第13講-原電池(人教版2019必修第二冊)-(解析版)

第13第13講原電池必備知識必備知識1．概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。2．構(gòu)成條件一看反應(yīng)能發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)(一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))二看兩電極一般是活潑性不同的兩電極(金屬或石墨)三看是否形成閉合回路形成需三個條件：①電解質(zhì)溶液；②兩電極直接或間接接觸；③兩電極插入電解質(zhì)溶液中3．工作原理(以銅鋅原電池為例)微提醒：圖Ⅱ鹽橋中通常裝有含瓊脂的KCl飽和溶液。(1)反應(yīng)原理電極名稱負極正極電極材料Zn片Cu片電極反應(yīng)Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液和瓊脂制成的膠凍，K＋移向正極，Cl－移向負極電池反應(yīng)方程式Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu鹽橋作用①連接內(nèi)電路形成閉合回路②平衡電荷，使原電池能持續(xù)產(chǎn)生電流裝置差異比較原電池Ⅰ：溫度升高，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能，兩極反應(yīng)在相同區(qū)域，部分Zn與Cu2＋直接反應(yīng)，使電池效率降低原電池Ⅱ：溫度不變，化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為電能，兩極反應(yīng)在不同區(qū)域，Zn與Cu2＋隔離，電池效率提高，電流穩(wěn)定4．原電池中的三個移動方向移動原理電性：同性相斥，異性相吸電子方向從負極流出沿導(dǎo)線流入正極電流方向從正極沿導(dǎo)線流向負極離子遷移方向電解質(zhì)溶液中，陰離子向負極遷移，陽離子向正極遷移注意要點無論在原電池中還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。5．原電池電極反應(yīng)式的書寫(1)先確定原電池的正、負極，列出正、負極上的反應(yīng)物。(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理寫出電極反應(yīng)式。①負極反應(yīng)。負極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)。要注意負極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存，若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負極反應(yīng)式。②正極反應(yīng)。正極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)。當正極上的反應(yīng)物是O2時：若電解質(zhì)溶液為中性或堿性，則水必須寫入正極反應(yīng)式中，與O2反應(yīng)生成OH－，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－；若電解質(zhì)溶液為酸性，則H＋必須寫入正極反應(yīng)式中，O2得電子與H＋生成水，電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O。(3)寫出電池總反應(yīng)方程式。結(jié)合電子守恒將正、負極電極反應(yīng)式相加即得到電池總反應(yīng)方程式。(4)若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，可先寫出較易書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，用總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極反應(yīng)式，即可得到較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。6．原電池的設(shè)計方法設(shè)計原電池時要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是：(1)首先判斷出氧化還原反應(yīng)中的還原劑和氧化劑，將還原劑(一般為比較活潑金屬)作負極，活動性比負極弱的金屬或非金屬作正極，含氧化劑的溶液作電解質(zhì)溶液。(2)如果兩個半反應(yīng)分別在要求的兩個容器中進行(中間連接鹽橋)，則兩個容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)含有與電極材料相同的金屬的陽離子。(3)設(shè)計實例：根據(jù)反應(yīng)2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2設(shè)計的原電池為：裝置如下圖所示：7．原電池原理的基本應(yīng)用①加快氧化還原反應(yīng)速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時反應(yīng)速率加快，例如Zn與稀硫酸反應(yīng)時加入少量的CuSO4溶液能使產(chǎn)生氫氣的速率加快。