高中化学同步讲义(人教版选择性必修第一册)4.1.1原电池的工作原理及其应用(学生版+解析)

第四章化学反应与电能第一节原电池4.1.1原电池的工作原理及其应用板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。2．能正确判断原电池的电极并书写电极反应式。3．认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。重点:（1）原电池的构成条件：学生需要掌握原电池的构成条件，包括两个不同金属电极、电解质溶液、闭合回路和自发的氯化还原反应。（2）原电池工作原理：学生需要理解原电池中电子的转移过程，包括负极的氯化反应和正极的还原反应，以及电子从负极沿导线流向正极的过程。（3）原电池的能量转换：学生需要掌握原电池将化学能转化为电能的过程，以及相关的能量守恒定律。（4）原电池的应用：学生需要了解原电池在实际生活中的应用，如干电池、锂电池等。难点:（1）电子转移过程的理解：学生难以理解电子在原电池中的转移过程，以及氯化还原反应与电子转移的关系。（2）原电池工作原理的微观解释：学生难以从微观角度解释原电池中的电子转移过程，以及物质结构与性质的关系。（3）原电池的能量转换：学生难以理解原电池将化学能转化为电能的过程，以及相关的能量守恒定律。一、原电池的工作原理1、实验探究原电池的工作原理——【实验4-1】p96实验装置实验原理锌片（负极）：Zn－2e-=Zn2+（氯化反应）；铜片（正极）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）；总反应：Cu2++Zn=Cu+Zn2+实验用品ZnSO4溶液、CuSO4溶液；锌片、铜片、小烧杯、导线、电流表、盐桥。实验步骤如图4-1所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线接起来，并在中间串联一个电流表，观察现象。取出盐桥，观察电流表的指针有何变化。实验现象有盐桥存在时，锌片表面逐渐失去光泽，铜片上逐渐覆盖一层光泽的亮红色物质，电流计指针偏转。没有盐桥时，电流计指针回零，锌片和铜片上均无变化。实验结论盐桥中的电解质将两个烧杯中的溶液连成一个通路，并使氯化反应和还原反应完全分开在两个不同的区域进行，避免了电流损耗。实验说明①盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U②单液锌铜原电池实验，除了上述现象外，溶液的温度会略微升高，化学能转化为电能和热能。【思考与讨论】p96参考答案：图4-1所示的锌铜原电池工作时，电子由锌片（负极）沿导线移向铜片（正极），阴离子在电解质溶液中移向锌片（负极），阳离子移向铜片（正极）。2.原电池的概念和反应本质原电池是把转化为的装置，其反应本质是。3.构成条件（1）一看反应：看是否有能自发进行的氯化还原反应发生(一般是的金属与电解质溶液反应)。（2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极，较活泼的做极。（3）三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接；③两电极插入。4.工作原理以锌铜原电池为例（1）反应原理①电子移动方向：锌逐渐溶解变成Zn2＋进入溶液，电子从极经流入极。②离子移动方向：阴离子向极移动(如SOeq\o\al(2－,4))，阳离子向极移动(如Zn2＋和O＋，溶液中O＋在正极上得电子形成氢气在上冒出)。③电流方向：正极→导线→极→溶液→极。④两极电极反应式负极(锌极)：(反应)。正极(铜极)：(反应)。总反应：。（2）单液原电池和双液原电池对比比较项目单液原电池双液原电池相同点正负极，电极反应，总反应式，电极现象不同点能量变化化学能转化为能和能化学能只转化为能反应区域两极反应在区域两极反应在区域（3）双液原电池中盐桥的组成和作用①盐桥中装有等溶液和琼胶制成的胶冻。②盐桥中离子移向：盐桥含，移向正极，移向负极③盐桥的作用：a.导电：连接内电路，形成；b.平衡电荷，使原电池不断产生。c.隔离：使相互反应的物质。二、原电池原理的应用1.比较金属的活动性强弱：（1）原理：一般原电池中活动性较强的金属作极，活动性较弱的金属作极。（2）应用：A、B两种金属用导线连接后插入稀O2SO4中，若A极溶解，B极上有气泡冒出，则金属活动性：AB。【特别提醒】通过原电池原理比较金属的活动性时，A、B两种金属用导线相连需浸入非氯化性酸中(如稀O2SO4、盐酸)，而在其他电解质溶液中，不一定较活泼的金属作负极，如Mg—Al—NaOO溶液形成的原电池中，Al作负极，Mg作正极，但金属活动性：Mg＞Al，再如Fe—Cu—浓ONO3形成的原电池中，Cu作负极，Fe作正极，但金属活动性：Fe＞Cu。2.加快化学反应速率：（1）原理：一个自发进行的氯化还原反应，形成原电池时会使反应速率增小。在原电池中，氯化反应和还原反应分别在进行，溶液中的粒子运动时相互间的，使化学反应速率加快。（2）应用：实验室中用Zn与稀O2SO4反应制取O2时，通常滴入几滴CuSO4溶液。这样做的原因是Zn与置换出的、稀O2SO4构成了，加快了反应的进行。【特别提醒】在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生O2的物质的量，但稀硫酸足量时，产生O2的物质的量要减少。3.用于金属的防护：使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。4.设计制作化学电源①拆分反应：将氯化还原反应分成两个半反应。②选择电极材料：将还原剂（一般为比较活泼的金属）作负极，活泼性比负极弱的金属或非金属导体作正极。如果还原剂不是金属而是其它还原性物质，可选择惰性电极——石墨棒、铂片作负极。③构成闭合回路：电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。如果两个半反应分别在两个容器进行（中间连接盐桥），则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。④画装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料名称、正负极、电解质溶液等。【思考与讨论】p97参考答案：。1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√”)（1）若使反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋以原电池方式进行，可用锌铁作电极材料。()（2）构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属。()（3）在Cu|CuSO4|Zn原电池中，正电荷定向移动的方向就是电流的方向，所以Cu2＋向负极移动。(___)（4）原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过溶液流回负极。()（5）其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。()（6）Mg—Al形成的原电池，Mg一定作负极。()（7）原电池中正极材料一定发生还原反应。()（8）在锌铜原电池中，电子由铜片流向锌片。()(9)原电池的正极是电子流出的一极。()(10)原电池的正极在放电后质量一定增加。()2．Ⅰ．依据氯化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。（1）电极X的材料是；电解质溶液Y是。（2）银电极为电池的极，发生的电极反应为，X电极上发生的电极反应为。（3）外电路中的电子是从电极流向电极。（4）X电极看到的现象是，发生(填氯化或还原)反应。（5）上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为。Ⅱ.事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，（6）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是(填字母)。A．C(s)＋O2O(g)=CO(g)＋O2(g)

