化学选择性必修1第一节 原电池第一课时同步训练题

这是一份化学选择性必修1第一节 原电池第一课时同步训练题，共13页。试卷主要包含了化学能与热能、电能等能相互转化等内容，欢迎下载使用。

第一节　原电池
第一课时　原电池的工作原理
　必备知识基础练
1．如图所示，能够组成原电池，并且产生明显的电流的是(　　)

2．在锌、铜、硫酸原电池中，下列说法正确的是(　　)
A．锌是负极，发生还原反应
B．负极反应是：Zn－2e－===Zn2＋
C．铜是正极，发生氧化反应
D．铜极反应是：Cu2＋＋2e－===Cu
3．如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是(　　)



M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸溶液
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
4.某一同学根据离子反应方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋来设计原电池。下列设计方案中可行的是(　　)
A．电极材料为铁和铜，电解质溶液为 FeCl3 溶液
B．电极材料为铁和石墨，电解质溶液为 FeCl2 溶液
C．电极材料为铁和锌，电解质溶液为 FeCl3溶液
D．电极材料为石墨，电解质溶液为 FeCl3溶液
5．化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是(　　)

A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂
B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
C．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能
D．图Ⅱ所示的反应为放热反应
6．如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下。则卡片上的描述合理的是(　　)

实验后的记录：
①Cu为正极，Zn为负极
②Cu极上有气泡产生，发生还原反应
③SO向Cu极移动
④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体
⑤电子的流向是：Cu→Zn
⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋，发生氧化反应
A．①②④ B．②④
C．②③④ D．③④⑤
7．下列关于图中所示原电池的说法正确的是(　　)

A．当a为Cu，b为含有碳杂质的Al，c为稀硫酸时，b极上不能观察到气体产生
B．当a为石墨，b为Fe，c为稀硫酸时，外电路中有电流
C．当a为Mg，b为Al，c为NaOH溶液时，根据现象可推知Al的活泼性强于Mg的活泼性
D．当a为石墨，b为Cu，c为FeCl3溶液时，外电路中没有电流
8．已知活泼性Mg＞Al，且Mg不与NaOH溶液反应，Fe遇浓HNO3会钝化。分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是(　　)

A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极
C．③中Fe作负极
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
9．X、Y、Z、W四块金属板分别作电极用导线两两相连浸入稀硫酸中构成原电池。X、Y作电极时，X为负极；Z、W作电极时，电流方向是W→Z；X、Z作电极时，Z极上产生大量气泡；W、Y作电极时，W极发生氧化反应。据此判断这四种金属的活动性顺序为(　　)
A．X>Z>W>Y B．Z>X>Y>W
C．X>Y>Z>W D．Y>W>Z>X
10．用如图装置进行实验，可观察到如下现象：图1中，Cu电极上产生大量无色气泡；图2中，Cu电极上无气泡产生，而Cr电极上产生大量气泡。下列说法正确的是(　　)

A．图1是电解池装置，图2是原电池装置
B．两个装置中，电子均由Cr电极经导线流向Cu电极
C.图2中Cr电极为正极
D．由实验现象可知，金属活动性：Cu>Cr
11．某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是(　　)

A．银片为负极，发生的反应为Ag＋＋e－===Ag
B．电子由Mg电极经盐桥流向Ag电极
C．用稀硫酸代替AgNO3溶液，不可形成原电池
D．进行实验时，桥盐中的K＋移向AgNO3溶液
12．某化学组老师，自从将身体中细胞膜内的葡萄糖与细胞膜外的富氧液体及细胞膜看作微型的生物原电池后，顿时感觉浑身电力充沛，工作热情满满，不知疲惫。下列有关该电池电极反应及产物的判断正确的是(　　)
A．负极反应可能是O2＋4e－＋2H2O===4OH－
B．负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的CO、HCO、H2O
C．正极反应可能是
C6H12O6－24e－＋24OH－===6CO2＋18H2O
D．正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、CO和H2O

　关键能力综合练

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．中科院研制出一种陶瓷基混合导体透氧膜，它允许电子和O2－同时透过，可实现水连续分解制H2，工作时，CO、H2O分别在透氧膜的两侧反应，工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．CO在b侧反应
B．该装置实现了太阳能转化为化学能
C．当产生H2 33.6 L时，CO消耗1.5 mol
D．a侧的电极反应式为：
H2O ＋ 2e－===H2↑＋O2－
2．某化学实验探究小组探究MnO2与某些盐溶液的反应，设计如下装置。左烧杯中加入50 mL 6 mol·L－1硫酸溶液，右烧杯中加入50 mL 6 mol·L－1的CaCl2溶液，盐桥选择氯化钾琼脂。当闭合开关K时，电流表中出现指针偏转，下列说法正确的是(　　)

