专题6 第三单元 第1课时　化学能转化为电能 课件（共96张PPT）

(共96张PPT)
第1课时
DIYIKESHI
原电池工作原理 / 原电池原理的应用 / 随堂演练　知识落实 / 课时对点练
化学能转化为电能
专题6
核心素养
发展目标
1.设计实验认识构成原电池的条件。
2.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。
3.认识化学能转化为电能的原理及其在生产、生活中的应用。
内容索引
一、原电池工作原理
二、原电池原理的应用
随堂演练　知识落实
课时对点练
原电池工作原理
一
1.实验探究
实验装置 实验现象 实验结论
锌片：__________ ___________ 铜片：_________ 锌与稀硫酸 ，铜与稀硫酸_______
锌片：__________ ___________ 铜片：_________ 锌与稀硫酸 ，铜与稀硫酸_______
逐渐溶解，
有气泡产生
反应生成氢气
没有变化
不反应
逐渐溶解，
有气泡产生
没有变化
反应生成氢气
不反应
锌片：_________ 铜片：___________ 锌 电子，生成 进入溶液，氢离子在铜片上 电子生成_____
锌片：_________ 铜片：___________ 电流计：_________ _____ 锌 电子，生成 ，电子经过导线流向 ，产生电流，
在铜片上 电子生成
，反应过程中产生了_____
逐渐溶解
有气泡产生
失去
锌离子
得到
氢气
逐渐溶解
有气泡产生
指针发生
偏转
失去
锌离子
铜片
氢离子
得到
氢气
电能
2.原电池的概念
原电池是把 能转化为 能的装置；原电池反应的本质是_____
反应。
化学
电
氧化
还原
3.原电池的工作原理
(1)分析下图并填空
负极
氧化反应
Zn－2e－===Zn2＋
正极
还原反应
2H＋＋2e－===H2↑
原电池总反应式： 。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)能量转化： 能转变为 能。
(3)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。
(4)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
化学
电
4.原电池的构成条件
活泼性不同
电解质
闭合回路
氧化还原
1.下列装置中哪些能够组成原电池？不能构成原电池的试分别说明理由。
深度思考
提示　③⑤　①中只有一个电极，②中两个电极的活泼性相同，④中为非电解质溶液，不能导电，⑥中电解质溶液(内电路)未形成闭合回路。
2.在原电池中活泼性强的金属一定是负极吗？
深度思考
提示　不一定。例如Mg和Al用导线连接后，插入NaOH溶液中，Mg是正极，Al是负极。
(1)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放热反应，可以设计成原电池(　　)
(2)将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流计指针发生偏转(　　)
(3)在铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌(　　)
(4)原电池中阳离子向正极移动(　　)
(5)原电池中的负极反应一定是电极材料失电子(　　)
正误判断
×
×
×
√
×
应用体验
1.某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下了右面6条记录，其中合理的是
卡片NO：28　Date：2021.3.12
实验后的记录：
①Zn为正极，Cu为负极
②H＋向负极移动
③电子流动方向为Zn→导线→Cu
④Cu极有H2产生
⑤若有1 mol电子通过导线，则产生0.5 mol H2
⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋
A.①②③ B.③④⑤
C.④⑤⑥ D.②③④
√
在铜锌原电池中，锌为负极，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，所以H＋向正极移动，电子由锌流出，经过导线流向铜，每流过1 mol电子，生成0.5 mol H2，正确答案为③④⑤。
2.根据原电池工作原理，结合装置图，按要求解答问题：(已知：2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑)
(1)若X为Zn，Y为Cu，Z为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据：____________________________
负极
锌的活泼性比铜强，锌失电子
_____________；铜电极的名称是______，溶液中的Cu2＋移向____(填“X”或“Y”)电极。
(2)若X为Mg，Y为Al，Z为氢氧化钠溶液，则X为______(填电极名称)，Y电极可能观察到的现象是_______________。
发生氧化反应
正极
Y
正极
铝电极逐渐溶解
3.近年来野外生存的真人秀节目在各大卫视频繁播放。某节目中野外生存达人用一个柠檬、一排铜钉和一排锌钉制作的水果电池用于野外生火。某同学感到好奇自己制作了一个这样的“超级柠檬电池”。
(1)该电池的电池反应是_______________________(用离子方程式表示)。
(2)若用铁片代替锌片，LED______(填“能”或“不能”，下同)亮，原因是_____________________________。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
能
铁能与酸反应，LED灯仍然能亮
(3)若用铁片代替铜片，LED____亮，原因是______________________
___________________________________________。
(4)若用银片代替锌片，LED_____亮，原因是_____________________
_______________________。
能
锌比铁活泼，仍然发生
反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，LED灯仍然能亮
不能
银和铜都不能与酸反应，
无电流产生，LED灯不亮
归纳总结
返回
原电池原理的应用
二