②比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬活動性比正極的活潑。③用作金屬的防護使被保護的金屬制品作原電池的正極而得到保護。例如，保護鐵制輸水管或鋼鐵橋梁，可用導(dǎo)線將其和一塊鋅塊相連，使Zn作原電池的負極。易混易錯點易混易錯點(1)只有自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池。(2)在原電池中活潑性強的金屬不一定作負極，但負極一定發(fā)生氧化反應(yīng)。(3)電子不能通過電解質(zhì)溶液，溶液中的離子不能通過鹽橋。(4)負極失去的電子總數(shù)一定等于正極得到的電子總數(shù)。(5)同一氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池反應(yīng)的速率一定比直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)的速率快。(6)電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H＋應(yīng)結(jié)合OH－生成水。電極反應(yīng)式要遵守電荷守恒、質(zhì)量守恒及電子得失守恒。(7)活潑金屬不一定為負極,如鎂、鋁和氫氧化鈉溶液組成的電池中,鋁為負極。(8)當氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相等時，可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，電流表指針示數(shù)為零；當電流表指針往相反方向偏轉(zhuǎn)，暗示電路中電子流向相反，說明化學(xué)平衡移動方向相反。(9)一般情況下，常采用以下方法判斷原電池的正極和負極判斷方法負極正極①電極材料較活潑金屬較不活潑金屬或石墨②通入物通入還原劑的電極通入氧化劑的電極③兩極反應(yīng)類型發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極④電子流向(或電流方向)電子流出的電極(或電流流入的電極)電子流入的電極(或電流流出的電極)⑤離子流向陰離子流向的電極陽離子流向的電極⑥電極質(zhì)量變化質(zhì)量減小的電極質(zhì)量增加的電極⑦有無氣泡—有氣泡產(chǎn)生的電極(10)特殊情況①金屬的活動性受所處環(huán)境的影響。如Mg、Al的活動性：在中性或酸性溶液中活動性Mg>Al；而在堿性溶液中，Al可以與OH－反應(yīng)，而Mg不反應(yīng)，所以Mg與Al用導(dǎo)線連接后放入NaOH溶液中，Al是負極，Mg是正極。②Fe、Cu相連，浸入稀HNO3中，F(xiàn)e作負極；浸在濃HNO3中，Cu作負極(Fe發(fā)生鈍化)。細細剖精析·易混不混·易錯不錯1．(1)在雙液原電池中，鹽橋的作用是什么？【細剖精析】形成閉合回路，使兩溶液保持電中性。(2)能用金屬代替鹽橋嗎？為什么？【細剖精析】不能。在電路接通的情況下，鹽橋是原電池內(nèi)電路的一部分，鹽橋中含有的陰、陽離子定向移動，從而達到傳導(dǎo)電流及保持溶液呈電中性的目的；若用金屬代替鹽橋，溶液中的離子不能通過金屬，故不能用金屬代替鹽橋。2．在原電池中是否較活潑金屬一定作負極？【細剖精析】不一定，例如將Mg和Al用導(dǎo)線連接插入NaOH溶液中，Al作負極，Mg作正極。3．原電池內(nèi)部陰、陽離子如何移動？【細剖精析】根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原理可知，在電解質(zhì)溶液中，陰離子移向負極，陽離子移向正極。4．怎樣判斷原電池的正負極？【細剖精析】(1)根據(jù)電子流動方向判斷。在原電池中，電子流出的一極是負極；電子流入的一極是正極。(2)根據(jù)兩極材料判斷。一般活潑性較強金屬為負極；活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動方向判斷。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。負極總是失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷。溶解的一極為負極，質(zhì)量增加或放出氣體的一極為正極。對點訓(xùn)練對點訓(xùn)練1．下列有關(guān)原電池的說法正確的是A．正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負極發(fā)生還原反應(yīng)B．電子在溶液中從負極流向正極C．溶液中依靠陰陽離子的定向移動傳遞電荷D．電流從負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極【答案】C【解析】A．原電池中正極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，負極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，A錯誤；B．電子通過導(dǎo)線從負極流向正極，溶液不能傳遞電子，B錯誤；C．原電池中電子通過導(dǎo)線傳遞，溶液中依靠陰陽離子的定向移動傳遞電荷而導(dǎo)電，C正確；D．