苏教版高中化学选择性必修1化学反应原理专题1第二单元基础课时4原电池的工作原理课件(共71张PPT)

(共71张PPT)
基础课时4　原电池的工作原理
专题1　化学反应与能量变化
第二单元　化学能与电能的转化
学习
任务 1．通过以锌铜原电池为例，从宏观和微观的角度，分析理解原电池的工作原理，能正确判断原电池的正极和负极，会书写其电极反应式，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2．通过进一步理解化学能与电能的相互转化，认识从简单原电池发展到带有盐桥原电池的过程变化，并能理解带有盐桥原电池的实用性，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
必备知识　自主预习储备
一、原电池的工作原理
1．原电池的构成
化学能
电能
氧化还原
金属
电解质溶液
闭合回路
2．实验探究：锌铜原电池的工作原理(含盐桥)
装置示意图
现象 锌片________，铜片上______________，电流表指针发生____
能量转换 ______转化为____
逐渐溶解
有红色物质生成
偏转
化学能
电能
微观探析 在硫酸锌溶液中，负极一端的___失去电子形成_____进入溶液
在硫酸铜溶液中，正极一端的_____获得电子变成___沉积在铜片上
电子或离子移动方向
工作原理，电极反应式 负极：Zn－2e－===Zn2+(____反应)
正极：Cu2+＋2e－===Cu(____反应)
总反应：Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu
Zn
Zn2＋
Cu2＋
Cu
负
正
Cl－
K＋
氧化
还原
【特别提醒】　(1)盐桥(以铜锌原电池为例)的理解。
①成分：含有KCl饱和溶液的琼脂。
②离子移动方向：Cl－移向ZnSO4溶液(负极区)，K＋移向CuSO4溶液(正极区)。
③作用：a.使两个半电池形成通路，并保持两溶液的电中性。b.避免电极与电解质溶液反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。
(2)原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)原电池中电流的方向是负极→导线→正极。 (　)
(2)原电池中负极发生的反应是还原反应。 (　)
(3)铜锌原电池中电子由锌电极经过溶液流向铜电极。 (　)
(4)在原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极。 (　)
(5)原电池的正极一定是化学性质不活泼的金属。 (　)
×
×
×
√
×
二、实验探究——原电池的设计
请根据离子反应Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu设计一个原电池。
1．将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极的电极反应式。
负极：___________________；正极：___________________。
Fe－2e－===Fe2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
2．确定电极材料
如发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。本例中可用铁作负极，用铜作正极。
3．确定电解质溶液
(1)负极区用__________作电解液；
(2)正极区用__________作电解液；
(3)如果原电池中没有盐桥，可用__________作电解液。
FeCl2溶液
CuCl2溶液
CuCl2溶液
4．构成闭合回路
将电极用导线连接，使之构成闭合回路。
5．确定装置图
无盐桥　　　　　　有盐桥
关键能力　情境探究达成
原电池的工作原理、正负极的判断及电极反应式的书写
[情境素材]
A　　B
(注：盐桥中装有KCl饱和溶液的琼脂)
如图是某原电池装置示意图，结合本图讨论原电池的工作原理、正负极的判断及电极反应式的书写。
[问题探究]
[问题1]　盐桥的作用是什么？盐桥中阴阳离子的运动方向是怎样的？
提示：作用：①使两个半电池形成通路，并保持两溶液的电中性。②避免电极与电解质溶液反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。离子移动方向：Cl－移向CuCl2溶液，K＋移向FeCl3溶液。
[问题2]　在该原电池中，电子是怎样移动的？电子能否通过电解质溶液？如果不能，电流是如何形成的？
提示：由于金属Cu比金属Pt活泼，Cu失去电子，电子通过导线流向铂电极。电子不能通过电解质溶液。在A中，盐桥中的K＋移向FeCl3溶液，在B中，盐桥中的Cl－移向CuCl2溶液，导线中电子的定向移动形成电流，溶液中阴、阳离子的定向移动形成电流。
[问题3]　在该原电池中，得失电子的物质是什么？各发生什么反应类型？Pt和Cu各为什么电极？
提示：Cu失电子发生氧化反应、FeCl3溶液中Fe3+得电子发生还原反应；Pt为正极，Cu为负极。
[问题4]　写出Pt和Cu的电极反应式及该原电池的总反应。
提示：Pt：Fe3+＋e－===Fe2+　Cu：Cu－2e－===Cu2+；总反应：2Fe3+＋Cu===Cu2+＋2Fe2+。
[归纳总结]
1．原电池工作原理示意图
轻巧记忆(锌铜原电池工作原理)：
2．原电池正负极的判断
3．原电池的电极材料“两注意”
(1)注意电解质溶液对电极类型的影响。
一般较活泼金属作负极，较不活泼的金属或导电的非金属作正极，但若是较不活泼的金属发生的氧化还原反应设计的原电池，则是较不活泼的金属作负极。例如：镁－铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但若以氢氧化钠为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。
(2)注意电极材料是否参与反应。
负极材料不一定参与反应，如燃料电池；负极和正极材料都参与反应，如铅蓄电池。
4．一般电极反应式的书写方法
(1)定电极，标得失。
按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。
(2)看环境，配守恒。
电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。
(3)两式加，验总式。
两电极反应式相加，与电池总反应式对照验证。
5．已知电池总反应式，书写电极反应式
