6.3.1 化学能转化为电能
课后分层练
1 ．如图装置所示，铜片上发生的反应为( )
A ．Zn2＋＋2e－===Zn
B ．2H＋＋2e－===H2 ↑
C ．Zn－2e－===Zn2+
D ．Cu2＋＋2e－===Cu
2．利用化学反应： Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，可以设计出一种原电池。该原电池工作时( )
A ．Fe 为正极
B ．Cu 为负极
C ．负极上发生氧化反应
D ．正极上发生氧化反应
3.如图为番茄电池装置示意图,下列说法正确的是( )
A.铜片上发生氧化反应
B. 电子由锌片通过导线流向铜片
C.锌片质量减小,发生还原反应
D.番茄中的阳离子移向锌片
4.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)( )
5.如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M 棒变粗,N 棒变细。下表所列 M 、N 、P 物质
中,可以组合成该装置的是( )
选项 M N P
A 锌 铜 稀硫酸
B 铜 铁 稀盐酸
C 银 锌 硝酸银溶液
D 锌 铁 硝酸铁溶液
6 ．原电池工作原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。关于如图
所示原电池的说法不正确的是( )
A ．该装置中的铜片上有气泡产生
B ．电子由锌片经导线流向铜片
C ．铜片上发生的反应是 Cu2＋＋2e－===Cu
D ．该装置中 H＋ 向正极移动
7 ．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片。若电流表的指针发生偏转，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，烧杯中的溶液为硫酸
D ．b 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
8 ．某原电池的电池反应为 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ ，与此电池反应不符合的原电池是( )
①铜片、铁片、FeCl3 溶液组成的原电池
②石墨、铁片、Fe(NO3)3 溶液组成的原电池
③铁片、锌片、Fe2(SO4)3 溶液组成的原电池
④银片、铁片、Fe(NO3)2 溶液组成的原电池
A . ①② B . ②③ C . ③④ D . ②④
9．某兴趣小组依据反应 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 探究原电池的工作原理， 将质量相等的铁
片和碳棒用导线相连后浸入硫酸铜溶液中构成如图所示装置，当两电极质量相差 18 g 时，
通过导线转移的电子的物质的量为( )
A ．0.15 mol B ．0.3 mol
C ．1.5 mol D ．3 mol
10 ．如图实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是( )
A ．铁表面的反应为 Fe－3e－===Fe3+
B ．红色首先在食盐水滴的中心出现
C ．食盐水中有气泡逸出
D ．红色物质为 Fe2O3 ·xH2O
11 ．下列关于金属材料的锈蚀说法不一，其中没有科学道理的是( )
A ．金属接触水和空气锈蚀加快
B ．改变金属的内部结构形成合金能抵御金属锈蚀
C ．金属表面刷油漆可以抵御金属锈蚀
D ．不断擦去铝表面的锈能抵御铝的继续锈蚀
12 ．X 、Y 、Z 、W 四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如
图所示：
甲 乙 丙 丁
则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A ．Z>Y>X>W B ．Z>X>Y>W
C ．Z>Y>W>X D ．Y>Z>X>W
13 ．由 Fe 和 Pt 构成的原电池装置如图所示，下列叙述正确的是( )
A ．该装置中 Pt 为正极，电极反应为 O2＋2H2O＋4e－===4OH-
B ．该装置中 Fe 为负极，电极反应为 Fe－2e－===Fe2+
C ．溶液中 Na＋ 向 Fe 极移动
D ．该原电池装置的最终产物是 Fe(OH )2
14.市场上出售的“热敷袋” 的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋”启 用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发
现有大量铁锈存在。
(1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生 反应放出热量。
(2)炭粉的主要作用是 。
(3)加入氯化钠的主要作用是 。
(4)木屑的作用是 。
15．利用原电池原理可比较金属的活泼性， 原电池中， 作负极的金属活动性一般比作正极的
金属活动性强。结合相关知识解答下列问题。
由 A 、B 、C 三种金属按表中装置进行实验：
装置 甲 乙
现象 A 不断溶解， B 上产生气泡 C 的质量增加， B 的质量减轻
(1)在甲中，金属片 (填“A”或“B”)发生氧化反应。
(2)在乙中，金属片 (填“B”或“C”)作负极。
(3)如果把 B 、C 用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，有一电极产生气泡。则金属片
(填“B”或“C”)上有气泡产生。
(4)上述三种金属的活动性顺序是 。
1 ．为将反应 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H21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)( )
A B C D
2.下列关于如图所示原电池装置的叙述正确的是( )
A.铜片是正极, 电极上发生氧化反应
B.铜片质量逐渐减少
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D.铜离子移向铜片被还原
