“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单
基本信息
单元名称 化学反应与电能 年级 高二年级 学期 1
课时题目 原电池工作原理
作业目标
通过作业检测强化基础，同时检测学生拓展应用的能力。
作业设计
精选题目 设计
意图
基 1．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是( ) 通 过
础
巩 本 组
固
（ 练 习
必
做 学 生
题
建 2．有关电化学知识的描述正确的是( ) 能 够
议 A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其五 理 解
分 中的化学能转化为电能
钟 记 住B．某原电池反应为 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含完
成 KCl 原 电饱和溶液的琼胶
） C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 池 的
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 基 本
3．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( ) 原 理
A．正极反应为 Zn－2e－===Zn2＋
的 基
B．电池反应为 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从铜极流向锌极 础 知
D．盐桥中的 K＋移向 ZnSO4溶液 识
4.如图所示，杠杆 AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调
节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入 M 的浓溶液，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，不考虑两球的浮力变化)( )
A．当 M 为 CuSO4、杠杆为导体时，A 端低，B 端高
B．当 M 为 AgNO3、杠杆为导体时，A 端高，B 端低
C．当 M 为盐酸、杠杆为导体时，A 端高，B 端低
D．当 M 为 CuSO4、杠杆为绝缘体时，A 端低、B 端高
5.某化学兴趣小组利用反应 Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的原电池
装置，下列说法正确的是( )
A．Zn 为负极，发生还原反应
B．b 电极反应式为 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
C．电子流动方向是 a 电极→FeCl3溶液→b 电极
D．电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用 铜
6．硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝酸汞和碘化钾
溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如图的实验
装置，结果电流表指针发生了偏转，下列分析正确的是( )
A．如图装置的电流方向是从 C1到 C2
B．C1是负极，发生的反应是 2I－－2e－===I2
C．盐桥中的 K＋向 C1电极移动
D．装置发生的总反应是 Hg2＋＋2I－===HgI2↓
7．(1)请设计原电池，证明还原性：Cd(镉)>Co(钴)>Ag(银)，氧化性：Ag＋>Co2＋>Cd2
＋。在下面的方框内画出原电池的装置图(带盐桥)，标出原电池的电极材料和电解质溶
液。
(2)运用原电池原理设计实验，验证 I2、Fe3＋氧化性的强弱，请在下面的方框内画出实
验装置图(带盐桥)并写出电极反应。
8．综一合种运将用工（厂必中做含题，H2建S 废议气五先分用钟时Na间O完H 成溶）液吸收，然后利用吸收液进行发电的装置 通 过
示意图如图。下列说法正确的是( )
本 组
A．Na+向 a 极区移动 B．a 极电势比 b 极的高
C．a 极和 b 极周围溶液的 pH 均增大 练习，
D．由 HS-生成 S O 2- - - - 2-2 3 的电极反应为：2HS +8OH -8e =S2O3 检 测
+5H2O 学 生
9．一种子弹头形的纳米铜铂电池，它在稀溴水中能沿着铜极方向移动(如图)，电池
基 础
反应为 Cu+Br2=CuBr2。下列说法正确的是（ ）
A 知 识．铜为电池的正极 B．铂不断溶解
C．稀溴水为电解质溶液 的 迁
D．电池工作时实现机械能向电能再向化学能转化 移 应
10．锂是一种重要的碱金属，2021 年发射升空的神舟十三号飞船的储能系统使用了 用 能
锂电池。下列关于说法错误的是
力
A．碱性：LiOH 大于 NaOH B．熔点：Li 大于 Na
C．稀硫酸可以作为锂电池的电解质溶液
D．锂电池具有安全、电容量大的优点
11．从 NaHPbO2溶液中回收 Pb拓的展原提电升池（装选置做如题图，所建示议。十下五分钟时间完成） 检 测
列说法不正确的是( )
学 生
A．a 极为原电池的负极