A．该实验装置属于电解池
B．左侧烧杯中的电极反应式为：
MnO2＋ 4H＋＋2e－===Mn2＋＋ 2H2O
C．C电极上发生还原反应，产生的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．若盐桥换成KNO3琼脂，则C电极上产生的气体的总量不变
3．锂铁(Li­FeS2)热激活电池常用作火箭、导弹的工作电源，在接收到启动信号后引燃，加热片迅速放热使固体电解质LiCl－KCl熔化从而激活电池，电池总反应为：4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S。下列有关说法不正确的是(　　)
A．反应过程中负极质量将增加
B．放电时正极发生还原反应
C．电池在常温下较稳定，引燃时会迅速反应
D．电池工作时电解质中Cl－移向Li电极
4．铜锌原电池为电化学建构认识模型奠定了重要的基础，懂得原理才能真正做到举一反三，应用到其他复杂的电池分析中。盐桥中装有琼脂凝胶，内含氯化钾。下面两种原电池说法错误的是(　　)

A．原电池Ⅰ和Ⅱ的反应原理都是
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
B．电池工作时，导线中电子流向为Zn→Cu
C．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋，发生还原反应
D．电池工作时，盐桥中的K＋向右侧烧杯移动，Cl－向左侧烧杯移动
5．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断不正确的是(　　)

实验组别混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 mol·L－1 H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
A.V1＝30，V6＝10，V7＝20
B．本实验利用了控制变量思想，变量为Cu2＋浓度
C．反应一段时间后，实验F的金属表面可能呈现红色
D．该小组的实验结论是硫酸铜对稀硫酸与锌反应生成氢气有催化作用
6．为了探究镁铝在NaOH溶液中的放电情况，某研究小组设计了如图1所示的实验装置。反应过程中装置的电压变化如图2所示。下列说法不正确的是(　　)

A.反应50 s后，铝电极为电池的负极
B．50 s后，原电池中电子流动方向发生改变
C．判断原电池的正、负极既要依据金属活动性顺序，又要考虑与电解质溶液有关
D．整个过程中正极的电极反应式均为：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
7．某兴趣小组利用如图所示实验装置设计出了原电池，电流表指针偏转。下列说法不正确的是(　　)

A．该装置中铝箔为负极
B．电子从铝箔流出，经电流表→活性炭→滤纸，回到铝箔
C．该装置可以将化学能直接转化为电能
D．该电化学装置的总反应是：
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
8．酒驾行为危害社会安全，交警部门常用酸性燃料电池酒精检测仪对此进行检测。该检测仪的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．电子从呼气的Pt电极透过质子交换膜，流向通入O2的Pt电极
B．负极的电极反应式为
CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋
C．该电池工作一段时间后，正极区溶液的pH减小
D．每消耗22.4 L O2时，外电路就通过4 mol电子
二、非选择题
9．电池在我们的生活中有着重要的应用，请回答下列问题：
为了验证Fe2＋与Cu2＋氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是________(填序号)，写出正极的电极反应式________________________。若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.05 mol电子时，两个电极的质量差为________。

10．根据化学能转化为电能的相关知识，回答下列问题：
Ⅰ.理论上讲，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”设计一个化学电池(正极材料用碳棒)，回答下列问题：
(1)该电池的负极材料是________，发生________(填“氧化”或“还原”)反应，电解质溶液是________。
(2)正极上出现的现象是________________________________。
(3)若导线上转移电子0.1 mol，则消耗铜________ g。
Ⅱ. 有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。

(4)写出甲中正极的电极反应式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出乙中总反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。


学科素养升级练

1．最近，一种CO2－Al新型电池在某科研所研制成功，其简易装置如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．每消耗27 g Al，吸收1.5 mol CO2
B．该装置实现了化学能转化为电能
C．金属铝作负极，发生氧化反应
D．正极反应式为2CO2＋2e－===C2O
2．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
3．依据氧化还原反应：
2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)

设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。
(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是________。
(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为________，X电极上发生的电极反应为________。
(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。
(4)X电极看到的现象是________，发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(5)上述原电池每消耗64 g Cu同时转移电子数为__________________。

4．应用电化学原理，回答下列问题：

(1)上述三个装置中，负极反应物化学性质上的共同特点是________________________。
(2)甲中电流计指针偏移时，盐桥(装有含琼胶的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是________________________________。
(3)乙中正极反应式为________________________；若将H2换成CH4，则负极反应式为________________________________________________________________________。
(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极与铅蓄电池________极相连接。
(5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)，进行实验：

ⅰ.K闭合时，指针偏移。放置一段时间后，指针偏移减小。
ⅱ.随后向U型管左侧逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小→回到零点→逆向偏移。
①实验ⅰ中银作________极。
②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式是________________________________________________________________________。