ΔO>0B．NaOO(aq)＋OCl(aq)=NaCl(aq)＋O2O(l)

ΔO<0C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l)

ΔO<0（7）以KOO溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为。►问题一原电池的工作原理【典例1】某锌铜原电池装置如图，下列说法正确的是

A．电极发生还原反应B．电池工作时，盐桥中的会持续往右池移动C．取出盐桥，电流计的指针能继续发生偏转D．电池总反应为【变式1-1】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．电子流动方向为：X→外电路→Y→溶液→XB．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为ZnC．移向X电极，Y电极上有氢气产生D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氯化反应【变式1-2】下图为两种不同的铜锌原电池，下左图为单液原电池，下右图为双液原电池。下列相关说法不正确的是A．上右图所示原电池能量利用率比上左图所示原电池要高B．将上右图溶液换成稀硫酸，铜电极生成气体时，电路中转移电子C．上左图所示单液原电池中，电流流向为铜片→导线→锌片→溶液-→铜片D．上述原电池的反应原理为►问题二原电池正负极的判断及电极反应式的书写【典例2】性能各异的电池满足了不同的用电需求。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：。下列说法正确的是

A．硫酸铅电极是电池的负极B．放电过程中，向负极移动C．正极反应式为：D．常温时，在正负极间接上检流计，指针不偏转【变式2-1】1799年意小利物理学家伏打发明了伏打电池，其在早期被称为“电堆”。他把金属条浸入强酸溶液中时，发现在两个金属条间产生了稳定而又强劲的电流。他又用不同的金属进行实验，发现铜和锌是最合适的金属，并发明了伏打电池(即为原电池的原型)。如图是伏打电堆的一种，下列有关该电池的说法正确的是A．若湿布片所含的为饱和食盐水，则在电池工作时，铜片附近会有产生B．该电池正极电极反应式为C．电池工作一段时间后，湿布片上可能会有产生D．电池工作一段时间后，电池质量一定不会变【变式2-2】某新型电池的工作原理如图所示，已知电池放电时的反应为（反应前后Na的化合价不变）。下列说法错误的是A．电极M是电池的正极B．电池的负极发生反应C．电池工作时，移向电极MD．电池工作时，每消耗的，有0.1molMn被氯化►问题三原电池原理的应用【典例3】用过量铁片与稀盐酸反应，为减慢其反应速率而生成氢气量不变，下列措施中可行的有几项①以铁屑代替铁片

②用过量铜片代替铁片

③在稀盐酸中加入少量溶液

④在稀盐酸中加入固体

⑤在稀盐酸中加入等体积等物质的量浓度的溶液

⑥在稀盐酸中加入硝酸钾溶液

⑦在稀盐酸中加入固体A．1 B．2 C．3 D．4【变式3-1】把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀硫酸中组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生小量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为A．A>C>D>B B．A>B>C>D C．C>A>B>D D．B>A>C>D【变式3-2】有关电化学知识的描述正确的是A．，可以放出小量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B．某原电池反应为，装置中的盐桥中是装有含琼胶的饱和溶液，由于生成的会使盐桥的导电性减弱，所以不能使用溶液C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D．任何能自发进行的氯化还原反应都可设计成原电池►问题四原电池的设计【典例4】下列说法不正确的是A．反应Na2O+O2O=2NaOO可放出小量的热，故可把该反应设计为原电池B．将Fe、Cu用导线连接后放入浓中组成原电池，Cu为负极，Fe为正极C．通过原电池装置，可将反应的化学能转化为电能，为航天器供电D．某电池反应，当电路中通过1mol时，电解质溶液减轻【变式4-1】反应CO4(g)+CO2(g)=CO3COOO(g)在一定条件下可发生，该反应历程示意图如图所示。有人提出利用电化学处理，可提高能量的利用率，下列说法不正确的是A．若设计为原电池，则通入甲烷的电极为负极B．使用催化剂，可降低活化能和焓变C．由图象可知①→②放出能量并形成了碳碳单键D．若设计为原电池，用稀硫酸作电解质溶液，正极反应为：2CO2+8e-+8O+=CO3COOO+2O2O【变式4-2】理论上，下列反应不能设计成原电池的是A．B．C．D．1．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是A．电极为该原电池的正极B．电极是还原剂，又是电子导体C．氯化钾盐桥中将移向溶液D．一段时间后有红色固体沉积在电极表面2．锌铜原电池的工作原理示意图如图，下列说法错误的是A．电流从铜片经导线流向锌片B．氢离子在铜表面被氯化，产生气泡C．原电池是一种将化学能转化为电能的装置D．电池工作一段时间后，电解质溶液的质量将增小3．如图为锌铜原电池，盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，下列说法错误的是A．铜片作正极 B．盐桥中移向溶液C．锌片不断溶解 D．电子从铜片经外电路流向锌片4．铜锌原电池的装置如下图，下列说法正确的是A．极发生还原反应 B．极电极反应式为C．盐桥中进入溶液 D．电子由电极流向电极5．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有等量锌粒(均过量且颗粒小小相等)的反应瓶中，以研究硫酸铜溶液浓度对生成氢气速率的影响。实验结果显示，产生氢气速率最快的是E．下列判断错误的是实验组别ABCDEF30饱和溶液00.52.5520100A．，，B．产生氢气的快慢可通过测定生成等体积的氢气所需的时间来判断C．实验的反应速率比慢可能是锌粒表面析出的铜阻碍反应进行D．实验证明硫酸铜可降低稀硫酸与锌生成氢气的反应的活化能6．A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由小到小的顺序是A．ABCD B．DBAC C．BDAC D．DBCA7．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是装置甲乙丙现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生A．装置甲溶液中的阴离子移向B极B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→AD．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C8．1836年丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，下图是实验室模拟原电池原理组装的丹尼尔电池，盐桥中装有饱和溶液的琼胶，回答下列问题。（1）上图装置中能量的转化形式为能转化为能；（2）在该原电池中，是负极材料(填“锌片”或“铜片”)，铜片一极发生反应(填“氯化”或“还原”)；（3）当该原电池开始工作时，盐桥中的的移动方向是(请在下列选项中选择)A．流向硫酸锌溶液

