第2节 化学能转化为电能——电池
第1课时 原电池的工作原理
[核心素养发展目标] 1.理解原电池的工作原理，能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。2.能设计简单的原电池并能理解原电池工作原理的应用。
一、原电池的工作原理
1．实验探究锌铜原电池的工作原理
(1)实验现象：两种电池均产生电流，锌片 ，铜片上 ，检流计指针发生 。
(2)实验结论：两种装置均能构成原电池，将化学能转化成电能。
(3)分析上述原电池的工作原理
负极 正极
电极材料
电极反应
反应类型 反应 反应
电池总反应
电子流向 由 极通过导线流向 极
离子移向 阳离子移向 极，阴离子移向 极
(4)根据以上实验探究回答下列问题：
①盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂)中离子移动方向： 移向ZnSO4溶液， 移向CuSO4溶液。盐桥在原电池装置中的作用是 。
②对比图Ⅰ与图Ⅱ两装置，能更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是
________________________________________________________________________。
2．原电池
(1)定义：把 能转化为 能的装置。
(2)构成条件
(1)理论上，任何的氧化还原反应都可设计成原电池( )
(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( )
(3)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( )
(4)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高( )
(5)利用图1能实现Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑( )
(6)图2能验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移( )
(1)下列反应理论上能设计成原电池的是__________(填序号，下同)。
①HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ΔH＜0
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＜0
③4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＜0
(2)下列装置中，能构成原电池的是________，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应式。
原电池中正、负极的判断
判断依据 负极 正极
电子流动方向 电子流出极 电子流入极
电解质溶液中阴、阳离子定向移动的方向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极
电流方向 电流流入极 电流流出极
两极发生的反应 失电子，发生氧化反应 得电子，发生还原反应
电极材料 一般是活动性较强的金属 活动性较弱的金属或能导电的非金属
二、原电池工作原理的应用
1．加快化学反应速率
当试管a中滴入少量CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较试管b中的________，其原因是____________。
2．比较金属的活动性强弱
原电池的两极为两种不同金属时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼(注意电解质溶液的种类)。
3．设计原电池的一般思路
首先将氧化还原反应拆分成氧化反应和还原反应两个半反应。
其次确定正、负极选择电极材料，还原剂(一般为比较活泼的金属)为负极，比较不活泼的金属或惰性电极为正极。
最后用导线连接两个电极并插入电解质溶液形成闭合回路，如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间应用盐桥连接。
1．某单液原电池的总反应为Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，下列关于该反应的电池设计正确的是( )
A．正极材料为Cu，电解质溶液为CuCl2
B．负极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3
C．正极材料为C，电解质溶液为AgNO3
D．负极材料为Cu，电解质溶液为CuSO4
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极质量增加 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________。
3．利用反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，设计一个原电池装置。
(1)在下图方框中画出两种原电池装置图，标明电极材料和电解质溶液。
单液原电池装置图
带盐桥的双液原电池装置图
(2)写出电极反应式。
负极：__________________________________________________________________。
正极：__________________________________________________________________。
4．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－1 NaOH溶液中，如图所示。
(1)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)活动性更强，而乙会判断出________活动性更强。
由此实验，可得到的结论是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)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__________(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：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第1课时 原电池的工作原理
一、
1．(1)逐渐溶解 有红色物质生成 偏转
(3)锌片 铜片 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 氧化 还原 Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 锌 铜 正 负
(4)①Cl－ K＋ 形成闭合回路，平衡电荷，产生稳定电流 ②图Ⅱ 图Ⅰ装置中负极直接与CuSO4溶液接触，导致部分化学能转化为热能，产生的电流强度小
2．(1)化学 电
(2)活泼性不同 电解质 闭合
正误判断
(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
思考交流
(1)②③
(2)①②⑤
①Cu是正极：2H＋＋2e－===H2↑；
Fe是负极：Fe－2e－=== Fe2＋。
②Zn是负极：Zn－2e－===Zn2＋；
Fe是正极：Cu2＋＋2e－===Cu。
⑤Ag是正极：2Ag＋＋2e－===2Ag；
Cu是负极：Cu－2e－===Cu2＋。
二、
1．快 CuSO4溶液与锌发生置换反应生成Cu，从而形成微小锌铜原电池，加快产生H2的速率
应用体验
1．C
2．d＞a＞b＞c
3．(1)
(说明：正极材料除石墨外，还可以用银、金、铂等)