電子通過導(dǎo)線從負極流向正極，電流從正極經(jīng)導(dǎo)線流向負極，D錯誤；答案選C。2．氫氧燃料電池可以使用在航天飛機上，其反應(yīng)原理示意圖如圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法正確的是A．該電池工作時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．該電池中電極a是正極C．外電路中電子由電極b通過導(dǎo)線流向電極aD．該電池的總反應(yīng)：2H2＋O2=2H2O【答案】D【解析】A．燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A項錯誤；B．a(chǎn)極通入H2發(fā)生氧化反應(yīng)，是電池的負極，B項錯誤；C．外電路中電子由負極流向正極，即由電極a通過導(dǎo)線流向電極b，C項錯誤；D．氫氧燃料電池酸性和堿性條件下生成物都是水，故該電池的總反應(yīng)：2H2＋O2=2H2O，故D正確；故答案為D。3．利用石墨、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論不正確的是A．原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B．原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成C．圖中電極a為石墨、電極b為鋅片時，導(dǎo)線中會產(chǎn)生電流D．圖中電極a為鋅片、電極b為銅片時，電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片【答案】D【解析】A．原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A正確；B．原電池由電解質(zhì)溶液、電極、導(dǎo)線組成閉合回路，B正確；C．因為橙汁為酸性，所以圖中a極為石墨、b極為鋅片時，則Zn作原電池的負極，石墨作原電池的正極，導(dǎo)線中會產(chǎn)生電流，C正確；D．圖中a極為鋅片、b極為銅片時，則Zn為負極，Cu為正極，電子從負極流向正極，所以電子從Zn片流向Cu片，D錯誤；答案選D。4．關(guān)于原電池的下列說法中，正確的是A．在正極上發(fā)生還原反應(yīng)B．化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬為正極C．在外電路，電子流出正極D．是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置【答案】A【解析】A．原電池放電時，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故A正確；B．原電池中，化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬失電子作負極，故B錯誤；C．原電池放電時，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，故C錯誤；D．原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，故D錯誤；故選A。5．如圖所示，電流計G發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變細，B極逐漸變粗，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的A．A是Zn、B是Cu、C為稀硫酸B．A是Cu、B是Al、C為CuSO4溶液C．A是Zn、B是石墨、C為AgNO3溶液D．A是石墨、B是Fe、C為FeCl3溶液【答案】C【解析】【分析】原電池中負極的活潑性大于正極的活潑性，負極上金屬失電子變成離子進入溶液，質(zhì)量減少，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，正極上析出物質(zhì)，若析出的物質(zhì)是金屬，則正極質(zhì)量增加，A極逐漸變細則A為負極，B極逐漸變粗則B為正極；分析可知，A為負極，B為正極，A．Zn的金屬性比Cu活潑，與稀硫酸組成原電池時Zn做負極，失電子生成鋅離子，A極變細，由于得電子能力：H+>Cu2+，B極產(chǎn)生氫氣，B極不變粗，A錯誤；B．Al的金屬性比Cu活潑，A為正極，銅離子得電子生成銅，A極變粗，B為負極，B極變細，B錯誤；C．石墨是惰性電極，B為正極，銀離子得電子生成Ag，B極變粗，A為負極，Zn失電子生成鋅離子，A極變細，C正確；D．Fe與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2，A是石墨為正極，質(zhì)量不變，B是Fe為負極，F(xiàn)e失電子生成亞鐵離子，B極變細，D錯誤；故選：C。6．下圖為銅鋅原電池示意圖，下列說法中不正確的是A．鋅為陰極，銅為陽極B．電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片C．鋅片質(zhì)量逐漸減少，溶液的質(zhì)量逐漸增加D．