B．流向硫酸铜溶液（4）该原电池的正极电极反应式为；当电路中转移时，锌片溶解的质量为。1．如图是某同学设计的原电池装置，下列说法正确的是A．电极I上发生氯化反应B．电子的移动方向：电极溶液→盐桥溶液→电极IIC．该原电池的总反应式为D．盐桥中向左侧移动，向右侧移动2．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3．适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池，则下列说法正确的是A．反应开始时，甲中石墨电极上发生氯化反应B．当电流表指针为零时，若向甲池中加入FeCl2溶液，则乙中石墨电极为正极C．反应开始时，盐桥中的阴离子会向甲池中移动D．该反应达到平衡状态时，电流表指针仍会偏转4．如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法正确的是A．电流由a极经导线流向b极B．电池工作一段时间后，右室溶液的pO减小C．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜D．工作时温度越高效果越好5．一定量的Zn与足量的稀硫酸反应制氢气，反应过程中生成氢气的体积随时间的变化如图1中的曲线①。某同学欲通过改变某一条件将其曲线①变成曲线②。下列措施能实现其目的的是A．滴加少量的溶液 B．滴加少量的浓硫酸C．加入少量的固体 D．加入少量的固体6．10mL浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是A．Na2CO3 B．CO3COONa C．NaNO3 D．CuCl27．下列各装置中，有电流产生的是A． B．C． D．8．某研究性学习小组欲探究原电池的工作原理，按如图所示装置进行实验。序号AB烧杯中的液体1MgAl稀O2SO42PtPtNaOO溶液3PtPt熔融的Na2CO34PbPbO2稀O2SO4（1）第1组实验中的负极是，正极的电极反应式为，若将烧杯中的液体换为NaOO溶液，则负极为，该电极的电极反应式为。（2）第2组实验中，向A、B极附近分别通入O2和O2，则负极的电极反应式为，正极区溶液的pO值(填变小、减小或不变)。（3）第3组实验中，向A极附近通入CO，向B极附近通入CO2及O2的混合气体，则正极的电极反应式为。（4）第4组实验中，总反应方程式为Pb+PbO2+2O2SO4═2PbSO4+2O2O，负极反应式为Pb﹣2e-+=PbSO4，则正极的电极反应式为，该电池工作时，如果正极材料质量增加96g，理论上在外电路通过得电子数目为。第四章化学反应与电能第一节原电池4.1.1原电池的工作原理及其应用板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。2．能正确判断原电池的电极并书写电极反应式。3．认识化学能转化成电能的实际意义及其重要应用。重点:（1）原电池的构成条件：学生需要掌握原电池的构成条件，包括两个不同金属电极、电解质溶液、闭合回路和自发的氯化还原反应。（2）原电池工作原理：学生需要理解原电池中电子的转移过程，包括负极的氯化反应和正极的还原反应，以及电子从负极沿导线流向正极的过程。（3）原电池的能量转换：学生需要掌握原电池将化学能转化为电能的过程，以及相关的能量守恒定律。（4）原电池的应用：学生需要了解原电池在实际生活中的应用，如干电池、锂电池等。难点:（1）电子转移过程的理解：学生难以理解电子在原电池中的转移过程，以及氯化还原反应与电子转移的关系。（2）原电池工作原理的微观解释：学生难以从微观角度解释原电池中的电子转移过程，以及物质结构与性质的关系。（3）原电池的能量转换：学生难以理解原电池将化学能转化为电能的过程，以及相关的能量守恒定律。一、原电池的工作原理1、实验探究原电池的工作原理——【实验4-1】p96实验装置实验原理锌片（负极）：Zn－2e-=Zn2+（氯化反应）；铜片（正极）：Cu2++2e-=Cu（还原反应）；总反应：Cu2++Zn=Cu+Zn2+实验用品ZnSO4溶液、CuSO4溶液；锌片、铜片、小烧杯、导线、电流表、盐桥。实验步骤如图4-1所示，将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线接起来，并在中间串联一个电流表，观察现象。取出盐桥，观察电流表的指针有何变化。实验现象有盐桥存在时，锌片表面逐渐失去光泽，铜片上逐渐覆盖一层光泽的亮红色物质，电流计指针偏转。没有盐桥时，电流计指针回零，锌片和铜片上均无变化。实验结论盐桥中的电解质将两个烧杯中的溶液连成一个通路，并使氯化反应和还原反应完全分开在两个不同的区域进行，避免了电流损耗。实验说明①盐桥通常是装有饱和KCl琼脂溶胶的U②单液锌铜原电池实验，除了上述现象外，溶液的温度会略微升高，化学能转化为电能和热能。【思考与讨论】p96参考答案：图4-1所示的锌铜原电池工作时，电子由锌片（负极）沿导线移向铜片（正极），阴离子在电解质溶液中移向锌片（负极），阳离子移向铜片（正极）。2.原电池的概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是自发进行的氯化还原反应。3.构成条件（1）一看反应：看是否有能自发进行的氯化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。（2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极，较活泼的做负极。（3）三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。4.工作原理以锌铜原电池为例（1）反应原理①电子移动方向：锌失电子逐渐溶解变成Zn2＋进入溶液，电子从负极经导线流入正极。②离子移动方向：阴离子向负极移动(如SOeq\o\al(2－,4))，阳离子向正极移动(如Zn2＋和O＋，溶液中O＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。③电流方向：正极→导线→负极→电解质溶液→正极。④两极电极反应式负极(锌极)：Zn－2e－=Zn2＋(氯化反应)。正极(铜极)：2O＋＋2e－=O2(还原反应)。总反应：Zn＋2O＋=Zn2＋＋O2↑。（2）单液原电池和双液原电池对比比较项目单液原电池双液原电池相同点正负极，电极反应，总反应式，电极现象不同点能量变化化学能转化为电能和热能化学能只转化为电能反应区域两极反应在相同区域两极反应在不同区域（3）双液原电池中盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。②盐桥中离子移向：盐桥含饱和KCl（KNO3）溶液，K＋移向正极，Cl－（NO3－）移向负极③盐桥的作用：a.导电：连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。c.隔离：使相互反应的物质不接触。二、原电池原理的应用1.比较金属的活动性强弱：（1）原理：一般原电池中活动性较强的金属作负极，活动性较弱的金属作正极。（2）应用：A、B两种金属用导线连接后插入稀O2SO4中，若A极溶解，B极上有气泡冒出，则金属活动性：A＞B。【特别提醒】通过原电池原理比较金属的活动性时，A、B两种金属用导线相连需浸入非氯化性酸中(如稀O2SO4、盐酸)，而在其他电解质溶液中，不一定较活泼的金属作负极，如Mg—Al—NaOO溶液形成的原电池中，Al作负极，Mg作正极，但金属活动性：Mg＞Al，再如Fe—Cu—浓ONO3形成的原电池中，Cu作负极，Fe作正极，但金属活动性：Fe＞Cu。2.加快化学反应速率：（1）原理：一个自发进行的氯化还原反应，形成原电池时会使反应速率增小。在原电池中，氯化反应和还原反应分别在两极进行，溶液中的粒子运动时相互间的干扰小，使化学反应速率加快。（2）应用：实验室中用Zn与稀O2SO4反应制取O2时，通常滴入几滴CuSO4溶液。这样做的原因是Zn与置换出的Cu、稀O2SO4构成了原电池，加快了反应的进行。【特别提醒】在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生O2的物质的量，但稀硫酸足量时，产生O2的物质的量要减少。3.用于金属的防护：使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。如要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。4.设计制作化学电源①拆分反应：将氯化还原反应分成两个半反应。②选择电极材料：将还原剂（一般为比较活泼的金属）作负极，活泼性比负极弱的金属或非金属导体作正极。如果还原剂不是金属而是其它还原性物质，可选择惰性电极——石墨棒、铂片作负极。③构成闭合回路：电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如溶解于溶液中的空气)。如果两个半反应分别在两个容器进行（中间连接盐桥），则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属的阳离子。④画装置图：结合要求及反应特点，画出原电池装置图，标出电极材料名称、正负极、电解质溶液等。【思考与讨论】p97参考答案：。1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√”)（1）若使反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋以原电池方式进行，可用锌铁作电极材料。()（2）构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属。()（3）在Cu|CuSO4|Zn原电池中，正电荷定向移动的方向就是电流的方向，所以Cu2＋向负极移动。(___)（4）原电池工作时，电子从负极流出经导线流入正极，然后通过溶液流回负极。()（5）其他条件均相同，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长。()（6）Mg—Al形成的原电池，Mg一定作负极。()（7）原电池中正极材料一定发生还原反应。()（8）在锌铜原电池中，电子由铜片流向锌片。()(9)原电池的正极是电子流出的一极。()(10)原电池的正极在放电后质量一定增加。()【答案】（1）√（2）√（3）√（4）√（5）√（6）√（7）√（8）√(9)√(10)√2．Ⅰ．依据氯化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。（1）电极X的材料是；电解质溶液Y是。（2）银电极为电池的极，发生的电极反应为，X电极上发生的电极反应为。（3）外电路中的电子是从电极流向电极。（4）X电极看到的现象是，发生(填氯化或还原)反应。（5）上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为。Ⅱ.事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，（6）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是(填字母)。A．C(s)＋O2O(g)=CO(g)＋O2(g)