3.X 、Y 、Z 、M 、N 代表五种金属单质,有以下反应:
①Y 与 M 用导线连接放入稀硫酸中,M 上冒气泡;
②M 、N 为电极,与 N 的盐溶液组成原电池, 电子从 M 极流出,经过外电路流入 N 极;
③Z+2H2O(冷水) Z(OH) 2+H2 1;
④水溶液中,X+Y2+X2++Y。
则这五种金属的活泼性由强到弱的顺序为( )
A.Z>X>Y>M>N B.Z>Y>X>M>N
C.Z>X>Y>N>M D.X>Y>M>N>Z
4.某同学用如图所示实验来探究构成原电池的一般条件,下列说法正确的是(提示:苯是非电解
质)( )
A.左瓶的灯泡发光 B.右瓶的铜棒变粗
C.右瓶中铁棒为正极 D.左瓶:Fe-2e-Fe2+
5.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述正确的是( )
A.a 和 b 不连接时,铁片上会有 H2 产生
B.a 和 b 用导线连接时,铁片上发生的反应为 Cu2++2e-Cu
C.a 和 b 用导线连接时, 电子由 a 流向 b
D.无论 a 和 b 是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
6.如图所示,杠杆 A、B 两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球,调节杠杆使 其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4 溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏
向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力的变化)( )
A.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为 A 端高 B 端低
B.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为 A 端低 B 端高
C. 当杠杆为绝缘体时,A 端低 B 端高;为导体时,A 端高 B 端低
D. 当杠杆为绝缘体时,A 端高 B 端低;为导体时,A 端低 B 端高
7 ．【实验目的】利用所学知识，设计原电池装置。
【实验用品】电极：镁条、铜片、铁片等。
【电解质】果汁(橙汁、苹果汁、柠檬汁等)。
【其他】导线、金属夹、发光二极管、 500 mL 烧杯。
【实验方案】①Cu－Mg 原电池，电解质溶液为橙汁；
②Cu－Fe 原电池，电解质溶液为苹果汁；
③Fe－Mg 原电池，电解质溶液为柠檬汁。
【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上， 分别将金属片两两插入到
盛有果汁的三个 500 mL 的烧杯中，将发光二极管两端分别接在三种方案中金属活动性不同
的金属夹上。观察现象，连接方式如图所示。
【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。
【实验结论】原电池把化学能转变为电能。
回答问题：
(1)连接装置时活泼金属接二极管的 极上，较不活泼金属接二极管的 极上。
(2)在方案①②中铜作电极情况： 。
(3)在方案①③中镁作电极情况： 。
(4)在方案②③中铁作电极情况： 。
(5)在方案③中负极反应为 ，
正极反应为 ，
总电池反应方程式为 。
8 ．有 A 、B 两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，
分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：
(1)①负极材料：
A 池 ，B 池 。
②电极反应式：
A 池：
正极： ，负极： 。
B 池：
正极： ，负极： 。
(2)B 池总反应的离子方程式为 。
(3)写出反应的化学方程式： 。
9 ．利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识， 自己动手设
计一个原电池。请填写下列空白：
(1)实验原理： Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2 ↑
(2)实验用品： 电极( 、 )、稀硫酸、 、 、耳机(或者电
流计)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题：
①按如图所示装置连接好实验仪器， 注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出， 如果没有， 可 将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一个极是 连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发生“ 嚓嚓嚓 ……” 的声音。其原因是 在原电池中， 由化学能转化为 ，在耳机中又由 转化为声音这种能量。
②如果将装置中的耳机改为电流计， 则铁钉应该接电流计的 极， 电极反应是
,
发生了 反应； 铜钉应该接电流计的 极， 电极反应是 ，发
生了 反应。
10．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用， 设计并进行了以下一系列实验， 实
验结果记录如下。
编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向
1 Al 、Mg 稀盐酸 偏向 Al
2 Al 、Cu 稀盐酸 偏向 Cu
3 Al 、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Al 、Mg 氢氧化钠溶液 偏向 Mg
5 Al 、Zn 浓硝酸 偏向 Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验 1、2 中Al 所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)？ 。
