2023年高考化学总复习：原电池的工作原理（附答案解析）

2023年高考化学总复习：原电池的工作原理

基础过关练

题组一原电池的形成条件

1.（2021东北三省高二上联考）选用稀H2SO4、Fe2（SOJ3溶液、铁棒、铜

棒、伯棒,组成下图所示的原电池装置（只有两个电极）,观察到电流计G

的指针均明显偏转,则其可能的组合共有（）

O-->

A.6种B.5种

C.4种D.3种

2.（2020山东德州一中高二上月考）下列装置中,电流表指针不能发生

偏转的是（）

3.在常温条件下,如图所示,烧杯中放入用导线相连的铁、铜两个电极,

加入适量的浓HNO3,已知停止工作时,Fe、CU均有剩余。下列有关说法

正确的是（）

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O

Fej⅛r⅛Cu

--ʌ

:三宝：；，浓HN0,

A.Fe在反应过程中始终作为负极

B.Cu能与浓HNO3反应,始终作为负极

C.反应一开始Cu电极逐渐溶解

D.反应开始时Fe电极反应式:Fe-2e—Fe2+

题组二原电池的工作原理

4.（2020北京房山高二下期末）锌铜原电池装置如图所示,下列说法不

正确的是（）

A.电子从锌片经外电路流向铜片

B.盐桥中K-向负极移动

C.锌电极上发生的反应：Zn-2e—Zn"

D.该装置实现了氧化反应和还原反应分开进行

5.如图,在盛有稀HzSOi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（）

牛稀硫酸

A.外电路的电流方向为:Xf导线一Y

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B.若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe

C.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:X>Y

6.(2020辽宁大连高二上期末)关于下列装置的说法中,正确的是

()

I

CuSO4

'溶液

①②

A.装置①中,盐桥(含琼胶的KCl饱和溶液)中的K'移向CUSOl溶液

B.装置①中,Zn为负极,发生还原反应

C.装置②中的Fe得到电子

D.装置②中电子由Fe流向石墨,然后再经溶液流向Fe

7.下图所示原电池工作时,右池中YzOM转化为Y2下列叙述正确的是

()

A.左池电极反应式T*+2e^~=X2+

B.每消耗1mol丫?0%转移3mol电子

C.左池中阴离子数目增加

D.左、右两池的阴、阳离子能通过盐桥转移

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题组三原电池原理的应用

8.等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀ISO】中,同时向a中滴入

少量的CUSOI溶液,如图表示产生乩的体积（。与时间（C）的关系,其中正

确的是（）

OtOt

AB

*匚

OtOt

C.n

9.（2020江苏苏北三市高三上模拟）依据Cd（Hg）+HgzSOi-

3Hg+CcΓ+S0f反应原理,设计出韦斯顿标准电池,其简易装置如图。下

列有关该电池的说法正确的是（）

昂÷饱和

A.电池工作时CcT向电极B移动

B.电极A上发生反应Hg2S0l+2e-=2Hg+S0t

C.电极B上发生反应Cd（Hg）-4e"~iHg2++Cd2+

D.反应中每生成amolHg转移3amol电子

10.（2021宁夏石嘴山第三中学高二上期中）有A、B、C、D四种金属,

将A与B用导线连接浸入稀硫酸,B不易腐蚀;将A与D用导线连接浸

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入稀硫酸,电流从A流向D,其他无明显变化;若将B浸入C的盐溶液中,