該裝置能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能【答案】A【解析】【分析】由圖中的銅鋅原電池可知，Zn較活潑，則Zn作負極，Cu作正極，電池總反應(yīng)式為Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，負極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，正極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，?jù)此解答。A．用鋅片、銅片和稀硫酸組成的原電池裝置中，鋅片的活潑性大于銅片的活潑性，所以鋅片作負極，銅片作正極，A項錯誤；B．電子由負極（鋅片）通過導(dǎo)線流向正極（銅片），B項正確；C．鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鋅易失電子生成鋅離子進入溶液而質(zhì)量逐漸減少，銅電極上氫離子得電子生成氫氣而產(chǎn)生氣泡，根據(jù)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，溶液的質(zhì)量逐漸增加，C項正確；D．該裝置是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D項正確；答案選A。7．燃料電池以熔融的金屬氧化物為電解質(zhì)、CH4為燃料，裝置如圖所示。下列說法不正確的是A．b極加入的物質(zhì)為空氣(O2)，發(fā)生還原反應(yīng)B．O2—向a極移動C．正極電極反應(yīng)式為：O2+4H++4e—=2H2OD．標準狀況下，每消耗11.2L甲烷，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA【答案】C【解析】由圖中電子的移動方向可知，a極為燃料電池的負極，甲烷在氧離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為CH4+4O2——8e—=CO2+2H2O，b極為正極，空氣中的氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子，電極反應(yīng)式為O2+4e—=2O2—。A．由分析可知，b極加入的物質(zhì)為空氣，空氣中的氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子，故A正確；B．由分析可知，a極為燃料電池的負極，b極為正極，燃料電池工作時，陰離子O2—向負極a極移動，故B正確；C．由分析可知，b極為正極，空氣中的氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧離子，電極反應(yīng)式為O2+4e—=2O2—，故C錯誤；D．由分析可知，a極為燃料電池的負極，甲烷在氧離子作用下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為CH4+4O2——8e—=CO2+2H2O，則標準狀況下，每消耗11.2L甲烷，導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為×8×NAmol—1=4NA，故D正確；故選C。8．原電池的電極反應(yīng)式不僅與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法錯誤的是A．由金屬Al、Cu和濃硝酸組成的原電池，經(jīng)過一段時間后負極反應(yīng)式為：B．由金屬Al、Cu和稀硫酸組成的原電池，負極反應(yīng)式為：C．由Al、Mg、NaOH溶液組成的原電池，負極反應(yīng)式為D．由Fe、Cu、溶液組成的原電池，負極反應(yīng)式為：【答案】D【解析】A．Al、Cu、濃硝酸組成原電池，鋁和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，銅和濃硝酸能自發(fā)的進行反應(yīng)，所以銅作負極，鋁作正極，其負極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+，A正確；B．由Al、Cu、稀H2SO4組成原電池，鋁和稀硫酸反應(yīng)而失電子，銅和稀硫酸不反應(yīng)，所以鋁作負極，銅作正極，其負極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+，B正確；C．Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)而失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，鎂和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，所以鋁是負極，鎂是正極，其負極反應(yīng)式為，C正確；D．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，鐵和銅都與氯化鐵反應(yīng)，但鐵的金屬性比銅強，所以鐵作負極，銅作正極，其負極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，D錯誤；故選D。9．將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是A．產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢B．兩燒杯中溶液的酸性均減弱C．甲中銅片作正極，乙中銅片作負極D．