可判断，相对活泼的铜为负极，铜失电子，电子由铜电极流

出经外电路流向银电极，则电流方向为从银电极经外电路到铜电极，①错误；银为正极，乙

中的Ag＋得到电子在电极上析出，②正确；盐桥的作用是连通电路，使甲、乙两烧杯中的电

荷平衡，所以取出盐桥，将不能形成闭合回路，即不会形成原电池，③错误；铜片浸入AgNO

3

溶液后，铜失电子，Ag＋得电子，发生反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，与原电池反应相同，④

正确。综上所述，本题选C。]

4．如图所示装置中，观察到检流计指针偏转，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()

【导学号：41722039】

MNP

A锌铜稀硫酸溶液

B铜铁稀盐酸

C银锌硝酸银溶液

D锌铁硝酸铁溶液

C[本题通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，应为负极，N

棒金属较活泼，A、D项错误；由M棒变粗，可知电解质溶液中含金属阳离子，B项错误。]

5．把A、B、C、D四块金属沉浸在稀HSO溶液中，用导线两两相连可以组成多种原电

24

池。A、B相连时，A作负极；C、D相连时，D极上有气泡逸出；A、C相连时，A极质量减少；

B、D相连时，B作正极。则四种金属的活动性顺序由大到小排列正确的是()

A．A>B>C>DB．A>C>B>D

C．A>C>D>BD．B>D>C>A

C[原电池中相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极。负极被氧化，

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质量减少，正极发生还原反应，有物质析出，由题意可得金属的活动性顺序为A＞B、C＞D、

A＞C、D＞B，故A＞C＞D＞B。]

6．被称之为“软电池”的纸质电池是采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，而在其另一边

镀二氧化锰)作为传导体，电池总反应为Zn＋2MnO＋HO===ZnO＋2MnO(OH)，下列说法正确

22

的是()

【导学号：41722040】

A．该电池的正极为锌

B．该电池反应中二氧化锰起催化作用

C．当0.1molZn完全溶解时，转移电子的个数为1.204×1024

D．电池正极反应式为2MnO＋2e－＋2HO===2MnO(OH)＋2OH－

22

D[反应过程中Zn元素的化合价由0→＋2，Mn元素的化合价由＋4→＋3，故该电池的

负极为锌，A项错误；MnO在正极得电子，B项错误；当0.1molZn溶解时，转移电子数为

2

0.1mol×2×6.02×1023mol－1＝1.204×1023，C项错误。]

7．下列关于如图所示各装置的叙述正确的是()

A．装置①是原电池，总反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

B．装置①中，铁作正极，正极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋

C．装置②通电一段时间后，石墨Ⅱ电极附近红褐色加深

D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO溶液

4

C[装置①中，Fe为负极，总反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，A、B项错误；装置②中石墨

Ⅱ电极为阴极，Fe(OH)胶粒带正电荷，移向阴极，阴极附近颜色加深，C项正确；装置③

3

中，c极为阳极，则c极为粗铜，d极为阴极，则d极为纯铜，D项错误。]

8．将Fe片和石墨用导线连接，一组插入稀HSO溶液中，一组插入FeCl溶液中，分别

243

形成原电池。

(1)在这两个原电池中，正极分别为________(填序号)。

A．石墨、石墨B．石墨、Fe片

C．Fe片、Fe片D．Fe片、石墨

(2)插入稀HSO溶液中形成的原电池的正极反应式为___________(用离子方程式表

24

示)。

(3)插入FeCl溶液中形成的原电池的电池总反应式为_____________(用离子方程式表

3

示)。

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[解析]当电解质溶液为稀HSO溶液时，原电池的总反应为Fe＋HSO===FeSO＋H↑，

242442

则负极为Fe片，正极为石墨，正极反应式为2H＋＋2e－===H↑；当电解质溶液为FeCl溶液

23

时，原电池的总反应为Fe＋2FeCl===3FeCl，对应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，负