1.加快氧化还原反应的进行
例如：
(1)实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制取H2，常用粗锌。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4(或稀盐酸)形成 ，加快了锌的溶解，使产生H2的速率加快。
(2)生活中常用的取暖产品——暖贴
暖贴内的铁粉、活性炭、食盐一旦与空气中的氧气和水蒸气接触就会形成 ，加快了铁被氧气氧化的速率，短时间内产生较多的热，供人们取暖。
原电池
原电池
2.比较金属的活动性
一般，若两种金属A、B与电解质溶液构成原电池，若金属A作负极，则金属活动性： 。
A＞B
3.设计原电池
例如：利用氧化还原反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu可设计原电池。
电极反应式 材料选择 装置
负极：_________ ________ 正极：__________ _______ 负极：___ 正极：Cu或C等(活泼性比Fe差的金属或能导电的石墨棒均可) 电解质溶液： 溶液
Fe－2e－
===Fe2＋
Cu2＋＋2e－
===Cu
Fe
CuSO4
4.解释生活中的现象——钢铁的电化学腐蚀
钢铁在潮湿的空气中容易生锈，分析如下：
形成条件 钢铁表面形成的电解质溶液中溶有 ，通常溶液呈
性或 性
电极材料 负极是 ，正极是___
电极反应 负极：__________________
正极：________________________
总反应式 __________________________
O2
中
弱碱
Fe
C
2Fe－4e－===2Fe2＋
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
溶液中的反应 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
电化学腐蚀概念 不纯金属与电解质溶液接触，发生 反应，比较活泼的金属 被氧化，这种腐蚀叫作___________
(铁锈)
原电池
失去电子
电化学腐蚀
应用体验
1.钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，下列有关说法错误的是
A.钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小
的原电池
B.铁电极发生氧化反应
C.负极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
D.放置一段时间后，铁片上有铁锈出现
√
钢铁里的铁和碳与电解质溶液形成无数微小的原电池，发生了电化学腐蚀，A正确；
铁作负极，发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋，碳作正极，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，
总反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁失水生成氧化铁，因此放置一段时间后，铁片上有铁锈出现，B、D正确，C错误。
2.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极质量增大 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
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A.a>b>c>d　　B.b>c>d>a　　C.d>a>b>c　　D.a>b>d>c
实验 装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 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
√
实验 装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 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
装置一是原电池，a极质量减小，b极质量增大，则a极为负极，b极为正极，金属的活动性：a>b；
实验 装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 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
装置二没有形成原电池，b极有气体产生，c极无变化，则b比c活泼，且c在金属活动性顺序表中位于氢的后面；
实验 装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 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
装置三中d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属的活动性：d>c；
实验 装置
部分实验现象 a极质量减小，b极质量增大 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
装置四中电流从a极流向d极，则a极为正极，d极为负极，d比a活泼，因此四种金属的活动性顺序为d>a>b>c。
3.常温下用过量铁片与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：①不用铁片，改用铁粉；②加入少量Na2SO4溶液；③加入少量CuSO4固体；④向H2SO4中通入HCl气体；⑤加入NaNO3固体；⑥将稀硫酸换为98%的硫酸。其中可加快H2生成速率的措施有
A.①③④ B.①③⑥
C.②④⑤ D.①④⑥
√
①将铁片换为等质量的铁粉，增加接触面积加快化学反应速率；
②加入少量Na2SO4溶液，氢离子浓度降低，反应速率减慢；
③加入少量CuSO4固体，铁置换出铜，形成原电池，可加快反应速率；
④向H2SO4中通入HCl气体，氢离子浓度增大，化学反应速率增大；
⑤加入NaNO3固体，因硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，与铁反应不产生氢气；
⑥将稀硫酸换成98%的硫酸，铁遇浓硫酸发生钝化；综上所述，能加快氢气生成速率的措施有①③④。