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生【答案】B【解析】A．甲構(gòu)成原電池，產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙快，故A錯誤；B．兩燒杯中的總反應(yīng)都是，硫酸濃度減小，溶液的酸性均減弱，故B正確；C．甲構(gòu)成原電池，鋅的活潑性大于銅，甲中銅片作正極；乙沒有構(gòu)成原電池，故C錯誤；D．甲構(gòu)成原電池，鋅的活潑性大于銅，甲中銅片作正極，正極反應(yīng)為，甲中銅片表面有氣泡產(chǎn)生，故D錯誤；選B。10．、兩根金屬棒插入溶液中構(gòu)成如圖所示裝置，實驗中電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時棒變粗，棒變細，則、、溶液可能是下列中的編號溶液A稀硫酸B硝酸銀溶液C硫酸銅溶液D稀硫酸【答案】B【解析】A．鋅、銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池，X棒為活潑金屬鋅，做原電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，X棒變細，故A不符合題意；B．鋅、銀在硝酸銀溶液中構(gòu)成原電池，X棒為不活潑金屬銀，做原電池的正極，銀離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銀，X棒變粗，Y棒為活潑金屬鋅，做原電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，Y棒變細，故B符合題意；C．銅、銀在硫酸銅溶液中構(gòu)成原電池，銅的金屬性強于銀，X棒為金屬銅，做原電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子，X棒變細，故C不符合題意；D．鋅、銅在稀硫酸中構(gòu)成原電池，X棒為不活潑金屬銅，做原電池的正極，氫離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，X棒沒有變化，故D不符合題意；故選B。11．把a、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，d上有氣泡逸出；a、c相連時，a極減輕；b、d相連時，b為正極。則這四種金屬活潑性順序由強到弱的順序為A．a(chǎn)＞b＞c＞d B．a(chǎn)＞c＞b＞d C．a(chǎn)＞c＞d＞b D．b＞d＞a＞c【答案】C【解析】若a、b相連時，a為負極，活動性a＞b；c、d相連時c為負極，活動性c＞d；a、c相連時c為正極，a為負極，活動性a＞c；b、d相連時b為正極，d為負極，活動性d＞b；則有活動性a＞c＞d＞b。綜上所述選C。12．某同學(xué)控制適當條件，將反應(yīng)Ag+Fe3+?Ag++Fe2+設(shè)計成如圖所示的原電池裝置(已知電流表指針偏向與電子的流向相同，鹽橋中裝有含有硝酸鉀的瓊膠)。下列有關(guān)判斷不正確的是A．若電流表指針向左轉(zhuǎn)，則鹽橋中的K+向右燒杯中移動B．若電流表指針歸零時，則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C．若電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則銀電極發(fā)生氧化反應(yīng)D．上述實驗?zāi)苷f明其他條件不變時Ag+與Fe3+的氧化性強弱與其離子濃度有關(guān)【答案】A【解析】A．若電流表指針向左轉(zhuǎn)，則石墨電極為負極、Ag電極為正極，原電池中陽離子流向正極，所以鹽橋中的K+向左燒杯中移動，A錯誤；B．若電流表指針歸零時，說明不再有電流產(chǎn)生，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡，B正確；C．若電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則Ag電極為負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；D．當Ag+濃度較大時，平衡逆向移動，此時Ag+的氧化性強于Fe3+，當Fe3+濃度較大時平衡正向移動，此時Fe3+的氧化性大于Ag+，即其他條件不變時Ag+與Fe3+的氧化性強弱與其離子濃度有關(guān)，D正確；綜上所述答案為A。提升訓(xùn)練提升訓(xùn)練1．某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)Zn+2FeC13=ZnCl2+2FeCl2，設(shè)計了如圖所示的原電池裝置，下列說法正確的是A．Zn為負極,發(fā)生還原反應(yīng)B．b電極反應(yīng)式為2Fe3+＋2e-=2Fe2+C．電子流動方向是a電極FeCl3溶液b電極D．電池的正極材料可以選用石墨、鉑電極，也可以用銅電極【答案】D【解析】根據(jù)氯離子移動方向，可知b是負極，a是正極。Zn為負極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；b電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，故B錯誤；電子流動方向是b電極導(dǎo)線a電極，故C錯誤；正極材料的活潑性比負極材料弱，故D正確。2．