B．溶液中 Na+从 b 极区迁移至 a 极区 新 情
C．b 极区的电极反应为 H2+2OH--2e-=2H2O 境 下
D．该原电池工作一段时间后，a 极区溶液的 pH 增大 的 知
12．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得
识 迁
电能，同时可实现海水淡化。现以 NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置
处理有机废水( CH COO- ) 移 能以含 3 的溶液为例 。下列说法正确的是
( ) 力
A．电极 a 的电势高于电极 b 的
B．隔膜 1、2 分别为阳、阴离子交换膜
C．负极反应为 CH COO-+2H O-8e-3 2 =2CO2+7H+
D．当电路中转移 1mol 电子时，模拟海水理论上减少 117g
13．一种 Zn-MnO2电池工作原理装置图如图所示，下列说法正确的是( )
A．电池工作一段时间后 K2SO4浓度增大
B．b 极区的反应为 PbO2+4e-+4H+=Pb2++2H2O
C．电池工作时 K+通过阳离子交换膜向 a 极区移动
D．放电过程中电极 a 区溶液的 pH 增大
14．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所
示，其中电解质 LiClO 溶于混合有机溶剂中，Li+4 通过电解质迁移入 MnO2晶格中，
生成 LiMnO2。回答下列问题：
（1）外电路的电子流方向是由 极流向
极。（填字母 a 或 b）
（2）电池正极反应式为
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？
（填“是”或“否”）原因
是 。
（4）MnO2可与 KOH 和 KClO4在高温条件下反应，生成 K2MnO4，该反应的氧化产
物和还原产物的物质的量比为 ，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成 KMnO4和
MnO2，该反应的离子方程式为 。
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。
2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评
等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行
创新性探索。“高中化学单元教学精品课程”课时作业设计单
基本信息
单元名称 化学反应与电能 年级 高二年级 学期 1
课时题目 原电池工作原理
作业目标
通过作业检测强化基础，同时检测学生拓展应用的能力。
作业设计
精选题目 设计
意图
基 1．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是( ) 通 过
础
巩 本 组
固
（
必 练 习
做
题 学 生
建
议 【答案】A 能 够
五
分 【解析】装置 B、C 中无化学反应发生；D 不能形成闭合回路；只有 A 能形成原电池，
钟 理 解
完 铜电极上有氢气产生。
成 记 住
） 2．有关电化学知识的描述正确的是( )
原 电
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其
池 的
中的化学能转化为电能
基 本
B．某原电池反应为 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是装有含
原 理
KCl 饱和溶液的琼胶
的 基
C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
础 知
D．从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池
识
【答案】D
【解析】CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl 和 AgNO3反应生成 AgCl 沉
淀易阻止原电池反应的发生；作电极的不一定是金属，如石墨棒也可作电极。
3．铜锌原电池(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＋＋Cu
C．在外电路中，电子从铜极流向锌极
D．盐桥中的 K＋移向 ZnSO4溶液
【答案】B
【解析】电池的正极得电子，A 选项错误；结合该电池的装置图可知，该过程中的氧
化还原反应为 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B 选项正确；外电路中，电子从负极流向正极，
C 选项错误；左烧杯中由于 Zn 失去电子形成 Zn2＋，使得该烧杯中正电荷的离子增加，
为维持电中性，K＋应该通过盐桥流向 CuSO4所在的右烧杯中，D 选项错误。
4.如图所示，杠杆 AB 两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调
节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入 M 的浓溶液，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，不考虑两球的浮力变化)( )