(2)对实验 3 完成下列填空：
① 铝 为 极 ， 电 极 反 应 式 ：
。
_________________________________________
② 石 墨 为 极 ， 电 极 反 应 式 ：
。
_______________________________________
③电池总反应式： 。
(3)实验4 中铝作负极还是正极 ，理由是 。
写出铝电极的电极反应式： 。
(4) 解 释 实 验 5 中 电 流 计 指 针 偏 向 铝 的 原 因 ：
_____________________________.
。
(5) 根 据 实 验 结 果 总 结 出 影 响 铝 在 原 电 池 中 作 正 极 或 负 极 的 因 素 ：
_________________________.6.3.1 化学能转化为电能
课后分层练
1 ．如图装置所示，铜片上发生的反应为( )
A ．Zn2＋＋2e－===Zn
B ．2H＋＋2e－===H2 ↑
C ．Zn－2e－===Zn2+
D ．Cu2＋＋2e－===Cu
[答案] B
[解析] 根据图示可知，该装置为原电池，由于还原性 Zn>Cu，所以 Zn 是负极， 发生氧化反应， Cu 是正极， H＋在正极上得到电子， 发生还原反应， 电极反应式
是 2H＋＋2e－===H2 ↑。
2 ．利用化学反应： Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，可以设计出一种原电池。该原电
池工作时( )
A ．Fe 为正极
B ．Cu 为负极
C ．负极上发生氧化反应
D ．正极上发生氧化反应
[答案] C
[解析] 由于金属活动性 Fe>Cu，所以 Fe 是负极， Cu 是正极， 在负极 Fe 上发生
氧化反应： Fe－2e－===Fe2＋ ，在正极 Cu 上发生还原反应： Cu2＋＋2e－===Cu。
3.如图为番茄电池装置示意图,下列说法正确的是( )
A.铜片上发生氧化反应
B. 电子由锌片通过导线流向铜片
C.锌片质量减小,发生还原反应
D.番茄中的阳离子移向锌片
[答案] B
[解析] 番茄汁呈酸性,属于电解质溶液,可以导电;锌片和铜片通过导线连接,插 入番茄中形成原电池, 由于 Zn 比 Cu 活泼,则锌片是负极,失电子发生氧化反应, 电 极反应式为 Zn-2e-Zn2+,生成的 Zn2+进入电解质溶液中,故锌片质量减小,C 错 误。铜片是正极,溶液中 H+得电子发生还原反应生成 H2,A 错误。原电池中, 电子 由负极流向正极,故电子由锌片通过导线流向铜片,B 正确。电解质溶液中阳离子
移向正极,故番茄中的阳离子移向铜片,D 错误。
4.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)( )
[答案] B
[ 解析] A 、B 、C 三项 中 的装置均能将化学能转化为 电能,A 项 中反应为
2Al+2OH-+2H2O 2AlO 2 (-)+3H2 ↑,A 项错误;B 项符合题目的要求,正确;C 项中反应
为 Al 和硝酸反应生成 NO,故 C 项达不到目的;D 项中两电极全是 Al,因而不能构
成原电池, 即不能将化学能转化为电能。
5.如图所示装置中,可观察到电流计指针偏转,M 棒变粗,N 棒变细。下表所列 M、
N 、P 物质中,可以组合成该装置的是( )
选项 M N P
A 锌 铜 稀硫酸
B 铜 铁 稀盐酸
C 银 锌 硝酸银溶液
D 锌 铁 硝酸铁溶液
[答案] C
[解析]M 棒变粗,N 棒变细,说明 N 棒是负极,金属活动性相对于 M 棒较强。M 棒
变粗说明 M 棒上有金属析出。
6 ．原电池工作原理的发现极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式。
关于如图所示原电池的说法不正确的是( )
A ．该装置中的铜片上有气泡产生
B ．电子由锌片经导线流向铜片
C ．铜片上发生的反应是 Cu2＋＋2e－===Cu
D ．该装置中 H＋ 向正极移动
[答案] C
[解析]Cu 作正极， 氢离子在 Cu 电极得电子转化为氢气， 因此该装置中的铜片上 有气泡产生， A 正确；锌作负极，铜作正极， 电子从负极锌沿导线流向正极， B 正确；该装置中，正极上氢离子得电子，所以铜片上发生的反应为 2H＋＋2e- ===H2 ↑ , C 不正确； 原电池装置中阳离子向正极迁移， 因此 H＋ 向正极移动， D
正确。
7 ．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片。若电流表的指针发生偏转，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，烧杯中的溶液为硫酸