某同學(xué)設(shè)計如下原電池，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．負極的電極反應(yīng)是：Ag+I-－e-=AgIC．電池的總反應(yīng)是Ag++I-=AgID．鹽橋（含KNO3的瓊脂）中NO3-從左向右移動【答案】D【解析】圖中沒有外接電源，反而是有個電流表，且電路中有電子的移動方向，則該裝置是原電池裝置。由于只有Ag+能和I-離子反應(yīng)，所以電池的總反應(yīng)是Ag++I-=AgI，負極反應(yīng)為：Ag+I--e-=AgI，正極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag。A.經(jīng)分析，該裝置是原電池裝置，則該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；B.根據(jù)電子的移動方向，可以推斷出左側(cè)電極為負極，該電極反應(yīng)為：Ag+I--e-=AgI，B正確；C.該電池中，表觀上看，只有Ag+和I-反應(yīng)，所以總反應(yīng)是Ag++I-=AgI，C正確；D.左側(cè)電極為負極，右側(cè)電極為正極，NO3-帶負電荷，向負極移動，所以應(yīng)該是從右向左移動，D錯誤；故合理選項為D。3．銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，其工作示意如圖所示。下列說法不正確的是A．Zn電極是負極B．工作時K+移向Zn電極C．Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)D．Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn－2eˉ＋2OHˉ===Zn(OH)2【答案】B【解析】【分析】原電池分正負，負極氧化正還原，離子陽正陰向負，電子有負流向正。A.根據(jù)反應(yīng)原理鋅的化合價升高，是負極，故A正確；B.K+是陽離子，工作時向正極移動，Zn是負極，故B錯誤；C.Ag2O電極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C正確；D.Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn－2eˉ＋2OHˉ===Zn(OH)2，正確。故選B。4．將Al片和Cu片用導(dǎo)線聯(lián)接，一組插入濃硝酸中，一組插入稀氫氧化鈉溶液中，分別形成的原電池，在這兩個原電池中，負極分別為A．Cu片、Al片 B．Al片、Cu片 C．Al片、Al片 D．Cu片、Cu片【答案】A【解析】鋁片和銅片插入濃HNO3溶液中，金屬鋁會鈍化，金屬銅和濃硝酸之間會發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，此時金屬銅時負極，金屬鋁是正極；插入稀NaOH溶液中，金屬銅和它不反應(yīng)，金屬鋁能和氫氧化鈉發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，此時金屬鋁是負極，金屬銅是正極；故答案為A。5．下列實驗操作的現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論均正確的是選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A將碘水倒入分液漏斗，加適量乙醇，振蕩后靜置溶液分層，上層呈紫色I2更易溶于有機溶劑B將銅片和M金屬片用導(dǎo)線連接并插入M的硝酸鹽溶液中銅片溶解金屬性：M＞CuC將一小塊Na放入酒精中有氣泡產(chǎn)生酒精中含有水D將石蠟油分解產(chǎn)生的氣體通入到酸性高錳酸鉀溶液中溶液褪色氣體中可能含有烯烴【答案】D【解析】A.乙醇易溶于水，不能用乙醇萃取碘水中的碘，故A錯誤；B.將銅片和M金屬片用導(dǎo)線連接并插入M的硝酸鹽溶液中，銅片溶解，則銅片作負極，金屬性：Cu＞M，故B錯誤；C.金屬鈉能置換羥基的氫原子生成氫氣，故將一小塊Na放入酒精中有氣泡產(chǎn)生，不能說明酒精中含有水，故C錯誤；D.烯烴能使高錳酸鉀酸鉀溶液褪色，石蠟油是烴的混合物，其在高溫下可以裂解產(chǎn)生烯烴。將石蠟油分解產(chǎn)生的氣體通入到酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，說明氣體中可能含有烯烴，故D正確；答案選D。6．某興趣小組設(shè)計的簡易原電池裝置如下圖所示。該電池工作時，下列說法正確的是A．鋅片作正極B．碳棒上有氣泡產(chǎn)生C．可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．電子由碳棒經(jīng)濾紙流向鋅片【答案】B【解析】由圖可知，Zn為負極，負極上Zn失去電子，Cu為正極，氫離子在正極上得到電子，電子由負極流向正極，原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，以此來解答。A．電池工作時，Zn失去電子，作負極，故A錯誤；B．碳棒為正極，氫離子在正極上得到電子生成氫氣，有氣泡產(chǎn)生，故B正確；C．原電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D．Zn為負極，電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向碳棒，故D錯誤；故答案為B。