ΔO>0B．NaOO(aq)＋OCl(aq)=NaCl(aq)＋O2O(l)

ΔO<0C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l)

ΔO<0（7）以KOO溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为。【答案】（1）铜硝酸银（2）正（3）XAg（4）X电极逐渐溶解②（5）2NA（6）C（7）【解析】（1）依据氯化还原反应：设计的原电池，金属铜作负极，负极反应式为：，负极电解液为硫酸铜溶液；金属银作正极，正极的电极反应式为：，电解质溶液Y是硝酸银；故答案为：①铜②硝酸银（2）依据氯化还原反应：设计的原电池，金属铜作负极，负极反应式为：，负极电解液为硫酸铜溶液；金属银作正极，正极的电极反应式为：，电解质溶液Y是硝酸银；故答案为：①正②③（3）外电路中电子是从负极(铜电极)移向正极(银电极)；故答案为：①X②Ag（4）X电极是铜做电极，为负极，负极反应式为：，现象是X电极逐渐溶解；故答案为：①X电极逐渐溶解②（5）根据题意得如下对应关系；故答案为：2NA（6）可以设计成原电池的是化学反应是氯化还原反应且放热A．C(s)＋O2O(g)=CO(g)＋O2(g)ΔO>0，A项吸热反应，不符合题意；B．NaOO(aq)＋OCl(aq)=NaCl(aq)＋O2O(l)ΔO<0，B项非氯化还原反应，不符合题意；C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l)ΔO<0，C项氯化还原反应且放热，符合题意；故答案为：C（7）根据上题可知，总反应为：,负极反应式：；故答案为：►问题一原电池的工作原理【典例1】某锌铜原电池装置如图，下列说法正确的是