有金属C析出。这四种金属的活动性顺序为（

A.D>C>A>BB.D>A>B>C

C.D>B>A>CD.B>A>D>C

11.（2021云南昆明第一中学高三上双基检测）研究发现,锂和氧气反应

的产物与温度有关,低于150℃时,反应为Li+（λ-LiOz及2Li+（λ

—Li2θ6高于150C时,则主要为2Li+∣02-Li2Oo基于此,研究人

员设计了如图在较高温度下工作的Li-（λ电池。

复合电极（Ni/熔融硝酸捻

固体电解质七

液体电解质（熔融硝酸盐

锂电极T

下列说法错误的是（）

A.复合电极为正极

B.负极的电极反应式为Li-e—Li+

C.正极的电极反应式为（V2H2θ+4e-40H

D.与低温下的反应比较,该电池转移等量的电子所需氧气更少,具有更

高的能量密度

12.现有A、B、C、D和CU五种金属片,将其分别用导线连接后浸入稀

硫酸中（如图）,每次实验时,通过灵敏电流计测出电子流动方向如下。

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实验分组所用金属电子流向

①A、CuA-Cu

②C、DD→C

③A、CC→A

④B、CuCUfB

⑤…・・・

根据上述情况,回答下列问题。

⑴上述五种金属的活动性顺序:O

⑵在①中,Cu片上观察到的现象是O

⑶在②中,溶液中H一向金属片移动。

⑷如果实验⑤用B、D,则导线中电流方向为(填“B-D”或“D

-B”)o

2+2+

⑸已知反应：Cu+2Fe”-Cu+2Fe0请用下列试剂和材料,用上图所

示装置,将此反应设计成原电池。

试剂：CuCL溶液、FeCI3溶液、FeCb溶液、KSCN溶液、L[Fe(CN)J溶液、

双氧水、NaoH溶液。

材料：Cu片、Fe片、石墨棒。

设计电池应选用的试剂和材料是o

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2023年高考化学总复习：原电池的工作原理答案全解全析

基础过关练

1.B符合条件的原电池组合有:①铁棒、铜棒、稀HzSOl②铁棒、铜

棒、Fe2（SO4）3溶液;③铁棒、粕棒、稀-SO,；④铁棒、粕棒、FeKSo）溶

液;⑤铜棒、伯棒、Fez（SO）溶液。综上共5种。

2.A锌插入氯化铜溶液,锌置换出铜,电子不经过导线,没有电流产生，

则电流表指针不发生偏转,A项正确;镁为负极,铝为正极,可构成原电池,

电流表指针发生偏转,B项错误;锌为负极,铜为正极,可构成原电池,电

流表指针发生偏转,C项错误;锌为负极,铜为正极,可构成原电池,电流

表指针发生偏转,D项错误。

3.C开始时,浓HNo3使铁钝化,Cu与浓HNo3发生反应,Fe作为正极,Cu

作为负极,随反应的进行,浓HN03变为稀HNO“此时Fe作为负极,Cu作为

正极,A、B项错误;反应一开始Cu电极作为负极,逐渐溶解,C项正确;反

应开始时Fe电极作为正极,D项错误。

4.B该原电池装置中Zn作为负极,Cu作为正极,电子从负极（锌片）经

外电路流向正极（铜片）,A项正确;在正极,Cl'+2e—Cu,正极区溶液中

阳离子减少,所以盐桥中K'向正极移动,B项错误;锌电极为负极,Zn失电

子生成ZrΛ发生的反应为Zn-2e-Zn2ζC项正确;负极Zn失电子发

生氧化反应,正极Cj得电子发生还原反应,实现了氧化反应和还原反

应分开进行,D项正确。

5.D由题图可知该装置是原电池,外电路中电子从X电极流向Y电极,

电流的流向与此相反,即Y一导线一X,A项错误;以稀硫酸为电解质溶液

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的原电池中较活泼的金属作为负极,较不活泼的金属或导电的非金属

作为正极,若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,X为Fe,B项错误;X

是负极,负极上发生氧化反应,Y是正极,正极上发生还原反应,C项错误;

该原电池中X是负极,Y是正极,若两电极都是金属,则它们的活动

性:X>Y,D项正确。

6.A装置①为原电池,锌比铜活泼,锌作为负极,铜作为正极,盐桥中的

K'移向CUSoI溶液,即向正极移动,A项正确;装置①中,Zn为负极,发生氧

化反应,B项错误;装置②中铁失去电子,C项错误;电子只能经过外电路,

不能经过溶液,D项错误。

7.C右池中YzOM转化为Yt说明右池中的石墨为原电池的正极,则左

池发生失电子的氧化反应,阳离子所带电荷数增加,由溶液呈电中性可

知,阴离子数目增加,A项错误,C项正确;每消耗1molYzO夕,转移6mol

电子,B项错误;盐桥不能转移电池中的离子,D项错误。

8.D由于两份Zn粉的质量相等,a中Zn与CUS0」溶液反应置换出

CuzZn的量减少,故产生乩的量减少,但a中Zn、Cu和稀陵04形成原电

池,加快反应速率,D项图示符合要求。

9.B根据电池总反应式可知,电池工作时Cd在负极失电子,故B为负

极,电极反应式为Cd-2N-CcT,生成的C(T移向A极,A、C错误;正极

上HgzSO,得电子生成Hg和SO匕电极反应式为Hg2SO∣+2e--2Hg+S0f,

结合总反应式知当生成amolHg时,转移mol电子,B正确,D错误。

10.B两种活动性不同的金属和稀硫酸构成原电池,较活泼的金属作

为负极,负极上金属失电子发生氧化反应被腐蚀,较不活泼的金属作为

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正极,所以A的活动性强于B；外电路中电流由正极流向负极,将A与D

用导线连接浸入稀硫酸,电流从A流向D,所以D的活动性大于A；金属

的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,说明B的活动性

大于C,所以金属的活动性:D>A>B>C,B项正确。

H.C根据图示,电子由负极流向正极,所以复合电极为正极,A项正确;

锂电极为负极,锂失去电子,负极