(2)Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
4．(1)Mg Al 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电解质
(2)不可靠 在两电极之间连上一个电流表，测电流方向，判断原电池的正、负极(共64张PPT)
第1章 第2节
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原电池的工作原理
第1课时
核心素养
发展目标
1.理解原电池的工作原理，能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。
2.能设计简单的原电池并能理解原电池工作原理的应用。
内容索引
一、原电池的工作原理
二、原电池工作原理的应用
课时对点练
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一
原电池的工作原理
1.实验探究锌铜原电池的工作原理
一
原电池的工作原理
(1)实验现象：两种电池均产生电流，锌片 ，铜片上___________
，检流计指针发生 。
(2)实验结论：两种装置均能构成原电池，将化学能转化成电能。
逐渐溶解
有红色物质
生成
偏转
(3)分析上述原电池的工作原理
负极 正极
电极材料 _____ _____
电极反应 ________________ ________________
反应类型 反应 反应
电池总反应 _____________________ 电子流向 由 极通过导线流向 极 离子移向 阳离子移向 极，阴离子移向 极 锌片
铜片
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
氧化
还原
Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋
锌
铜
正
负
(4)根据以上实验探究回答下列问题：
①盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂)中离子移动方向： 移向ZnSO4溶液，
移向CuSO4溶液。盐桥在原电池装置中的作用是___________________
。
Cl－
K＋
形成闭合回路，平衡
电荷，产生稳定电流
②对比图Ⅰ与图Ⅱ两装置，能更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是_______________________________________________________
。
图Ⅱ
图Ⅰ装置中负极直接与CuSO4溶液接触，导致部分化学能转化
为热能，产生的电流强度小
2.原电池
(1)定义：把 能转化为 能的装置。
(2)构成条件
化学
电
活泼性不同
电解质
闭合
(1)理论上，任何的氧化还原反应都可设计成原电池
(2)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极
(3)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生
(4)一般来说，带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高
×
√
×
√
(5)利用图1能实现Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
(6)图2能验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移
×
√
(1)下列反应理论上能设计成原电池的是_______(填序号，下同)。
①HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ΔH＜0
②2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＜0
③4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＜0
②③
(2)下列装置中，能构成原电池的是________，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应式。
答案 ①②⑤
①Cu是正极：2H＋＋2e－===H2↑；
Fe是负极：Fe－2e－=== Fe2＋。
②Zn是负极：Zn－2e－===Zn2＋；
Fe是正极：Cu2＋＋2e－===Cu。
⑤Ag是正极：2Ag＋＋2e－===2Ag；
Cu是负极：Cu－2e－===Cu2＋。
归纳总结
原电池中正、负极的判断
判断依据 负极 正极
电子流动方向 电子流出极 电子流入极
电解质溶液中阴、阳离子定向移动的方向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极
电流方向 电流流入极 电流流出极
归纳总结
判断依据 负极 正极
两极发生的反应 失电子，发生氧化反应 得电子，发生还原反应
电极材料 一般是活动性较强的金属 活动性较弱的金属或能导电的非金属
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二
原电池工作原理的应用
1.加快化学反应速率
当试管a中滴入少量CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较试管b中的____，其原因是_______________________________________________
_____________________________。
二
原电池工作原理的应用
快
CuSO4溶液与锌发生置换反应生成Cu，从而形成微小
锌铜原电池，加快产生H2的速率
2.比较金属的活动性强弱
原电池的两极为两种不同金属时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼(注意电解质溶液的种类)。
3.设计原电池的一般思路
首先将氧化还原反应拆分成氧化反应和还原反应两个半反应。
其次确定正、负极选择电极材料，还原剂(一般为比较活泼的金属)为负极，比较不活泼的金属或惰性电极为正极。
最后用导线连接两个电极并插入电解质溶液形成闭合回路，如果两个半反应分别在两个容器中进行，中间应用盐桥连接。
1.某单液原电池的总反应为Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，下列关于该反应的电池设计正确的是
A.正极材料为Cu，电解质溶液为CuCl2
B.负极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3
C.正极材料为C，电解质溶液为AgNO3
D.负极材料为Cu，电解质溶液为CuSO4
√
由总反应式可知，Cu的化合价升高，失电子，Cu作负极，A、B错误；
C与AgNO3不反应，电解质溶液中的Ag＋在正极得电子生成Ag，符合电池总反应，C正确，D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极质量增加 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____________。
d＞a＞b＞c
由第一个装置a极质量减小可知，a极是负极，金属活动性：a>b；
第二个装置依据氧化性、还原性的规律推出金属活动性：b>c；
第三个装置的金属活动性：d>c；
由第四个装置电流流向：a→d，故金属活动性：d>a。综上所述，这四种金属的活动性顺序是d>a>b>c。
3.利用反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，设计一个原电池装置。
(1)在下图方框中画出两种原电池装置图，标明电极材料和电解质溶液。
单液原电池装置图
带盐桥的双液原电池装置图
答案
(说明：正极材料除石墨外，还可以用银、金、铂等)