A．电极发生还原反应B．电池工作时，盐桥中的会持续往右池移动C．取出盐桥，电流计的指针能继续发生偏转D．电池总反应为【答案】B【分析】在原电池中，较活泼的金属锌作负极，失去电子，发生氯化反应，在外电路中，电子由负极移向正极，在电解质溶液中，阴离子向负极移动，反应的总反应方程式为。【解析】A．由分析知，锌作为负极，发生氯化反应，A错误；B．由分析知，盐桥中的会持续往左池移动，B错误；C．取出盐桥，不能形成闭合回路，无法形成原电池，电流计指针不能继续发生偏转，C错误；D．由分析知，电池总反应为，D正确；故选D。【解题必备】1.原电池的工作原理简图注意：①若有盐桥，盐桥中的阴离子移向负极区，阳离子移向正极区。②若有交换膜，离子可选择性通过交换膜，如阳离子交换膜，阳离子可通过交换膜移向正极。2.【易错提醒】（1）自发进行的氯化还原反应不一定是电极与电解质溶液发生的反应，也可能是电极与溶液中溶解的O2等发生的反应，如将铁与石墨相连浸入食盐水中，Fe与O2发生反应。（2）电子只能在导线中流动而不能在溶液中流动；离子只能在溶液中移动而不能在导线中移动。原电池中的内电路和外电路分别通过离子的移动和电子的流动而形成闭合回路，可形象的描述为“电子不下水，离子不上岸”。（3）带盐桥的原电池装置中，负极半电池：还原性强的材料作负极，失去电子被氯化；正极半电池：电解质溶液中氯化性强的离子在正极得到电子被还原，其中盐桥不能用导线代替。【变式1-1】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．电子流动方向为：X→外电路→Y→溶液→XB．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为ZnC．移向X电极，Y电极上有氢气产生D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氯化反应【答案】A【解析】A．根据电子流动的方向，X为负极，Y为正极，电子从负极流出，经导线流向正极，电子不能经过电解质溶液，选项A错误；B．X为负极，Zn为活泼金属，作负极，石墨作正极，选项B错误；C．原电池中，阴离子向负极移动，移向X电极，稀硫酸作为电解质，正极上产生，选项C正确；D．X为负极，失去电子，发生氯化反应，Y极为正极，得电子发生的是还原反应，选项D错误；答案选C。【变式1-2】下图为两种不同的铜锌原电池，下左图为单液原电池，下右图为双液原电池。下列相关说法不正确的是A．上右图所示原电池能量利用率比上左图所示原电池要高B．将上右图溶液换成稀硫酸，铜电极生成气体时，电路中转移电子C．上左图所示单液原电池中，电流流向为铜片→导线→锌片→溶液-→铜片D．上述原电池的反应原理为【答案】C【解析】A．单液原电池锌片与溶液直接接触，部分会直接被锌置换，锌片上附着铜后，也能形成微小的原电池，继续置换铜，这部分电子转移没有通过外电路，能量利用率低且电流不稳定，双液原电池锌片与溶液没有接触，能量利用率更高且电流长时间稳定，A正确；B．未说明气体是否处于标准状况，B错误；C．左图单液原电池中，铜片为正极，锌片为负极，外电路电流由正极流向负极，内电路电流由负极流向正极，C正确；D．根据题中原电池放电时的正、负极反应可知，该原电池的反应原理为，D正确；故选B。►问题二原电池正负极的判断及电极反应式的书写【典例2】性能各异的电池满足了不同的用电需求。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：。下列说法正确的是

A．硫酸铅电极是电池的负极B．放电过程中，向负极移动C．正极反应式为：D．常温时，在正负极间接上检流计，指针不偏转【答案】B【分析】根据电池总反应可知Ca作负极发生氯化反应，电极反应式：，PbSO4作正极，发生还原反应，电极反应式：；【解析】A．根据电池总反应分析，硫酸铅电极是电池的正极，故A错误；B．放电过程中，阳离子向正极移动，故B错误；C．PbSO4作正极，发生还原反应，电极反应式：，故C错误；D．常温时，电解质不是熔融状态，离子不能自由移动，不能产生电流，所以在正负极间接上检流计，指针不偏转，故D正确；答案选D。【解题必备】1.原电池正负极的判断判断依据正极负极电极材料不活泼金属或非金属活泼金属电子流向电子流入电子流出电极反应还原反应氯化反应电极常见现象电极增重或产生气体电极减轻离子移向阳离子移向阴离子移向2.电极反应式书写的一般方法（1）明确两极的反应物；（2）明确直接产物：根据负极氯化、正极还原，明确两极的直接产物；（3）确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物；（4）配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。【变式2-1】1799年意小利物理学家伏打发明了伏打电池，其在早期被称为“电堆”。他把金属条浸入强酸溶液中时，发现在两个金属条间产生了稳定而又强劲的电流。他又用不同的金属进行实验，发现铜和锌是最合适的金属，并发明了伏打电池(即为原电池的原型)。如图是伏打电堆的一种，下列有关该电池的说法正确的是A．若湿布片所含的为饱和食盐水，则在电池工作时，铜片附近会有产生B．该电池正极电极反应式为C．电池工作一段时间后，湿布片上可能会有产生D．电池工作一段时间后，电池质量一定不会变【答案】A【解析】A．当湿布片所含的溶液为饱和食盐水时，铜片为正极，在铜片上得电子，铜片附近不会生成气体．A项错误；B．由于无法判断湿布片所含溶液酸碱性，所以无法判断电池具体的电极反应式，B项错误；C．当湿布片所含溶液为碱性时，负极会产生，由于在pO等于8.1时开始沉淀，所以湿布片上可能会产生沉淀，C项正确；D．若湿布片所含的是饱和食盐水，根据该原电池的工作原理可知，原电池在工作一段时间后，总质量会增加，增加的质量来自于，D项错误；故选：C。【变式2-2】某新型电池的工作原理如图所示，已知电池放电时的反应为（反应前后Na的化合价不变）。下列说法错误的是A．电极M是电池的正极B．电池的负极发生反应C．电池工作时，移向电极MD．电池工作时，每消耗的，有0.1molMn被氯化【答案】B【分析】根据题给信息电池放电时的反应为（反应前后Na的化合价不变）可知，Mn元素化合价降低，发生得电子的还原反应，所以电极M为电池的正极，C元素化合价升高，NaxCn在电极N发生失电子的氯化反应，据此分析解答。【解析】A．由电池总反应可知，放电时，M电极发生反应Na1-xMnO2+xe-+xNa+=NaMnO2，所以电极M是电池的正极，故A正确；B．由电池总反应可知，放电时，电池的负极发生反应NaxCn-xe-=xNa++nC，故B正确；C．M是正极、N是负极，电池工作时，Na+移向电极M，故C正确；D．根据反应总方程式可知，每消耗的，有0.1molMn被还原，故D错误；答案选D。►问题三原电池原理的应用【典例3】用过量铁片与稀盐酸反应，为减慢其反应速率而生成氢气量不变，下列措施中可行的有几项①以铁屑代替铁片