(1)分析化合价，确定正极、负极的反应物与反应产物。
(2)在电极反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。
(3)根据质量守恒配平电极反应式。
(4)复杂电极反应式＝电池总反应式－简单的电极反应式。
√
[能力达成]
1．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　)
①　　②　　③　　④
A．①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极
B．②中Mg作为正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe作为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2+
D．④中Cu作为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
B　[Mg比Al活泼，在①中Mg作负极，但在NaOH溶液中，Mg不反应，而Al可以反应，故②中Al是负极。在浓硝酸中铁会钝化，故③中Cu为负极，Fe为正极。在④中由于不断向Cu极附近通入空气，而O2比溶液中的H＋得电子能力强，故Fe失去电子，O2在Cu极得到电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。]
√
[情境素材]
某兴趣小组为探究构成原电池的条件，将A、B、C、D四种金属按表中的装置图进行实验。
原电池原理的应用
装置 甲 乙 丙
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
[问题探究]
[问题1]　甲、乙、丙中A、B、C、D四种金属对应电极名称是什么极？活泼性顺序如何？
提示：甲：A为负极，B为正极；
乙：B为负极，C为正极；
丙：D为负极，A为正极；活泼性顺序：D＞A＞B＞C。
[问题2]　用乙装置设计反应：Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，B、C的电极材料是什么？
提示：B为Fe，C为Cu或C等。
[问题3]　设计含盐桥的装置实验Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，画出装置图(注明电解质溶液、电极材料和电极名称)。
提示：
[归纳总结]
1．加快氧化还原反应的速率
例如：在锌与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。
2．比较金属活动性的强弱
例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性：a＞b。
3．设计原电池
设计思路 实例
以自发进行的氧化还原反应为基础 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应 氧化反应(负极)：Cu－2e－===Cu2+
还原反应(正极)：2Fe3+＋2e－===2Fe2+
设计思路 实例
以两极反应为原理，确定电极材料及电解质溶液 负极铜和CuCl2溶液
正极碳(或铂)和FeCl3溶液
画出示意图
B　[H2SO4的物质的量相等、Zn粉过量，H2的量由H2SO4的物质的量决定。a中部分Zn与CuSO4发生反应置换出Cu并形成“Zn|H2SO4|Cu”原电池，反应速率加快，但产生H2的体积相等。]
[能力达成]
1．a、b两个烧杯中均盛有100 mL等浓度的稀H2SO4，将过量的两份锌粉分别加入两个烧杯中，同时向a中加入少量CuSO4溶液，下列产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系正确的是(　　)
A　　　　　　B
C　　　　　　D
√
2．有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验(每组实验均可形成原电池)，据此判断四种金属的活动性顺序是(　　)
①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；
②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C上产生大量气泡；
④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。
A．A＞C＞D＞B　　　　B．A＞B＞C＞D
C．C＞A＞B＞D　　　　D．B＞D＞C＞A
√
A　[①活泼性较强的金属作原电池的负极，A、B用导线相连后，同时插入稀H2SO4中，A极为负极，则活动性：A＞B；②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电子由负极→导线→正极，电流方向与电子移动方向相反，电流由正极D→导线→负极C，则活动性：C＞D；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C上产生大量气泡，说明C为原电池的正极，较不活泼，则活动性：A＞C；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，说明D为原电池的负极，则活动性：D＞B；所以有：A＞C＞D＞B，故A项正确。]
学习效果　随堂评估自测
2
4
3
题号
1
√
1．下列关于原电池的叙述正确的是(　　)
A．在外电路中，电流由铜电极流向银电极
B．正极反应式为Cu2+＋2e－===Cu
C．实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
D．将铜片直接浸入硝酸银溶液中发生的化学
反应与该原电池化学反应相同
2
4
3
题号
1
D　[该原电池中铜片作负极，银片作正极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2+(负极)，2Ag＋＋2e－===2Ag(正极)，盐桥起到了传递离子、形成闭合回路的作用，电子是由负极流向正极，电流的方向和电子的流向相反。D选项正确。]
2
3
题号
1
4
√
2
3
题号
1
4
2
3
题号
4
1
√
3．控制合适的条件，将反应2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是(　　)
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流表读数为零后，向甲中加入FeCl2固体，
乙中的石墨电极为负极