(2)写出电极反应式。
负极：________________。
正极：___________________。
Cu－2e－===Cu2＋
2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
4.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－1 NaOH溶液中，如图所示。
(1)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)活动性更强，而乙会判断出____活动性更强。
Mg
Al
由此实验，可得到的结论是____________________________________
_______________________。
利用原电池反应判断金属活动性顺序时
应注意选择合适的电解质
(2)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_______(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
在两电极之间
连上一个电流表，测电流方向，判断原电池的正、负极
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课时对点练
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题组一 原电池的工作原理
1.下列关于原电池的叙述错误的是
A.原电池中的电解质不一定处于液态
B.若欲使原电池处于工作状态，必须使其与外电路形成闭合回路
C.金属活动性顺序中，排在前面的金属总是作负极，排在后面的金属
总是作正极
D.负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应
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对点训练
√
对点训练
原电池中的电解质不一定处于液态，也可以是固态或糊状物，A正确；
金属活动性顺序中，排在前面的金属不一定总是作负极，排在后面的金属也不一定总是作正极，例如铁、铜和浓硝酸构成的原电池中铁是正极，铜是负极，C错误。
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对点训练
2.下列装置能组成原电池的是
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对点训练
形成原电池的条件有四个：①两个活泼程度不同的导电电极，②电极浸入电解质溶液，③形成闭合回路，④发生自发的氧化还原反应。A中两电极均为Zn，活泼程度相同，B中塑料棒不导电，D中酒精不是电解质溶液，故A、B、D均错。
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对点训练
3.下列有关原电池负极的说法正确的是
A.一定是活泼金属
B.工作时电极本身一定被氧化
C.工作时一定有电子流出
D.一定带负电荷
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对点训练
4.用铜片、银片、CuSO4溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。下列有关该原电池的叙述正确的是
①铜电极的质量减少
②正极反应为Ag＋＋e－===Ag
③在外电路中，电流由铜电极流向银电极
④实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
A.①② B.②③
C.②④ D.③④
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对点训练
金属活动性：Cu>Ag，Cu为负极，失去电子，Cu－2e－===Cu2＋，质量减少，①正确；
Ag为正极，得到电子，Ag＋＋e－===Ag，②正确；
电流由银电极流向铜电极，③错误；
取出盐桥不能形成闭合回路，不能构成原电池，④错误。
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对点训练
5.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，则下列叙述正确的是
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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对点训练
在铁片、碳棒形成的原电池中， a极上有大量气泡生成，可判断a为原电池的正极(碳棒)，b为原电池的负极(铁片)，电解质溶液为稀硫酸，C符合题意。
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对点训练
题组二 原电池工作原理的应用
6.下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是
A.加入少量ZnSO4固体
B.加入少量水
C.加入少量CuSO4固体
D.用98%的浓硫酸代替稀硫酸
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对点训练
加入少量ZnSO4固体，不会改变反应物的浓度，不会改变反应速率，故A不选；
加水，溶液的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小，故B不选；
加入少量CuSO4固体，会发生反应置换出铜，形成原电池，使反应速率加快，故C选；
浓硫酸在常温下使铁钝化，D不选。
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对点训练
7.(2023·湖南邵东高二期中)一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是
A B C D
正极 Zn Cu Zn C
负性 Cu Zn Ag Zn
电解质溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 CuCl2溶液
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对点训练
根据总反应可知Zn为负极，正极为活动性比Zn弱的金属或可导电非金属，电解质溶液中含Cu2＋，只有D项符合题意。
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对点训练
8.(2023·石家庄实验中学月考)用A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述正确的是
实验装置 甲 乙 丙
实验现象 A不断溶解 C的表面有红色固体析出 A上有气泡产生
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对点训练
A.装置甲中的B金属是原电池的负极
B.装置乙中，外电路中电流的流向为B→C
C.装置丙中溶液里的 移向A
D.四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C
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对点训练
装置甲中A不断溶解，则A为负极，B为正极，A错误；
装置乙中C的表面有红色固体析出，则C为正极，B为负极，外电路中电流方向：C→B，B错误；
装置丙中A上有气泡产生，则A为正极，D为负极，溶液中 向D移动，C错误。
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综合强化