A．当 M 为 CuSO4、杠杆为导体时，A 端低，B 端高
B．当 M 为 AgNO3、杠杆为导体时，A 端高，B 端低
C．当 M 为盐酸、杠杆为导体时，A 端高，B 端低
D．当 M 为 CuSO4、杠杆为绝缘体时，A 端低、B 端高
【答案】A
【解析】杠杆为导体时，该装置形成原电池，Fe 为负极、Cu 为正极，A、B、C 三个
选项中 Fe 均会溶解，质量减轻，所以 B 端高。杠杆为绝缘体时，不形成原电池，D
选项中只在铁球上发生 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 的反应，铁球质量增加，B 端低。
5.某化学兴趣小组利用反应 Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的原电池
装置，下列说法正确的是( )
A．Zn 为负极，发生还原反应
B．b 电极反应式为 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
C．电子流动方向是 a 电极→FeCl3溶液→b 电极
D．电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用铜
【答案】D
【解析】根据 Cl－的移动方向可知，b 电极为负极，a 电极为正极，根据电池反应式可
知，Zn 发生失电子的氧化反应，即 b 电极反应式为 Zn－2e－===Zn2＋，A、B 项错误；
电子流动方向是 b 电极→导线→a 电极，C 错误；正极材料的活泼性应比负极材料弱，
D 正确。
6．硝酸汞和碘化钾溶液混合后会生成红色的碘化汞沉淀，为了探究硝酸汞和碘化钾
溶液之间能否发生氧化还原反应，研究人员设计了如图的实验
装置，结果电流表指针发生了偏转，下列分析正确的是( )
A．如图装置的电流方向是从 C1到 C2
B．C1是负极，发生的反应是 2I－－2e－===I2
C．盐桥中的 K＋向 C1电极移动
D．装置发生的总反应是 Hg2＋＋2I－===HgI2↓
【答案】B
【解析】电流表指针发生偏转说明有电流形成，此装置为原电池，I－具有还原性，C1
作负极，电极反应为 2I－－2e－===I2，B 正确；C 作正极，溶液中 Hg2＋得电子，Hg2＋2 ＋
2e－===Hg，发生还原反应，电流方向是从正极(C2)流向负极(C1)，A 错误；为保持硝
酸汞溶液电荷守恒，盐桥中阳离子移向硝酸汞溶液(C2 电极)，C 错误；装置发生的总
反应为 Hg2＋＋2I－===Hg＋I2，D 错误。
7．(1)请设计原电池，证明还原性：Cd(镉)>Co(钴)>Ag(银)，氧化性：Ag＋>Co2＋>Cd2
＋。在下面的方框内画出原电池的装置图(带盐桥)，标出原电池的电极材料和电解质溶
液。
(2)运用原电池原理设计实验，验证 I 3＋2、Fe 氧化性的强弱，请在下面的方框内画出实
验装置图(带盐桥)并写出电极反应。
【答案】(1) (2)
电极反应：
负极：2I－－2e－===I2
正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
8．一种将工厂中含 H2S 废气先用 NaO综H合溶运液用吸（收必，做然题后，利建用议吸五收分液钟进时行间发完电成的）装置 通 过
示意图如图。下列说法正确的是( ) 本 组
A．Na+向 a 极区移动 B．a 极电势比 b 极的高 练习，
C．a 极和 b 极周围溶液的 pH 均增大 检 测
D．由 HS-生成 S O 2-的电极反应为：2HS-2 3 +8OH--8e-=S 2-2O3 +5H2O 学 生
【答案】D 基 础
【解析】由图可知硫的化合价升高，故 a 极为负极，b 极为正极，故 A 错误；则.负 知 识
极电势比正极电势低，B 错误；由于 a 极反应消耗氢氧根，故 a 极周围溶液 pH 减 的 迁
小，故 C 错误；D.由图可知这是一个碱性电池，通过升降相等和电荷守恒，再加上 移 应
原子守恒可知此方程式正确，故 D 正确。 用 能
9．一种子弹头形的纳米铜铂电池，它在稀溴水中能沿着铜极方向移动(如图)，电池 力
反应为 Cu+Br2=CuBr2。下列说法正确的是（ ）
A．铜为电池的正极 B．铂不断溶解
C．稀溴水为电解质溶液
D．电池工作时实现机械能向电能再向化学能转化
【答案】C
【解析】由总反应，Cu 失电子被氧化作负极，故 A 错误；B.铂为正极，正极上 Br2
得电子，铂不反应，故 B 错误；C 中稀溴水为电解质溶液，C 正确；
D.原电池中化学能转化为电能，D 错误。故选：C。
10．锂是一种重要的碱金属，2021 年发射升空的神舟十三号飞船的储能系统使用了
锂电池。下列关于说法错误的是
A．碱性：LiOH 大于 NaOH B．熔点：Li 大于 Na
C．稀硫酸可以作为锂电池的电解质溶液
D．锂电池具有安全、电容量大的优点
【答案】C
11．从 NaHPbO2溶液中回收 Pb 的原电池装置拓如展图提所升示（。选下做列题说，法建不议正十确五的分是钟( 时 间)完成检） 测
A．a 极为原电池的负极 学 生
B．溶液中 Na+从 b 极区迁移至 a 极区 新 情
C．b 极区的电极反应为 H2+2OH--2e-=2H2O 境 下