D ．b 为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
[答案] C
[解析]电流表指针发生偏转，有电流通过，是原电池装置，a 极上有大量气泡生 成， a 为正极， b 为负极， H＋在 a 极上被还原成 H2 ，即 a 为正极是碳棒， b 为负
极是铁片，烧杯中溶液为硫酸， C 项符合。
8．某原电池的电池反应为 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，与此电池反应不符合的原电池是
( )
①铜片、铁片、FeCl3 溶液组成的原电池
②石墨、铁片、Fe(NO3)3 溶液组成的原电池
③铁片、锌片、Fe2(SO4)3 溶液组成的原电池
④银片、铁片、Fe(NO3)2 溶液组成的原电池
A . ①② B . ②③ C . ③④ D . ②④
[答案] C
[解析]根据电池反应 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知， Fe 为负极， 比 Fe 不活泼的金属或
非金属导体作正极，含 Fe3＋ 的溶液为电解质溶液。
9 ．某兴趣小组依据反应 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 探究原电池的工作原理，将 质量相等的铁片和碳棒用导线相连后浸入硫酸铜溶液中构成如图所示装置， 当两
电极质量相差 18 g 时，通过导线转移的电子的物质的量为( )
A ．0.15 mol B ．0.3 mol
C ．1.5 mol D ．3 mol
[答案] B
[解析]总反应式为 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu ，一段时间后，两电极质量相差 18 g，
负极铁逐渐溶解， 正极逐渐析出铜， 若转移 2 mol 电子， 两极质量差为 56 g＋64
g ＝120 g，则两电极质量相差 18 g 时，通过导线转移的电子的物质的量为×2
mol ＝0.3 mol。
10 ．如图实验为研究金属腐蚀的实验。下列相关说法正确的是( )
A ．铁表面的反应为 Fe－3e－===Fe3+
B ．红色首先在食盐水滴的中心出现
C ．食盐水中有气泡逸出
D ．红色物质为 Fe2O3 ·xH2O
[答案] D
[解析]A 项， 负极上发生的电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋ ，错误； B 项， 食盐水 滴周围液体少，氧气量多，所以红色首先在食盐水滴的周围出现，错误；C 项， 正极上发生的电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－，所以食盐水中没有气泡逸
出，错误。
11 ．下列关于金属材料的锈蚀说法不一，其中没有科学道理的是( )
A ．金属接触水和空气锈蚀加快
B ．改变金属的内部结构形成合金能抵御金属锈蚀
C ．金属表面刷油漆可以抵御金属锈蚀
D ．不断擦去铝表面的锈能抵御铝的继续锈蚀
[答案] D
[解析]A 项，金属接触水和空气锈蚀加快，正确；B 项，铁中掺入铬和镍等金属 改变内部结构， 制成不锈钢可以防腐蚀， 所以改变金属的内部结构能抵御金属锈 蚀， 正确； C 项， 金属防锈的措施之一是在金属表面刷油漆， 正确； D 项， 不断 擦去铝表面的锈， 使得内部金属暴露出来， 加快了铝的腐蚀而不是抵御铝的继续
锈蚀，错误。
12 ．X 、Y 、Z 、W 四种金属片浸在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，
实验结果如图所示：
甲 乙 丙 丁
则四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
A ．Z>Y>X>W B ．Z>X>Y>W
C ．Z>Y>W>X D ．Y>Z>X>W
[答案] A
13 ．由 Fe 和 Pt 构成的原电池装置如图所示，下列叙述正确的是( )
A ．该装置中 Pt 为正极，电极反应为 O2＋2H2O＋4e－===4OH-
B ．该装置中 Fe 为负极，电极反应为 Fe－2e－===Fe2+
C ．溶液中 Na＋ 向 Fe 极移动
D ．该原电池装置的最终产物是 Fe(OH )2
[答案] A