4.现有如下两个反应：
A：H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O
B：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
(1)根据上述两反应的本质，____(填字母)反应能设计成原电池，其原因是____________________________________________________________。
(2)将上述能设计成原电池的反应设计成原电池。
①写出电极反应式及反应类型：
负极：________________，_________；
正极：___________________，_________。
B
A为非氧化还原反应，没有电子转移；B为氧化还原反应，有电子转移
Cu－2e－===Cu2＋
氧化反应
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
还原反应
②画出装置图并标明电极材料与名称、电解质溶液、电子流向。
答案　
③若导线上通过电子2 mol，则负极质量减轻_____g。
64
归纳总结
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给定反应设计原电池的一般思路
(1)标：标出元素的化合价，根据化合价的升降找还原剂、氧化剂。
(2)找：根据氧化还原反应中的还原剂和氧化剂确定原电池的负极和电解质溶液，正极一般选择比负极稳定的金属或能导电的非金属。
(3)画：连接电路形成闭合回路，画出原电池示意图。
随堂演练　知识落实
1.如图为某兴趣小组制作的番茄电池，下列说法正确的是
A.电子由铜通过导线流向锌
B.该装置是将电能转化为化学能的装置
C.锌电极发生氧化反应
D.电流由锌通过导线流向铜
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A项，铜作正极，锌作负极，因此电子由锌流向铜，故错误；
B项，该装置将化学能转化为电能，故错误；
C项，锌作负极失去电子，发生氧化反应，故正确；
D项，电子与电流的方向相反，因此电流由铜流向锌，故错误。
6
2.如图装置中，M棒变细，N棒变粗。由此判断下表所列M、N、R物质，其中合理的是
1
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选项 M N R
A 锌 铜 稀硫酸
B 铜 铁 稀盐酸
C 铁 铜 硝酸银
D 铜 铁 蔗糖溶液
√
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由于蔗糖溶液不是电解质溶液，故D错误；
M棒变细，N棒变粗，则M为负极，N为正极，M的金属活动性比N强，故B错误；
N棒变粗则电解质溶液中有能得电子的金属阳离子，故A错误。
6
3.在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是
①Fe2＋转化为Fe3＋　②O2被还原　③产生H2　④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O　⑤杂质碳被氧化
A.①② B.②③④
C.①②③④ D.①②③④⑤
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4
钢铁在腐蚀过程中，负极发生反应：Fe－2e－===Fe2＋，正极O2或H＋得电子，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失水形成铁锈。
5
6
4.下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是
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A.①②③④ B.④②①③
C.③①②④ D.②①③④
√
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③中的锌作负极，腐蚀速率最快；
④中的锌与外界不接触，腐蚀速率最慢；
②中的锌作正极，腐蚀速率比①中的锌要慢；
因此腐蚀速率由慢到快的顺序为④②①③。
6
5.(2022·山东泰安高一期末)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
1
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5
选项 A B C D
正极 Ag C Fe Cu
负极 Fe Fe Zn Fe
电解质溶液 FeCl3 FeCl2 Fe2(SO4)3 CuSO4
√
6
A中原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，正确；
B中没有自发的氧化还原反应，不能构成原电池，错误；
C中锌比铁活泼，锌作负极，发生氧化反应，总反应为Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，错误；
D中原电池总反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，错误。
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6.由锌片、铜片和200 mL稀H2SO4组成的原电池如图所示：
(1)原电池的负极反应式是_________________，正极反应式是__________________。
Zn－2e－===Zn2＋
2H＋＋2e－===H2↑
原电池的负极反应式是Zn－2e－===Zn2＋，正极反应式是2H＋＋2e－===
H2↑。
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(2)电流的方向是_______________________。
由Cu极经导线流向Zn极
电流的方向是由Cu极经导线流向Zn极。
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(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时，H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗______g锌，有___________个电子通过了导线，原硫酸的物质的量浓度是____________(设溶液体积不变)。