7．下列圖示的裝置不能形成原電池的是A． B． C． D．【答案】C【解析】A．該裝置中有兩個活潑性不同的電極且平行插入稀硫酸中，形成閉合回路，且鐵和稀硫酸能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以構(gòu)成原電池，故A錯誤；B．該裝置中有兩個活潑性不同的電極且平行插入稀硫酸中，形成閉合回路，且鋅和稀硫酸能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以構(gòu)成原電池，故B錯誤；C．該裝置銅和銀與稀硫酸都不反應(yīng)，不能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以不能構(gòu)成原電池，故C正確；D．該裝置中有兩個活潑性不同的電極且平行插入稀硫酸中，形成閉合回路，且鋁和稀硫酸能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以構(gòu)成原電池，故D錯誤；故答案為C。8．將Mg條、Al條平行插入一定濃度的NaOH溶液中，用導(dǎo)線、電流計連接成原電池，此電池工作時，下列敘述中正確的是

A．Mg比Al活潑，Mg失去電子被氧化成Mg2+B．負極反應(yīng)式為：Al+4OH－－3e－＝AlO2－+2H2OC．該電池的內(nèi)外電路中，電流均是由電子定向移動形成的D．原電池工作過程中溶液PH不變【答案】B【解析】A.Mg比Al活潑，但是在NaOH溶液中，Al比Mg更容易失去電子，因為Al與NaOH會反應(yīng)，故A錯誤；B.負極反應(yīng)式為：Al+4OH－－3e－＝AlO2－+2H2O，故B正確；C.外電路中通過電子的定向移動形成電流，內(nèi)電路中通過離子的定向移動形成電流，故C錯誤；D.該裝置電池反應(yīng)式為2Al+2NaOH+2H2O=3H2↑+2NaAlO2，所以pH減小，故D錯誤；9．化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法不正確的是A．Zn2+向Cu電極方向移動，Cu電極附近溶液中H+濃度增加B．正極的電極反應(yīng)式為Ag2O＋2e?＋H2O=2Ag＋2OH?C．鋅筒作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會變薄D．使用一段時間后，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降【答案】A【解析】A.Zn較Cu活潑，做負極，Zn失電子變Zn2+，電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅電極，銅電極負電荷變多，吸引了溶液中的陽離子，因而Zn2+和H+遷移至銅電極，H+氧化性較強，得電子變H2，因而c(H+)減小，A項錯誤；B.Ag2O作正極，得到來自Zn失去的電子，被還原成Ag，結(jié)合KOH作電解液，故電極反應(yīng)式為Ag2O+2e?+H2O=2Ag+2OH?，B項正確；C.Zn為較活潑電極，做負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，鋅溶解，因而鋅筒會變薄，C項正確；D.鉛蓄電池總反應(yīng)式為PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，可知放電一段時間后，H2SO4不斷被消耗，因而電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降，D項正確。故答案選A。10．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時間后，甲池的c(SO42－)減小C．電池工作一段時間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰陽離子離子分別通過交換膜向負極和正極移動，保持溶液中電荷平衡【答案】C【解析】A.由圖像可知該原電池反應(yīng)原理為Zn+Cu2＋=Zn2＋+Cu，故Zn電極為負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu電極為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故A項錯誤；B.該裝置中為陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故兩池中c(SO42－)不變，故B項錯誤；C.電解過程中溶液中Zn2＋由甲池通過陽離子交換膜進入乙池，乙池中Cu2＋+2e—=Cu，故乙池中為Cu2＋～Zn2＋，摩爾質(zhì)量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的總質(zhì)量增加，C項正確；D.該裝置中為陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中溶液中Zn2＋由甲池通過陽離子交換膜進入乙池保持溶液中電荷平衡，陰離子并不通過交換膜，故D項錯誤；本題選C。11．將鐵棒和鋅棒用導(dǎo)線連接插入CuSO4溶液里，當電池中有0．2mol電子通過時，負極質(zhì)量的變化是()A．增加5．6g B．減少0．1g C．減少6．5g D．增加6．4g【答案】C【解析】鐵