[解析]该装置中 Pt 为正极，氧气发生还原反应， 电极反应为 O2＋2H2O＋4e- ===4OH－ ，A 项正确；该装置中 Fe 为负极，电极反应为 Fe－2e－＋2OH－===Fe (OH )2, B 项错误； Fe 是负极， Pt 是正极， 因此溶液中 Na＋ 向 Pt 极移动， C 项 错误； 氢氧化亚铁易被氧化， 因此该原电池装置的最终产物是 Fe(OH )3, D 项错
误。
14.市场上出售的“ 热敷袋” 的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “ 热敷袋” 启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放
出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。
(1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生 反应放出热量。
(2)炭粉的主要作用是 。
(3)加入氯化钠的主要作用是 。
(4)木屑的作用是 。
[答案] (1)氧化
(2)与铁、NaCl 溶液构成原电池,并作为正极,加速铁的氧化
(3)溶于水形成电解质溶液
(4)让“热敷袋”产生的热量均匀地向外散失、传递
[解析]日常生活中铁生锈过于缓慢,热量的释放也非常缓慢,难以觉察到。倘若提 供适当的条件(如电解质溶液、导电且不活泼的固体物质)让铁成为原电池的负极 材料,铁的氧化速率就会增大。木屑的作用是让“ 热敷袋”产生的热量均匀地向外
散失、传递。
15 ．利用原电池原理可比较金属的活泼性，原电池中，作负极的金属活动性一般
比作正极的金属活动性强。结合相关知识解答下列问题。
由 A 、B 、C 三种金属按表中装置进行实验：
装置 甲 乙
现象 A 不断溶解， B 上产生气泡 C 的质量增加， B 的质量减轻
(1)在甲中，金属片 (填“A”或“B”)发生氧化反应。
(2)在乙中，金属片 (填“B”或“C”)作负极。
(3)如果把 B、C 用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中， 有一电极产生气泡。则金
属片 (填“B”或“C”)上有气泡产生。
(4)上述三种金属的活动性顺序是 。
[答案] (1)A (2)B (3)C (4)A>B>C
11 ．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)( )
A B C D
[答案] B
2.下列关于如图所示原电池装置的叙述正确的是( )
A.铜片是正极, 电极上发生氧化反应
B.铜片质量逐渐减少
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D.铜离子移向铜片被还原
[答案]D
[解析]Zn 比 Cu 活泼,形成原电池时,铜片是正极,该电极上发生还原反应,A 错误;铜 片上发生的反应为 Cu2++2e-Cu,则铜片质量增加,B 错误;锌片是负极,铜片是正 极,则电流由铜片经导线流向锌片,C 错误;电解质溶液中阳离子移向正极,故 Cu2+
移向铜片,并得电子被还原为 Cu,D 正确。
3.X 、Y 、Z 、M 、N 代表五种金属单质,有以下反应:
①Y 与 M 用导线连接放入稀硫酸中,M 上冒气泡;
②M、N 为电极,与 N 的盐溶液组成原电池, 电子从 M 极流出,经过外电路流入 N
极;
③Z+2H2O(冷水) Z(OH) 2+H2 1;
④水溶液中,X+Y2+X2++Y。
则这五种金属的活泼性由强到弱的顺序为( )
A.Z>X>Y>M>N B.Z>Y>X>M>N
C.Z>X>Y>N>M D.X>Y>M>N>Z
[答案]A
[解析]①Y 与 M 用导线连接放入稀硫酸中,形成原电池,M 上冒气泡,则 M 是正极, 活泼性:Y>M;②M 、N 为电极,与 N 的盐溶液组成原电池, 电子从 M 极流出,经过 外电路流入 N 极,则 M 是负极,活泼性:M>N;③Z 能与冷水反应生成 H2,则 Z 是非 常 活 泼 的 金 属 ;④X 能 置 换 出 Y, 则 活 泼 性 :X>Y, 综 上 所 述 , 金 属 的 活 泼
性:Z>X>Y>M>N。
4.某同学用如图所示实验来探究构成原电池的一般条件,下列说法正确的是(提示:
苯是非电解质)( )
A.左瓶的灯泡发光 B.右瓶的铜棒变粗
C.右瓶中铁棒为正极 D.左瓶:Fe-2e-Fe2+
[答案]B
[解析]苯是非电解质,不能导电,Fe 和 Cu 相连插入苯中,不能形成原电池,故左瓶的 灯泡不发光,A、D 均错误;右瓶中 Fe 和 Cu 相连插入 CuSO4 溶液中,形成原电池,Fe 是负极, 电极反应式为 Fe-2e-Fe2+,Cu 是正极, 电极反应式为 Cu2++2e-Cu,故