4.875
9.03×1022
0.75 mol·L－1
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产生1.68 L(标准状况)气体即0.075 mol H2，通过0.075 mol×2＝0.15 mol电子，消耗0.075 mol Zn和0.075 mol H2SO4，所以m(Zn)＝0.075 mol×
65 g·mol－1＝4.875 g，N(e－)＝0.15 mol×6.02×1023 mol－1＝9.03×1022，c(H2SO4)＝ ＝0.75 mol·L－1。
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课时对点练
题组一　化学能转化为电能
1.小颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是
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A.若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到气泡产生
B.图2装置中 向Cu片移动
C.若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快
D.图2与图3中正极生成物的质量之比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等
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若将图1装置的Zn、Cu直接接触，构成原电池，Cu为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Cu片上能看到气泡产生，A正确；
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图2中的Zn片改为Mg片，Mg与Cu的活泼性差别更大，Cu片上产生H2的速率加快，C正确；
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图2中负极反应式为Zn－2e－===Zn、正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，图3中负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋、正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，故正极生成的H2和Cu质量之比为1∶32即物质的量之比为1∶1时，负极上消耗的Zn一样多，D正确。
2.(2022·长沙高一检测)对于敞口容器中的反应：Zn(s)＋H2SO4(aq)===
ZnSO4(aq)＋H2(g)，下列叙述不正确的是
A.Zn和H2SO4的总能量大于ZnSO4和H2的总能量
B.反应过程中能量关系可用如图表示
C.若将该反应设计成原电池，则Zn为负极
D.若将该反应设计成原电池，当有65 g锌
溶解时，正极放出11.2 L气体(标准状况)
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Zn和H2SO4的反应是放热反应，所以Zn和H2SO4的总能量大于ZnSO4和H2的总能量，A项正确；
放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，B项正确；
在反应Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)
中Zn失去电子，化合价升高，作原电池的负极，C项正确；
根据化学方程式可知，1 mol(即65 g)Zn完全反应生成1 mol H2，其在标准状况下的体积为22.4 L，D项错误。
3.(2022·吉林高一月考)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，电子从锌极经过导线流向铜极
B.把铜片和锌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.将铜片和铁片用导线相连浸入硫酸铜溶液中，一段时间后，铁片质量
减轻，铜片质量增加
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铜、锌组成的原电池中，金属锌作负极，金属铜作正极，电子从锌极流向铜极，故A项正确；
把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中，形成锌/稀硫酸/铜原电池，金属铜作正极，该极上产生气体，故B项正确；
把铜片插入FeCl3溶液中，Cu和FeCl3反应生成CuCl2和FeCl2，故C项错误；
将铜片和铁片用导线相连浸入硫酸铜溶液中，形成原电池，铜片作正极，铁片作负极，铁片失电子，形成Fe2＋进入溶液，质量减轻，溶液中的Cu2＋在铜电极上得电子，生成单质铜，质量增加，故D项正确。
题组二　原电池工作原理的应用
4.X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应：
①水溶液中：X＋Y2＋===X2＋＋Y　②Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑　③M、N为电极与N的盐溶液组成原电池，发生的电极反应为M－2e－===M2＋　④Y可以溶于稀H2SO4中，M不被稀H2SO4氧化。则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是
A.MC.N1
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①水溶液中X＋Y2＋===X2＋＋Y，说明活动性：X>Y；
②Z＋2H2O(冷水)===Z(OH)2＋H2↑，说明Z的金属活动性很强；
③M、N为电极，与N的盐溶液组成原电池，M电极反应为M－2e－===M2＋，M失电子发生氧化反应，则M是负极、N是正极，活动性：M>N；