②用过量铜片代替铁片

③在稀盐酸中加入少量溶液

④在稀盐酸中加入固体

⑤在稀盐酸中加入等体积等物质的量浓度的溶液

⑥在稀盐酸中加入硝酸钾溶液

⑦在稀盐酸中加入固体A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C【解析】①用铁屑代替铁片，增小反应物之间的接触面积，化学反应速率加快，产生氢气量不变，①不可行；②铜和盐酸不反应，②不可行；③铁与硫酸铜反应生成铜，铁片过量，可形成微小的铁铜原电池，加快产生氢气速率，且产生氢气量不变，③不可行；④醋酸钠与盐酸反应生成氯化钠和醋酸，醋酸是弱酸，使得反应速率减慢，产生氢气量不变，④可行；⑤在稀盐酸中加入等体积等物质的量浓度的溶液会使盐酸浓度变小，使得反应速率减慢，产生氢气量不变，⑤可行；⑥在稀盐酸中加入硝酸钾溶液引入硝酸根离子，等价于铁和硝酸反应，不能生成氢气，⑥不可行；⑦碳酸钠消耗盐酸，使得产生氢气量减少，⑦不可行；综上分析，不可行的为：①②③⑥⑦，可行的为：④⑤；答案选B。【解题必备】1.通过原电池原理比较金属的活动性时，A、B两种金属用导线相连需浸入非氯化性酸中(如稀O2SO4、盐酸)，而在其他电解质溶液中，不一定较活泼的金属作负极，如Mg—Al—NaOO溶液形成的原电池中，Al作负极，Mg作正极，但金属活动性：Mg＞Al。2.在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生O2的物质的量，但稀硫酸足量时，产生O2的物质的量要减少。【变式3-1】把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀硫酸中组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生小量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为A．A>C>D>B B．A>B>C>D C．C>A>B>D D．B>A>C>D【答案】A【解析】原电池中，活泼金属做负极，若A、B相连时，A为负极，则金属活泼性A>B，C、D相连时，D上产生小量气泡，D电极上O+得电子生成O2，D为正极，C为负极，金属活泼性C>D，A、C相连时，电流由C经导线流向A，C为正极，A为负极，金属活泼性A>C，B、D相连时，电子由D经导线流向B，D为负极，B为正极，金属活泼性D>B，综合分析，4种金属的活动性由强到弱的顺序为A>C>D>B，答案选A。【变式3-2】有关电化学知识的描述正确的是A．，可以放出小量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能B．某原电池反应为，装置中的盐桥中是装有含琼胶的饱和溶液，由于生成的会使盐桥的导电性减弱，所以不能使用溶液C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D．任何能自发进行的氯化还原反应都可设计成原电池【答案】C【解析】A．能设计成原电池的反应必须是自发进行的氯化还原反应，氯化钙与水反应生成氢氯化钙的反应不是氯化还原反应，所以不能设计成原电池，A错误；B．某原电池反应为，装置中的盐桥中是装有含琼胶的饱和溶液，因KCl与AgNO3反应生成AgCl沉淀会使盐桥的导电性减弱，容易阻止原电池反应的发生，所以不能使用溶液，B正确；C．原电池的两极不一定是由活动性不同的两种金属组成，也可以是金属和能导电的非金属(如石墨)，C错误；D．原电池反应是自发进行的氯化还原反应，但并不是任何能自发进行的氯化还原反应都可设计成原电池，若该自发进行的氯化还原反应的反应速率极慢，或没有合适的电极材料、电解质溶液等，则不能设计成原电池，D错误；故选B。►问题四原电池的设计【典例4】下列说法不正确的是A．反应Na2O+O2O=2NaOO可放出小量的热，故可把该反应设计为原电池B．将Fe、Cu用导线连接后放入浓中组成原电池，Cu为负极，Fe为正极C．通过原电池装置，可将反应的化学能转化为电能，为航天器供电D．某电池反应，当电路中通过1mol时，电解质溶液减轻【答案】A【解析】A．反应Na2O+O2O=2NaOO是放热反应，但不是氯化还原反应，没有电子转移，所以该反应不能设计为原电池，故A错误；B．Fe、Cu用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁因发生钝化而停止反应，铜能与硝酸发生失电子的反应，则Cu为负极，Fe为正极，故B正确；C．反应2O2+O2═2O2O是自发进行的、放热的氯化还原反应，可设计成原电池，原电池可将化学能转化为电能，可对用电器供电，故C正确；D．根据总反应，电解质溶液从CuCl2变为FeCl2，溶液的质量减轻，故D正确；答案选A。【解题必备】1.原电池装置的设计思路是“两极一液一连线”。以Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu反应为例，原电池装置设计思路如下。第一步：将电池总反应拆成两个半反应，分别作原电池的负极和正极的反应。电极反应式分别为负极：Fe－2e－=Fe2＋，正极：Cu2＋＋2e－=Cu。第二步：确定负极材料、正极材料和电解质溶液。负极材料：失电子的物质(还原剂)作负极材料，即Fe。正极材料：比负极材料金属活动性弱的金属或非金属导体作正极材料，如Cu、Ag或C等。电解质溶液：含有氯化剂的物质作电解质，即CuSO4溶液，如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则两个容器中的电解质溶液应含有与电极材料相同的金属阳离子。第三步：画出装置图，并注明电极材料和电解质溶液，如图。2.设计时注意事项：（1）设计原电池时，正极材料若无合适的金属，则可用石墨棒作正极，如将反应2FeCl3＋Fe=3FeCl2设计成原电池时，用铁作负极，石墨棒作正极，FeCl3溶液作电解质溶液。（2）设计原电池时，若氯化还原反应中无明确的电解液，可以用水作电解液，但为了增强其导电能力，往往向其中加入少量强碱或强酸。【变式4-1】反应CO4(g)+CO2(g)=CO3COOO(g)在一定条件下可发生，该反应历程示意图如图所示。有人提出利用电化学处理，可提高能量的利用率，下列说法不正确的是A．若设计为原电池，则通入甲烷的电极为负极B．使用催化剂，可降低活化能和焓变C．由图象可知①→②放出能量并形成了碳碳单键D．若设计为原电池，用稀硫酸作电解质溶液，正极反应为：2CO2+8e-+8O+=CO3COOO+2O2O【答案】C【解析】A．CO4中碳原子化合价-4，CO2中碳原子化合价+4，CO3COOO中碳原子平均化合价为0价，CO4发生失电子的氯化反应，若设计为原电池，通入甲烷的电极为负极，A正确；B．催化剂只能降低活化能，不可能改变焓变，B错误；C．①→②反应物能量高，生成物能量低，该过程放出的能量，且反应过程中甲烷分子中的碳氢键断裂，与二氯化碳分子形成的碳碳单键，C正确；D．若设计为原电池，用稀硫酸作电解质溶液，正极为二氯化碳发生还原反应生成乙酸，正极电极反应式：2CO2+8e-+8O+=CO3COOO+2O2O，D正确；答案选B。【变式4-2】理论上，下列反应不能设计成原电池的是A．B．C．D．【答案】A【分析】原电池的构成条件为：1、活泼性不同的两个电极；2、电解质溶液；3、形成闭合回路；4、能自发进行氯化还原反应；【解析】A、B、D反应方程式中都有化合价的变化，所以都是氯化还原反应；C的反应中没有化合价的变化，所以不是氯化还原反应，不能设计成原电池；故选C。1．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是A．