32

极为Fe片，正极为石墨。

[答案](1)A(2)2H＋＋2e－===H↑(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2

9．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。

装置

二价金属AC极质量A上有气

现象

不断溶解增加泡产生

根据实验现象回答下列问题：

(1)装置甲中负极的电极反应式是______________________________。

(2)装置乙中正极的电极反应式是_______________________________。

(3)装置丙中溶液的c(H＋)________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是__________________________。

[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，活动性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有

气体即H产生，则A为正极，活动性D>A，随着H＋的消耗，c(H＋)变小。

2

[答案](1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－===Cu(3)变小(4)D>A>B>C

10．如图所示，烧杯内盛有浓硝酸，在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，甲、

乙两同学在确定电池的正、负极时发生了争执，甲认为Fe比Pb活泼，Fe应为负极；乙认

为Fe在浓硝酸中钝化，Pb应为负极。

(1)丙同学认为将浓硝酸换成另一种溶液，根据检流计指针偏转的情况可判断甲与乙谁

的观点对。则换成的另一种溶液可以是________，若指针偏转方向与浓硝酸作电解液时的偏

转方向________(填“相同”或“不相同”)，则证明甲同学的观点对。

(2)若在Fe、Pb足量的情况下，观察到后来检流计指针反方向偏转，该现象支持

________(填“甲”或“乙”)同学的观点，检流计指针反方向偏转的原因是

___________________________________________________________

___________________________________________________________

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___________________________________________________________

___________________________________________________________。

[解析]已知对比实验中原电池的正、负极，将对比实验中检流计指针的偏转方向与图

示原电池中检流计指针的偏转方向对照，来确定图示原电池的正、负极。若证明甲同学的观

点正确，则需将浓硝酸换成能与铁和铅都反应的酸溶液，但不能使铁发生钝化，因此该酸溶

液可以是稀硫酸或稀盐酸。

[答案](1)稀硫酸或稀盐酸(合理即可)相同

(2)乙开始时，Pb作负极失电子，电子经导线流向Fe极；随着反应的进行，浓硝酸

变成稀硝酸，Fe作负极失电子，电子经导线流向Pb极

[能力提升练]

11．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是()

【导学号：41722041】

A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极

B．②中Mg作为正极，电极反应式为6HO＋6e－===6OH－＋3H↑

22

C．③中Fe作为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

D．④中Cu作为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H↑

2

B[Mg比Al活泼，在①中Mg作负极，但在NaOH溶液中，Mg不反应，而Al可以反应，

故②中Al是负极。在浓硝酸中③铁会钝化，故Cu为负极、Fe为正极。在④中由于不断向

Cu极附近通入空气，而O比溶液中的H＋得电子能力强，故Fe失电子，在Cu极O得电子发

22

生还原反应，电极反应式为O＋2HO＋4e－===4OH－。]

22

12．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I设计成如图所示的原电池，下列

2

判断不正确的是()

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原

C．在外电路中，电子从乙中电极流向甲中电极

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D．甲中发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋

D[乙中I－失去电子，在石墨电极上发生氧化反应，A项正确；甲中Fe3＋得到电子，

在石墨电极上被还原成Fe2＋，B项正确；甲中石墨电极为正极，乙中石墨电极为负极，电子

从负极经外电路流向正极，C项正确；甲中发生的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，D项错误。]

13．某小组利用如图装置进行电化学实验，下列实验操作及预期现象正确的是()

【导学号：41722042】

A．X和Y与检流计连接，电子由Cu极流向Zn极

B．X和Y与检流计连接，将Zn换成Fe测得电流更大

C．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Cu极质量减轻

D．X和Y分别与电源“－”、“＋”极相连，Zn极质量减轻

C[A项，在原电池中较活泼的一极作负极，电子由负极流向正极；B项，两极活泼性

差距越大，反应速率越快，而Zn比Fe更活泼，故Zn产生的电流更大；C项，X和Y分别与

电源“－”、“＋”极相连，Cu作电解池的阳极，Cu失电子变成Cu2＋，故质量减轻。]

14．某同学以Zn与HSO的反应为例，研究化学反应中的能量变化情况。

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【导学号：41722043】

已知：Zn(s)＋HSO(aq)===ZnSO(aq)＋H(g)ΔH＜0。

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(1)将纯锌片直接插入稀硫酸中，