右瓶的铜棒变粗,B 正确,C 错误。
5.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述正确的是( )
A.a 和 b 不连接时,铁片上会有 H2 产生
B.a 和 b 用导线连接时,铁片上发生的反应为 Cu2++2e-Cu
C.a 和 b 用导线连接时, 电子由 a 流向 b
D.无论 a 和 b 是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
[答案]D
[解析]a 和 b 不连接时,铁和 Cu2+ 发生置换反应而析出铜,没有氢气生成,错误;B 项,a 和b 用导线连接时构成原电池,铁是负极,铁片上发生氧化反应:Fe-2e-Fe2+, 错误;C 项,Fe 比铜活泼,形成原电池时 Fe 为负极,则电子由 b 流向 a,错误;D 项,无
论a 和b 是否连接,铁片均会溶解,都生成亚铁离子,溶液由蓝色变为浅绿色,D 正确。
6.如图所示,杠杆 A、B 两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球, 调节杠杆使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓 CuSO4 溶液,一段时 间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中不考虑铁丝反应及两边浮力
的变化)( )
A.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为 A 端高 B 端低
B.杠杆不论为导体还是绝缘体,均为 A 端低 B 端高
C. 当杠杆为绝缘体时,A 端低 B 端高;为导体时,A 端高 B 端低
D. 当杠杆为绝缘体时,A 端高 B 端低;为导体时,A 端低 B 端高
[答案]D
[解析]根据题意,若杠杆为绝缘体,滴入 CuSO4 溶液后,在铁球表面析出 Cu,铁球质 量增大,B 端下沉;若杠杆为导体,滴入 CuSO4 溶液后,形成原电池,在铜球表面析出
Cu,A 端下沉。
7 ．【实验目的】利用所学知识，设计原电池装置。
【实验用品】电极：镁条、铜片、铁片等。
【电解质】果汁(橙汁、苹果汁、柠檬汁等)。
【其他】导线、金属夹、发光二极管、 500 mL 烧杯。
【实验方案】①Cu－Mg 原电池，电解质溶液为橙汁；
②Cu－Fe 原电池，电解质溶液为苹果汁；
③Fe－Mg 原电池，电解质溶液为柠檬汁。
【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上， 分别将金属片 两两插入到盛有果汁的三个 500 mL 的烧杯中， 将发光二极管两端分别接在三种
方案中金属活动性不同的金属夹上。观察现象，连接方式如图所示。
【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。
【实验结论】原电池把化学能转变为电能。
回答问题：
(1)连接装置时活泼金属接二极管的 极上，较不活泼金属接二极管的
极上。
(2)在方案①②中铜作电极情况： 。
(3)在方案①③中镁作电极情况： 。
(4)在方案②③中铁作电极情况： 。
(5)在方案③中负极反应为 ，
正极反应为 ，
总电池反应方程式为 。
[答案] (1)负 正
(2)铜均作正极
(3)镁均作负极
(4)方案②中铁作负极，方案③中铁作正极
(5)Mg－2e－===Mg2＋ 2H＋＋2e－===H2 ↑ Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2 ↑
[解析] 在原电池中较活泼金属作负极(连接二极管的负极)，较不活泼金属作正 极(连接二极管的正极)。因金属活动性：Mg＞Fe＞Cu，故方案①②中 Cu 均作 正极， ①③中 Mg 均作负极， 方案②中铁作负极， 方案③中铁作正极。在方案 ③中负极反应为 Mg－2e－===Mg2＋ ，正极反应为 2H＋＋2e－===H2 ↑, 总电池反应
方程式为 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2 ↑。
8 ．有 A 、B 两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物
的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：
(1)①负极材料：