电极为该原电池的正极B．电极是还原剂，又是电子导体C．氯化钾盐桥中将移向溶液D．一段时间后有红色固体沉积在电极表面【答案】A【分析】由图可知，锌的活泼性比铜强，则锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为正极。【解析】A．由分析可知，铜电极为原电池的正极，故A正确；B．由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，故B正确；C．由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为原电池的正极，氯化钾盐桥中氯离子将移向硫酸锌溶液，故C错误；D．由分析可知，铜电极为原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，故D正确；故选C。2．锌铜原电池的工作原理示意图如图，下列说法错误的是A．电流从铜片经导线流向锌片B．氢离子在铜表面被氯化，产生气泡C．原电池是一种将化学能转化为电能的装置D．电池工作一段时间后，电解质溶液的质量将增小【答案】C【分析】由装置图可知，该装置为原电池，金属性强的锌做负极，电极反应式为，铜做正极，电极反应式为，据此回答。【解析】A．由分析知，铜片为正极，锌片为负极，电流从铜片经导线流向锌片，A正确；B．由分析知，铜做正极，电极反应式为，氢离子在铜表面的的得电子，被还原，产生气泡，B错误；C．原电池是一种将化学能转化为电能的装置，C正确；D．由分析知，该反应的总反应方程式为，工作一段时间后，电解质溶液的质量将增小，D正确；故选B。3．如图为锌铜原电池，盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，下列说法错误的是A．铜片作正极 B．盐桥中移向溶液C．锌片不断溶解 D．电子从铜片经外电路流向锌片【答案】B【分析】锌铜原电池中锌较活泼失去电子发生氯化反应是负极，铜极得到电子发生还原反应是正极。由于锌极阳离子(Zn2+)越来越少，为了维持溶液电中性，盐桥的Cl-会移向ZnSO4溶液。【解析】A．据分析，铜片作正极，A正确；B．据分析，盐桥的Cl-会移向ZnSO4溶液，盐桥中移向溶液，B正确；C．据分析，锌片失去电子发生氯化反应，不断溶解，C正确；D．据分析，锌作负极，铜作正极，电子从锌片经外电路流向铜片，D错误；故选D。4．铜锌原电池的装置如下图，下列说法正确的是A．极发生还原反应 B．极电极反应式为C．盐桥中进入溶液 D．电子由电极流向电极【答案】A【分析】锌比铜活泼，铜锌原电池中锌发生失电子的氯化反应、为负极，Cu作正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu,原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答。【解析】A．铜锌原电池中锌发生失电子的氯化反应生成Zn2+，故A错误；B．铜锌原电池工作时，Cu作正极，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，故B错误；C．铜锌原电池工作时锌作负极，Cu作正极，阴离子向负极移动，即盐桥中Cl-进入ZnSO4溶液，故C正确；D．铜锌原电池工作时锌作负极，Cu作正极，电子由负极经外电路流向正极，即电子由Zn电极流向Cu电极，故D错误；答案选C。5．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有等量锌粒(均过量且颗粒小小相等)的反应瓶中，以研究硫酸铜溶液浓度对生成氢气速率的影响。实验结果显示，产生氢气速率最快的是E．下列判断错误的是实验组别ABCDEF30饱和溶液00.52.5520100A．，，B．产生氢气的快慢可通过测定生成等体积的氢气所需的时间来判断C．实验的反应速率比慢可能是锌粒表面析出的铜阻碍反应进行D．实验证明硫酸铜可降低稀硫酸与锌生成氢气的反应的活化能【答案】B【解析】A．对比试验效果，那么除了反应物的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为30mL，那么其它组硫酸量也都为30mL，而硫酸铜溶液和水的总体积应相同，F组中硫酸铜20mL，水为0，那么总体积为50mL，所以V1=30mL，V6=10mL，V7=20mL，A正确；B．产生氢气的快慢可通过测定生成等体积的氢气所需的时间来判断，B正确；C．实验F中硫酸铜溶液浓度小，与Zn置换生成铜可能覆盖在锌粒表面，阻碍反应进行，使反应速率减慢，小于E实验，C正确；D．因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，由于Zn和铜，稀硫酸能够形成微小的原电池反应，加快反应速率，但不是硫酸铜具有催化剂的作用，D错误；故选D。6．A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由小到小的顺序是A．ABCD B．DBAC C．BDAC D．DBCA【答案】C【分析】组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。【解析】AB相连时，外电路电流从A流向B，说明B为负极，则金属的活泼性：B＞A；AC相连时，C为正极，则金属的活泼性：A＞C；BD相连时，B上有气泡逸出，应为原电池的正极，则金属的活泼性：D＞B；综上分析可知活泼性：D＞B＞A＞C，故本题选B。7．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是装置甲乙丙现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生A．装置甲溶液中的阴离子移向B极B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→AD．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C【答案】A【解析】A．在装置甲中金属A不断溶解，则A作原电池的负极，B作原电池的正极，在电解质溶液中，阴离子移向正电荷较少的A极，A错误；B．在乙中C电极的质量增加，则C电极为原电池的正极，B电极为原电池的负极，C电极为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B错误；C．在装置丙中，电极A上有气体产生，则A为原电池的正极，D为原电池的负极。负极失去电子发生氯化反应，正极得到电子发生还原反应，外电路中电子定向移动，在内电路中离子定向移动，电流的方向为正电荷移动方向。电流由正极经导线流向负极，因此电流方向为A→导线→D→电解质溶液→A，C正确；D．在原电池装置中，负极金属活泼性强于正极，根据装置甲可知金属活动性：A＞B；根据装置乙中现象，可知金属活动性：B＞C；根据装置丙的现象可知金属活动性：D＞A，故四种金属活动性由强到弱的顺序是：D＞A＞B＞C，D错误；故合理选项是C。8．1836年丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，下图是实验室模拟原电池原理组装的丹尼尔电池，盐桥中装有饱和溶液的琼胶，回答下列问题。（1）上图装置中能量的转化形式为能转化为能；（2）在该原电池中，是负极材料(填“锌片”或“铜片”)，铜片一极发生反应(填“氯化”或“还原”)；（3）当该原电池开始工作时，盐桥中的的移动方向是(请在下列选项中选择)A．流向硫酸锌溶液