9.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后，甲池的c( )减小
C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，
保持溶液中电荷平衡
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综合强化
锌电极是原电池的负极，发生氧化反应，铜电极是原电池的正极，发生还原反应，A项错误；
阳离子交换膜不允许阴离子通过，所以电池工作一段时间后，甲池的c( )不变，B、D项错误；
乙池中发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，溶液中Cu2＋逐渐减少，为维持溶液中的电荷平衡，Zn2＋会不断移向乙池，使溶液质量增加，C项正确。
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综合强化
10.实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是
A.若将图1装置的Zn、Cu下端接触，
Zn片逐渐溶解，Cu片上能看到
气泡产生
B.图2中H＋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，Zn片减轻的质量相等时，正极产物的质量比为32∶1
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综合强化
Zn、Cu直接接触能构成闭合回路而形成原电池，稀硫酸作电解质溶液，所以Cu片上可看到有气泡产生，A正确；
H＋带正电荷，向正极移动，即向Cu片移动，B正确；
由于Mg失电子能力强于Zn，所以将Zn片改为Mg片时，电子转移速率加快，生成H2的速率也加快，C正确；
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综合强化
若两装置负极消耗Zn的质量均为65 g，图2正极产生2 g H2，图3正极上析出64 g Cu，正极产物的质量比为1∶32，D错误。
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综合强化
11.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而被重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是
A.Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋
B.Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋
C.MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===
D.Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋
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综合强化
根据锂电池的总反应式Li＋MnO2===LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，A、D错误，B正确；
MnO2是正极，电极反应式为MnO2＋e－=== ，C错误。
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综合强化
12.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↓
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综合强化
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；
C2作正极，溶液中Hg2＋得电子，Hg2＋＋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；
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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。
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13.某同学在做原电池原理的实验时，有如下实验步骤：
①用导线将灵敏电流表的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接(如图1)；
②把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中；
③把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中；
④用导线把锌片和铜片连接起来后，再平行地
插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2)。
回答下列问题：
(1)实验步骤①中观察到的现象是_________________。
电流表指针不偏转
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综合强化
(2)实验步骤②中观察到的现象是__________
_________________。
(3)实验步骤③中观察到的现象是___________。
(4)实验步骤④中观察到的现象是___________
________________________________________
_________。
锌片溶解，
锌片上有气泡产生
无明显现象
铜片上有大
量气泡产生，锌片上没有气泡或有少量气泡，
锌片溶解
(5)通过实验步骤④该同学头脑中有了一个猜想，该猜想是_____________
_________________。
有电子从锌片
经导线向铜片移动
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(6)为了证实该猜想，该同学又设计了第⑤步实验，请简要画出第⑤步实验的装置示意图。
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综合强化
14.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池，请回答下列问题：
(1)反应开始时，乙中石墨电极上发生_____(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为______________。甲中石墨电极上发生_____(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为_________________。
氧化
2I－－2e－===I2
还原
Fe3＋＋e－===Fe2＋
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综合强化
(2)电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作_____(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为______________。
正
I2＋2e－===2I－
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综合强化
根据反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，原电池的电极反应：负极2I－－2e－===I2，发生氧化反应；正极Fe3＋＋e－===Fe2＋，发生还原反应。