A 池 ，B 池 。
②电极反应式：
A 池：
正极： ，负极： 。
B 池：
正极： ，负极： 。
(2)B 池总反应的离子方程式为 。
(3)写出反应的化学方程式： 。
[ 答案](1)①Mg Al ②2H ＋ ＋2e － ===H2 ↑ Mg －2e － ===Mg2 ＋ 2H2O ＋2e - ===2OH － ＋ H2 ↑ Al ＋ 4OH － － 3e － ===AlO2 (－)＋ 2H2O (2)2Al ＋ 2OH - +
2H2O===2AlO2 (－)＋3H2 ↑
(3)A 池： Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2 ↑
B 池： 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2 ↑
9 ．利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，
自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：
(1)实验原理： Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2 ↑
(2)实验用品： 电极( 、 )、稀硫酸、 、 、
耳机(或者电流计)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题：
①按如图所示装置连接好实验仪器， 注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出， 如 果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的 同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发 生“ 嚓嚓嚓 ……” 的声音。其原因是在原电池中， 由化学能转化为 ，
在耳机中又由 转化为声音这种能量。
②如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的 极，电极
反应是 ，
发 生 了 反 应 ； 铜 钉 应 该 接 电 流 计 的 极 ， 电 极 反 应 是
,发生了 反应。
[答案](2)铁钉或铁条 铜钉(其他的惰性电极如铅笔芯、铂等都正确) 烧杯 导
线
(4)①电能 电能 ②负 Fe－2e－===Fe2＋ 氧化 正
2H＋＋2e－===H2 ↑ 还原
10．某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用， 设计并进行了以下一系
列实验，实验结果记录如下。
编号 电极材料 电解质溶液 电流计指针偏转方向
1 Al 、Mg 稀盐酸 偏向 Al
2 Al 、Cu 稀盐酸 偏向 Cu
3 Al 、C(石墨) 稀盐酸 偏向石墨
4 Al 、Mg 氢氧化钠溶液 偏向 Mg
5 Al 、Zn 浓硝酸 偏向 Al
试根据上表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验 1、2 中Al 所作的电极(正极或负极)是否相同(填“是”或“否”)？ 。
(2)对实验 3 完成下列填空：
① 铝 为 极 ， 电 极 反 应 式 ：
。
_________________________________________
② 石 墨 为 极 ， 电 极 反 应 式 ：
。
_______________________________________
③电池总反应式： 。
(3)实验4 中铝作负极还是正极 ，理由是 。
写出铝电极的电极反应式： 。
(4) 解 释 实 验 5 中 电 流 计 指 针 偏 向 铝 的 原 因 ：
。
(5) 根 据 实 验 结 果 总 结 出 影 响 铝 在 原 电 池 中 作 正 极 或 负 极 的 因 素 ：
。
________________________
[答案](1)否 (2)①负 2Al－6e－===2Al3+ ②正 6H＋＋6e－===3H2 ↑
③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2 ↑
(3)负极 在 NaOH 溶液中，活动性 Al＞Mg Al－3e－＋4OH－ ===AlO2 (－)+
2H2O
(4)Al 在浓硝酸中发生钝化， Zn 在浓硝酸中发生反应， 被氧化， 即在浓硝酸
中活动性
Zn＞Al ，Al 是原电池的正极
(5)①另一个电极材料的活动性； ②电解质溶液