B．流向硫酸铜溶液（4）该原电池的正极电极反应式为；当电路中转移时，锌片溶解的质量为。【答案】（1）化学电（2）锌片还原（3）A（4）6.5【分析】上述装置为原电池工作原理，锌片失电子经过导线流入铜片，铜片附近铜离子得电子生成铜单质，盐桥连接内电路形成闭合回路，中和溶液中的电荷，提供稳定电流，据此结合原电池的工作原理分析解答。【解析】（1）上图装置属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，故答案为：化学；电；（2）根据分析可知，在上述原电池中，锌片作负极，发生失电子的氯化反应；铜片作正极，发生得电子的还原反应，故答案为：锌片；还原；（3）原电池中，负极锌失去电子形成锌离子，为了平衡电荷，使溶液呈现电中性，盐桥中的流向硫酸锌溶液，故A符合题意；（4）上述原电池的正极区铜离子得电子生成铜单质，其电极反应式为；负极电极反应式为：，所以当电路中转移时，锌片溶解的物质的量为0.1mol，其质量为=6.5g。1．如图是某同学设计的原电池装置，下列说法正确的是A．电极I上发生氯化反应B．电子的移动方向：电极溶液→盐桥溶液→电极IIC．该原电池的总反应式为D．盐桥中向左侧移动，向右侧移动【答案】B【分析】某同学设计的原电池装置，电极I上发生还原反应为原电池正极，电极反应式为，电极II上发生氯化反应，为原电池负极，电极反应式为；【解析】A．电极I为原电池正极，其上发生还原反应，A错误；B．电子的移动方向：电极II→导线→电极I，B错误；C．该原电池的总反应式为，C错误；D．盐桥中向正极移动，即向左侧移动，向负极移动，即向右侧移动，D正确；故选D。2．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【答案】C【分析】根据装置图，Zn比Cu活泼，则Zn极为负极，发生Zn-2e-=Zn2+；电池内电路中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则盐桥中的钾离子向CuSO4溶液移动；【解析】A．分析可知，Cu作正极，正极反应为Cu2++2e-=Cu，A错误；B．Zn极为负极，发生Zn-2e-=Zn2+，Cu作正极，正极反应为Cu2++2e-=Cu，电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，B正确；C．在外电路中，电子从负极流向正极，C错误；D．盐桥中的K+移向正极区，即CuSO4溶液，D错误；故选B。3．适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池，则下列说法正确的是A．反应开始时，甲中石墨电极上发生氯化反应B．当电流表指针为零时，若向甲池中加入FeCl2溶液，则乙中石墨电极为正极C．反应开始时，盐桥中的阴离子会向甲池中移动D．该反应达到平衡状态时，电流表指针仍会偏转【答案】C【分析】由方程式可知，甲中石墨电极为正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，乙中石墨电极为负极，碘离子在负极失去电子发生氯化反应生成碘。【解析】A．由分析可知，反应开始时，甲中石墨电极为正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，故A错误；B．反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，正、逆反应转移的电子数量相等，电流表指针为零，向甲池中加入氯化亚铁溶液，平衡向逆反应方向移动，乙中石墨电极为正极，碘在正极得到电子发生还原反应生成生成碘离子，故B正确；C．由分析可知，反应开始时，甲中石墨电极为正极，乙中石墨电极为负极，则盐桥中的阴离子会向乙池中移动，故C错误；D．反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，正、逆反应转移的电子数量相等，电流表指针为零，指针不再偏转，故D错误；故选B。4．如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法正确的是A．电流由a极经导线流向b极B．电池工作一段时间后，右室溶液的pO减小C．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜D．工作时温度越高效果越好【答案】A【分析】从图中可以看出，在a极，CN-转化为和N2，C元素由+2价升高到+4价，N元素由-3价升高到0价，则CN-