D．该原电池工作一段时间后，a 极区溶液的 pH 增大 的 知
【答案】A 识 迁
【解析】本实验的目的，是从 NaHPbO2 溶液中回收 Pb,则 Pb 由+2 价降为 0 价，得 移 能
电子发生还原反应，a 电极为正极，b 电极为负极。A 不正确；阳离子向正极移动， 力
B 正确；b 极区 H2失电子产物与电解质反应生成水，电极反应为 H2+2OH--2e-
=2H2O,C 正确；a 极区电极反应为 HPbO2+2eˉ+H2O=Pb+3OHˉ，则 a 极区溶液的 pH
增大，D 正确；故选 A。
12．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得
电能，同时可实现海水淡化。现以 NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用如图装置
处理有机废水(以含 CH COO-3 的溶液为例)。下列说法正确的是( )
A．电极 a 的电势高于电极 b 的
B．隔膜 1、2 分别为阳、阴离子交换膜
C．负极反应为 CH3COO-+2H2O-8e-=2CO +7H+2
D．当电路中转移 1mol 电子时，模拟海水理论上减少 117g
解析
【答案】A
【解析】由图可知，碳元素价态升高失电子，a 极为负极，电极反应式为 CH3COO-
+2H2O-8e-=2CO2+7H+,b 极为正极，电极反应式为 2H++2e-=H2↑。
a 极为负极，电势低，A 错误；B 中，左侧正电荷增加，氯离子透过隔膜 1 进入左
侧，隔膜 1 为阴离子交换膜，右侧正电荷减少，钠离子透过隔膜 2 进入右侧，隔膜
2 为阳离子交换膜，B 错误；C 正确；
D.当电路中转移 1mol 电子时，会有 1molCl-移向负极，1mol Na+移向正极，减少
1molNaCl,质量为 58.5g,D 错误；故选 C。
13．一种 Zn-MnO2电池工作原理装置图如图所示，下列说法正确的是( )
A．电池工作一段时间后 K2SO4浓度增大
B．b 极区的反应为 PbO +4e-+4H+=Pb2+2 +2H2O
C．电池工作时 K+通过阳离子交换膜向 a 极区移动
D．放电过程中电极 a 区溶液的 pH 增大
【答案】A
【解析】由图可知，放电时，Zn 作负极，电极反
应式为 Zn-2e-+4OH-==Zn(OH)2，钾离子透过阳离子交换膜进入中间区域，PbO2作正
极，电极反应式为 PbO +4e-2 +4H+=Pb2++2H2O,硫酸根离子透过阴离子交换膜进入中
间区域。放电时 K2SO4浓度增大，故 A 正确，B 错误，C 错误；放电时，Zn(a 极)作
负极，氢氧根离子被消耗，pH 减
小，故 D 错误；故选 A。
14．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所
示，其中电解质 LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入 MnO2晶格中，
生成 LiMnO2。回答下列问题：
（1）外电路的电子流方向是由 极流向
极。（填字母 a 或 b）
（2）电池正极反应式为
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？
（填“是”或“否”）原因是 。
（4）MnO2可与 KOH 和 KClO4在高温条件下反应，生成 K2MnO4，该反应的氧化产
物和还原产物的物质的量比为 ，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成 KMnO4和
MnO2，该反应的离子方程式为 。
【答案】a b MnO +e—2 +Li+=LiMnO2 否 电极 Li 是活泼金属，能与水反应
3:1 3MnO 2- ＋4 +4H =2MnO -4 +MnO2+2H2O
【解析】(1)Li 为负极，MnO2 为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从 b 极流
向 a 极，电子流向从 a 到 b,
(2)MnO2为正极，被还原，电极方程式为 MnO2+e-+Li+ LiMnO2,
(3)因负极材料为 Li,可与水反应，则不能用水代替电池中的混合有机溶剂，
(4)二氧化锰与 KOH 和 KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和 KCl,反应中化
合价变化的元素为 Mn、Cl,Mn 元素由+4 价升高为+6，Cl 元素化合价由+5 降低为-
1，根据化合价升降相等，二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为 3：1，在酸性溶液中
歧化为 3MnO 2-4 +4H＋=2MnO -4 +MnO2+2H2O
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。
2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评
等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行
创新性探索。