甲　　乙
2
3
题号
4
1
D　[由题图并结合原电池原理分析可知，Fe3+得到电子变为Fe2+，被还原，I－失去电子变为I2，被氧化，A、B项正确；电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态，C项正确；向甲中加入FeCl2固体，对于2Fe3+＋2I－ 2Fe2+＋I2，平衡向逆反应方向移动，此时Fe2+被氧化，I2被还原，故甲中石墨电极为负极，乙中石墨电极为正极，D项错误。]
2
4
3
题号
1
4．分别按图所示甲、乙装置进行实验，图中两个烧杯中的溶液为相同浓度的稀硫酸，甲中A为电流表。
(1)下列叙述正确的是________(填字母)。
A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B．甲中铜片作正极，乙中铜片作负极
C．两烧杯中溶液中的H＋浓度均减小
D．产生气泡的速率甲中的比乙中的慢
甲　　　乙
C
2
4
3
题号
1
(2)甲装置中，某同学发现不仅铜片上有气泡产生，锌片上也产生了气体，原因可能是________________________________。
(3)甲装置中，若把稀硫酸换成CuSO4溶液，试写出铜电极的电极反应式：___________________。
锌片不纯，锌与杂质构成原电池　
Cu2+＋2e－===Cu
2
4
3
题号
1
[解析]　(1)铜不能与稀硫酸反应，甲烧杯中铜片表面有气泡产生，故A错误；乙没有形成闭合回路，不能形成原电池，故B错误；两烧杯中稀硫酸都参加反应，氢离子浓度均减小，故C正确；甲能形成原电池反应，较一般化学反应速率更大，所以产生气泡的速率甲中比乙中快，故D错误；故选C。(2)在甲实验中，某同学发现不仅铜片上有气泡产生，锌片上也产生了气体，是由于锌片不纯，在锌片上形成原电池。(3)在甲实验装置中，如果把稀硫酸换成硫酸铜溶液，Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu，电极反应式为Cu2+＋2e－===Cu。
题号
基础课时固基练(4)　原电池的工作原理
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
1．下列关于原电池的说法中，正确的是(　　)
A．任何化学反应理论上都能设计成原电池
B．原电池工作时，阳离子向负极移动
C．原电池的负极发生氧化反应
D．原电池工作时，电子通过电解质溶液流向正极
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
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11
12
C　[A.自发进行的放热的氧化还原反应能设计成原电池，非氧化还原反应一定不能设计成原电池，故A错误；B.原电池工作时，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故B错误；C.原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故C正确；D.原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，溶液中存在离子的定向迁移，电解质溶液中不存在电子的移动，故D错误。]
题号
2
1
3
4
5
6
8
7
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11
12
2．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气体的是
(　　)
√
A　[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，铜电极上有氢气产生。]
A　　　　B　　　C　　　　　D
题号
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1
√
3．实验发现在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3+立即被还原成Fe2+。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是(　　)
A．盐桥中的阴离子往左边烧杯移动
B．左烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C．该电池铂电极上立即有气泡出现
D．该电池总反应为3Zn＋2Fe3+===2Fe＋3Zn2+
题号
3
2
4
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12
1
B　[根据上述分析可知：Zn为负极，失去电子，Zn2+进入溶液，根据同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引的原则，盐桥中的阴离子会往正电荷较多的右边烧杯移动，A错误；左边烧杯中溶液的Fe3+在Pt电极上得到电子生成Fe2+，由于消耗Fe3+，所以左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去，B正确；铂电极上Fe3+被还原为Fe2+，没有气体生成，所以没有气泡产生，C错误；该电池总反应为Zn＋2Fe3+===2Fe2+＋Zn2+，没有铁单质生成，D错误；故答案为B。]
题号
4
2
3
5
6
8
7
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12
1
√
4．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，也可以用铜电极
题号
4
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1
D　[根据氯离子移动方向，可知b是负极，a是正极。Zn为负极，失电子发生氧化反应，故A错误；b电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，故B错误；电子流动方向是b电极→电流表→a电极，故C错误；正极材料的活泼性比负极材料弱，故D正确。]
题号
2
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3
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12
1
√