④Y可以溶于稀硫酸中，M不被稀硫酸氧化，说明活动性：Y>M；通过以上分析知，金属活动性顺序为N5.等质量的两份锌a、b，分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列选项表示生成H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是
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a中少量Zn置换出少量Cu，形成Zn-Cu原电池，可加快反应速率，但由于a中Zn置换Cu2＋消耗了一部分，所以最后生成H2的体积小于b，故选D。
6.为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)
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C项为原电池，但硝酸是氧化性酸，与Al反应不产生H2，不符合；
D项装置中有外接电源，不属于原电池，不符合。
题组三　钢铁的电化学腐蚀
7.(2022·江苏常州横山桥高级中学高一期中)糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，脱氧过程中发生了原电池反应。下列分析正确的是
A.脱氧过程中，化学能全部转化为电能
B.脱氧过程中，炭粉发生氧化反应生成CO2
C.脱氧过程中，Cl－发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
D.脱氧过程中，铁电极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋
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脱氧过程中，化学能除转化为电能外，还部分转化为热能，故A错误；
炭粉为原电池的正极，没有参与反应，故B错误；
NaCl是电解质，没有参与反应，故C错误；
铁是原电池的负极，发生氧化反应，故D正确。
8.如图所示装置，下列有关该装置反应开始时的叙述正确的是
A.锌极附近滴入酚酞，溶液呈红色
B.铁极发生的电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C.铁极发生电化学腐蚀生成铁锈
D.溶液中的OH－向铁极移动
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该装置构成原电池，Zn为负极，Fe为正极。
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9.将铁棒和锌棒用导线连接插入CuSO4溶液里，当电池中有0.2 mol电子通过时，负极质量的变化是
A.增加5.6 g B.减小0.1 g
C.减少6.5 g D.增加6.4 g
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方法一　依据电极反应式计算，
负极：Zn　－　2e－　===　Zn2＋
65 g　　 2 mol
m(Zn) 0.2 mol
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方法二　依据原电池总反应式计算，
10.(2022·江苏徐州高一质检)某兴趣小组模拟纸电池进行实验(如图)，有关说法正确的是
A.Zn为正极
B.工作时Cu电极发生氧化
反应
C.工作时电子经外电路由Cu流向Zn
D.工作一段时间后Cu电极质量增加
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由于Zn比Cu更活泼，故Zn为负极，A错误；
工作时Cu电极作正极，发生还原反应，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，B错误；
工作时电子经外电路由负极Zn流向正极Cu，C错误；
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浸有硫酸铜溶液的滤纸，说明电解质溶液为硫酸铜溶液，工作时Cu2＋在铜电极得电子生成Cu，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，工作一段时间后Cu电极质量增加，D正确。
11.如图所示，两电极一极为碳棒，一极为铁片，若电流计的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是
A.a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为稀硫酸
B.b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C.a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为稀硫酸
D.b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
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Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成Fe2＋，由于a极上有大量气泡生成，所以正极(C棒)的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为硫酸。
12.我国在太阳能光电催化—化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是(已知质子交换膜只允许H＋通过)
A.该制氢工艺中可以实现H2S的连续高效转化
B.该装置工作时，H＋由b极区流向a极区
C.a极上发生的电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋
D.a极区需不断补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液
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该装置工作时，H＋由a极区流向b极区，B项错误；
a极上有电子流出，发生氧化反应，所以a极上发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，C项错误；