当电流表读数为0时反应已达平衡，此时，在甲中加入FeCl2固体，反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2向左进行。因此，乙中石墨作正极，电极反应式为I2＋2e－===2I－。
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14作业5 原电池的工作原理
(分值：100分)
(选择题1～8题，每小题6分，9～12题，每小题7分，共76分)
题组一 原电池的工作原理
1．下列关于原电池的叙述错误的是( )
A．原电池中的电解质不一定处于液态
B．若欲使原电池处于工作状态，必须使其与外电路形成闭合回路
C．金属活动性顺序中，排在前面的金属总是作负极，排在后面的金属总是作正极
D．负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应
2．下列装置能组成原电池的是( )
3．下列有关原电池负极的说法正确的是( )
A．一定是活泼金属
B．工作时电极本身一定被氧化
C．工作时一定有电子流出
D．一定带负电荷
4.用铜片、银片、CuSO4溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。下列有关该原电池的叙述正确的是( )
①铜电极的质量减少 ②正极反应为Ag＋＋e－===Ag ③在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ④实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
5.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，则下列叙述正确的是( )
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
题组二 原电池工作原理的应用
6．下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是( )
A．加入少量ZnSO4固体
B．加入少量水
C．加入少量CuSO4固体
D．用98%的浓硫酸代替稀硫酸
7．(2023·湖南邵东高二期中)一个原电池的总反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是( )
A B C D
正极 Zn Cu Zn C
负性 Cu Zn Ag Zn
电解质溶液 CuCl2溶液 H2SO4溶液 CuSO4溶液 CuCl2溶液
8．(2023·石家庄实验中学月考)用A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述正确的是( )
实验装置 甲 乙 丙
实验现象 A不断溶解 C的表面有红色固体析出 A上有气泡产生
A．装置甲中的B金属是原电池的负极
B．装置乙中，外电路中电流的流向为B→C
C．装置丙中溶液里的SO移向A
D．四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C
9.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是( )
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
10．实验探究是提高学习效果的有力手段。某同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是( )
A．若将图1装置的Zn、Cu下端接触，Zn片逐渐溶解，Cu片上能看到气泡产生
B．图2中H＋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，Zn片减轻的质量相等时，正极产物的质量比为32∶1
11．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而被重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是( )
A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋
C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋
12．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↓
13．(12分)某同学在做原电池原理的实验时，有如下实验步骤：
①用导线将灵敏电流表的两端分别与纯净的锌片和铜片相连接(如图1)；
②把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯中；
③把一块纯净的铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中；
④用导线把锌片和铜片连接起来后，再平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中(如图2)。
回答下列问题：
(1)实验步骤①中观察到的现象是____________________________________________。
(2)实验步骤②中观察到的现象是____________________________________________。
(3)实验步骤③中观察到的现象是____________________________________________。
(4)实验步骤④中观察到的现象是____________________________________________。
(5)通过实验步骤④该同学头脑中有了一个猜想，该猜想是______________________。
(6)为了证实该猜想，该同学又设计了第⑤步实验，请简要画出第⑤步实验的装置示意图。
14．(12分)控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池，请回答下列问题：
(1)反应开始时，乙中石墨电极上发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为____________________。甲中石墨电极上发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为________________________。
(2)电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作________(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为______________________。
作业5 原电池的工作原理
1．C 2.C 3.C 4.A 5.C 6.C 7.D 8.D 9.C 10.D
11．B 12.B
13．(1)电流表指针不偏转 (2)锌片溶解，锌片上有气泡产生
(3)无明显现象 (4)铜片上有大量气泡产生，锌片上没有气泡或有少量气泡，锌片溶解 (5)有电子从锌片经导线向铜片移动
(6)
14．(1)氧化 2I－－2e－===I2 还原 Fe3＋＋e－===Fe2＋ (2)正 I2＋2e－===2I－
解析 根据反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，原电池的电极反应：负极2I－－2e－===I2，发生氧化反应；正极Fe3＋＋e－===Fe2＋，发生还原反应。
(2)当电流表读数为0时反应已达平衡，此时，在甲中加入FeCl2固体，反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2向左进行。因此，乙中石墨作正极，电极反应式为I2＋2e－===2I－。