5．将反应Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2+(aq)＋2Ag(s)设计成如图所示的原电池，下列叙述正确的是(　　)
A．KNO3盐桥中的K＋移向Cu(NO3)2溶液
B．该原电池可使用KCl盐桥
C．工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大
D．取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转
题号
2
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1
C　[该原电池中Cu为负极，Cu极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2+，Ag为正极，Ag极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。A项，KNO3盐桥中的K＋移向正极，移向AgNO3溶液，错误；B项，KCl与AgNO3反应生成AgCl沉淀，不能使用KCl盐桥，错误；C项，负极反应生成的Cu2+进入Cu(NO3)2溶液中，工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大，正确；D项，取出盐桥后，不能形成闭合回路，电流表的指针不会发生偏转，错误；答案选C。]
题号
2
4
5
3
6
8
7
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12
1
√
6．下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是(　　)
甲　　　乙
A．均发生了化学能转化为电能的过程
B．Zn和Cu既是电极材料又是反应物
C．工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu
D．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高
题号
2
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3
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1
B　[两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化为电能的过程，故A正确；根据原电池的工作原理，锌比铜活泼，锌作负极、铜作正极，铜本身不是反应物，故B错误；锌作负极，电子从负极经导线流向正极，故C正确；图乙装置产生的电流在一段时间内变化不大，但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减，故D正确。]
题号
2
4
5
3
7
6
8
9
10
11
12
1
7．为了避免锌片与Cu2+直接接触发生
反应而影响原电池的放电效率，有人设
计了如图装置，按要求回答下列问题：
(1)此装置工作时，可以观察到的现象是________________________
_________________________________________________________，
电池总反应式为___________。
锌片逐渐溶解，铜片上有
红色物质析出，电流表指针发生偏转　Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu　
锌半电池
题号
2
4
5
3
7
6
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12
1
铜半电池
锌电极(或负极)
盐桥
锌电极(或负极)
离子
题号
2
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5
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1
题号
2
4
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12
1
8．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L-1稀硫酸中，乙同学将电极放入6 mol·L-1NaOH溶液中，如图所示。
甲　　　　　乙
题号
2
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3
8
6
7
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10
11
12
1
(1)写出甲池中发生的有关电极反应式：
负极___________________，
正极___________________。
(2)乙池中负极为________(填元素符号)，正极发生________反应，总反应的离子方程式为_____________________________________。
Mg－2e－===Mg2+　
2H＋＋2e－===H2↑
Al
还原
题号
2
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5
3
8
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12
1
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________(填写元素符号，下同)金属活动性更强，而乙会判断出______金属活动性更强。
(4)由此实验，可得到如下哪些结论？____(填字母)。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应条件多变，应具体问题具体分析
Mg
Al　
AD
题号
2
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12
1
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法___________(选填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案：
_______________________________________。
不可靠
根据电路中电流的方向或电子转移的方向
题号
2