由图可知，a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，故不需补充含Fe3＋和Fe2＋的溶液，D项错误。
13.按图1所示装置进行实验，若图2中x轴表示流入正极的电子的物质的量，则y轴可以表示
①c(Ag＋)　②c( )　③a棒的质量
④b棒的质量　⑤溶液的质量
A.①③ B.②④
C.①③⑤ D.②④⑤
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由电极反应式可知，每溶解56 g铁转移2 mol电子，有216 g银从溶液中析出，故随着反应的进行，溶液的质量减少，⑤符合图像变化。
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14.将锌片和铜片用导线相连浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计(装置如图)，若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和铜片洗净干燥后称重，总质量为47 g，则该过程中产生H2(标准状况下)的体积为
A.2.24 L
B.3.36 L
C.4.48 L
D.6.72 L
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由题意可知，该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，则负极上锌生成锌离子进入溶液而导致
质量减少，正极上氢离子得电子生成氢气，所以正极质量不变，两个电极减少的质量是参加反应的锌的质量，锌和稀硫酸反应的离子方程式为2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑，根据反应的离子方程式得氢气的物质的量n(H2)＝n(Zn)＝ ＝0.2 mol，标准状况下H2的体积为V(H2)＝0.2 mol×
22.4 L·mol－1＝4.48 L。
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15.(2022·安徽阜阳高一期中)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)A中反应的离子方程式为______________
___________。
Fe＋2H＋===
Fe2＋＋H2↑
(2)B中锡极为____极，电极反应式为___________________，锡极附近溶液的酸性_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。B中Fe极为___极，电极反应式为________________。
正
2H＋＋2e－===H2↑
减弱
负
Fe－2e－===Fe2＋
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(3)C中被腐蚀的金属是____，总反应的化学方程式为________________
_____________。
(4)A、B、C中铁被腐蚀由快到慢的顺序是________。
Zn
Zn＋H2SO4===
B>A>C
ZnSO4＋H2↑
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A中不能形成原电池，铁与稀硫酸发生置换反应；
B中能形成原电池，铁比锡活泼，锡为正极，铁为负极，铁被腐蚀的速率加快；
C能形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，不断被腐蚀，铁为正极，被保护。
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16.现有如右图Ⅰ原电池装置，插入电解质溶液前Cu和Fe电极的质量相等。
请回答下列问题：
(1)当图Ⅰ中的电解质溶液为稀硫酸时，铁片作_____极，铜片上的现象是____________；图中箭头的方向表示______(填“电子”或“电流”)的流向。
负
有气泡生成
电流
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铁比铜活泼，所以当电解质溶液为稀硫酸时铁作负极，铜作正极，铜电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，所以铜片上的现象是有气泡生成；图中的箭头方向是由正极指向负极，故应是电流方向。
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(2)若将图Ⅰ中的U形管虚线以下的电解质溶液换为四氯化碳(不导电)，如图Ⅱ所示，则该装置______(填“能”或“不能”)形成原电池，原因是__________________________________。
不能
CCl4为非电解质，不能构成闭合回路
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由于四氯化碳不导电，所以不能构成闭合回路，图Ⅱ所示装置不能形成原电池。
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(3)当电解质溶液为某溶液时，两电极的质量变化曲线如图Ⅲ所示。
①该电解质溶液可以是下列中的_____(填字母)。
A.稀硫酸 B.CuSO4溶液
C.稀盐酸 D.FeSO4溶液
B
由图Ⅲ可知两电极的质量均在变化，Fe电极的质量减小而Cu电极的质量增加，故电解质溶液为硫酸铜溶液。
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②Cu电极的电极反应式为__________________；6 min时Cu电极的质量为_____ g。
Cu2＋＋2e－===Cu
9.2
Cu电极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，Fe电极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，6 min时Fe电极减少的质量为6.0 g－3.2 g＝2.8 g，根据得失电子守恒求得Cu电极增加的质量为3.2 g，故m＝(6.0＋3.2) g＝9.2 g。
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专题6