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1
[解析]　(1)甲池中电池总反应方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2+，Al作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)乙池中电池总反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，所以负极为Al，正极为Mg，正极上发生还原反应。
(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中Al为负极，Mg为正极。若根据负极材料金属比正极活泼，则甲判断Mg金属活动性强，乙判断Al金属活动性强。
题号
9
2
4
5
3
8
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10
11
12
1
√
9．已知反应2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag可设计成如图所示的原电池。普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液，根据这一物理化学特点，科学家利用该电池发明了电动势法测水泥的初凝时间。下列有关说法正确的是(　　)
A．电子方向从Cu→Ag2O→电解质溶液→Cu，形成闭合回路
B．正极的电极反应式为Ag2O＋2H＋＋2e－===2Ag＋H2O
C．2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量低于1 mol Cu2O与
2 mol Ag的总能量
D．电池工作时，OH－向Cu极移动
题号
9
2
4
5
3
8
6
7
10
11
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D　[A.原电池工作时，电子由负极Cu流出、经过导线流向正极Ag，不能进入溶液中，故A错误；B.由电池反应方程式2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag知，较不活泼的金属银作正极，电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，故B错误；C.因为原电池的构成条件之一为自发放热的氧化还原反应，所以该反应为放热反应，则2 mol Cu与1 mol Ag2O的总能量高于1 mol Cu2O与2 mol Ag的总能量，故C错误；D.该原电池中Cu作负极、Ag作正极，原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即OH－向Cu极移动，故D正确。]
题号
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√
题号
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题号
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√
11．某同学设计了如图所示的盐桥式原电池，下列说法正确的是
(　　)



A．X若为Fe、Y可以为Na2SO4溶液
B．X若为Cu、Y可以为AgNO3溶液
C．电子由X电极经盐桥流向Ag电极
D．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动
题号
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B　[若X为Fe、Y为Na2SO4溶液不能构成带盐桥的原电池，A选项错，C选项中盐桥内部是靠离子移动导电，非自由电子。 D 选项中根据左边为负极，Cu失电子，正电荷增多，应该是盐桥中的Cl－移动过来，才能保持电荷守恒，K＋应向右侧烧杯移动。]
题号
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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。
实验分组 所用金属 电子流向
① A、Cu A→Cu
② C、D D→C
③ A、C C→A
④ B、Cu Cu→B
⑤ … …
题号
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根据上述情况，回答下列问题。
(1)上述五种金属的活动性顺序(由强到弱)：_______________。
(2)在①中，Cu片上观察到的现象是___________________。
(3)在②中，溶液中H＋向金属片______移动。
(4)如果实验⑤用B、D，则导线中电流方向为________(填“B→D”或“D→B”)。
D>C>A>Cu>B
有无色气泡生成　
C
B→D
题号
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(5)已知反应：Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+。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：CuCl2溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]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_________________________。
FeCl3溶液、Cu片、石墨棒
题号
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[解析]　(1)原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，以稀硫酸为电解质溶液时负极较活泼，由电子流向可知金属活动性：A>Cu、D>C、C>A、Cu>B，则金属活动性：D>C>A>Cu>B。
(2)在①中，Cu为正极，氢离子在正极得电子被还原生成氢气，可观察到Cu片上有无色气泡生成。
(3)在②中，溶液中H＋向正极移动，即向C移动。
(4)如果实验⑤用B、D，因活泼性B(5)根据反应Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+设计原电池，Cu被氧化，应为负极，正极可为石墨棒，电解质溶液为氯化铁溶液。