第一课时　原电池的工作原理
必备知识基础练
1．答案：B
解析：两个电极材料相同且不能自发的进行氧化还原反应，所以不能构成原电池，没有电流产生，故A错误；该装置符合原电池构成条件，所以有电流产生，故B正确；该装置中酒精不是电解质，不能构成原电池，没有电流产生，故C错误；该装置不能发生自发的氧化还原反应，不能构成原电池，没有电流产生，故D错误。
2．答案：B
解析：在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，发生氧化反应，则负极反应式为：Zn－2e－===Zn2＋，故A错误，B正确；在锌、铜、硫酸原电池中，锌的金属性比铜活泼做负极，铜做正极，氢离子在此极发生还原反应，反应式是：2H＋＋2e－===H2，故C、D错误。
3．答案：C
解析：电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，说明M、N与池中液体构成了原电池。N棒变细，作负极，M棒变粗，说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子，生成金属单质，M变粗，M做原电池的正极。
如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池，则电池总反应式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，Zn作负极， M极变细，A项错误；如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池，电池总反应式为Fe＋2H＋=== Fe2＋＋H2↑，则铁是负极，铜棒M 是不会变粗的，B项错误；如果是银、锌、硝酸银溶液构成原电池，电池总反应式为 Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag，则锌是负极，N棒变细，析出的银附在银上，M棒变粗，C项正确；如果是锌、铁、硝酸铁溶液构成原电池，电池总反应式为Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，Zn作负极，M极变细，D项错误。
4．答案：A
解析：原电池的电极材料为铁和铜，电解质溶液为 FeCl3溶液时，铁做负极，金属活泼性弱于铁的铜做正极，能发生题给离子反应，故A正确；原电池的电极材料为铁和石墨，电解质溶液为FeCl2 溶液时，铁与氯化亚铁溶液不反应，不能构成原电池，故B错误；原电池的电极材料为铁和锌，电解质溶液为 FeCl3溶液时，锌比铁活泼，锌做原电池的负极，不能发生题给离子反应，故C错误；原电池的电极材料为石墨，电解质溶液为 FeCl3 溶液时，石墨不能与氯化铁溶液反应，不能构成原电池，故D错误。
5．答案：D
解析：化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成，故A错误；铝热反应是放热反应，反应物的总能量应大于生成物的总能量，故B错误；没有形成闭合回路，不能形成原电池，不能将化学能转化为电能，故C错误；图示中反应物的总能量大于生成物的总能量，此反应是放热反应，故D正确。
6．答案：A
解析：Zn和Cu形成的原电池中，Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生 Zn－2e－===Zn2＋；Cu电极为正极，发生2H＋＋2e－===H2↑，总电池反应为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，电子由负极流向正极，阴离子向负极移动。
根据分析可知，Zn为负极，Cu为正极，故①正确；根据分析，Cu电极上发生的电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，所以Cu极上有气泡产生，发生还原反应，故②正确；原电池中，阴离子向负极移动，Zn为负极，则SO向Zn极移动，故③错误；由2H＋＋2e－===H2↑可知，有0.5 mol电子流经导线，产生氢气0.25 mol，故④正确；原电池外电路，电子由负极经导线流向正极，电流与电子运动方向相反，电流由正极流向负极，Zn为负极，Cu为正极，则电流的流向是：Cu→Zn，故⑤错误；根据分析，负极反应式：Zn－2e－===Zn2＋，发生氧化反应，正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑，发生还原反应，故⑥错误；综上所述①②④正确，故选A。
7．答案：B
解析：因b为含有碳杂质的Al，C、Al在稀硫酸中可以构成原电池，溶液中的H＋在b极上得到电子而产生H2，所以在b极上可观察到有气体产生，故A错误；Fe能与稀硫酸发生氧化还原反应，则石墨、Fe在稀硫酸中能形成原电池，外电路中有电流通过，故B正确；Al可与NaOH溶液反应，Mg、Al在氢氧化钠溶液中可以构成原电池，Al做原电池的负极，但实际上Mg的活泼性强于Al的活泼性，故C错误；Cu能与FeCl3溶液发生氧化还原反应，则石墨、Cu在FeCl3溶液中能形成原电池而产生电流，故D错误。
8．答案：B
解析：②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠溶液之间，失电子的是金属铝，为负极，③中金属铁在常温下遇浓硝酸钝化，发生的氧化还原反应为铜与浓硝酸的反应，Cu为负极，故A错误；②中的氧化还原反应发生在金属铝和氢氧化钠溶液之间，失电子的是金属铝，为负极，Mg作为正极，故B正确；③中金属铁在常温下遇浓硝酸钝化，发生的氧化还原反应为铜与浓硝酸的反应，Cu为负极，Fe作正极，故C错误；④中铁发生吸氧腐蚀，Fe作负极，Cu作正极，正极上氧气得到电子，正极的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故D错误。
9．答案：A
解析：由X、Y作电极时，X为负极可知，金属的活动性为X>Y；由Z、W作电极时，电流方向是W→Z可知，Z为原电池的负极，金属的活动性为Z>W；由X、Z作电极时，Z极上产生大量气泡可知，H＋在Z极上得电子，X为原电池的负极，金属的活动性为X>Z；由W、Y作电极时，W极发生氧化反应可知，W极失电子，为原电池的负极，金属的活动性W>Y，则四种金属的活动性顺序为X>Z>W>Y，故选A。
10．答案：C
解析：图1和图2均为原电池装置，故A错误；图1中Cu电极上产生无色气泡，即产生氢气，故Cu为正极，电子由Cr电极经导线流向Cu电极，图2中Cr电极上产生气泡，Cr为正极，Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，电子由Cu电极经导线流向Cr电极，故B错误；图2中Cr电极上产生大量气泡，Cr为正极，Cu与浓硝酸反应，Cu为负极，故C正确；根据图1中相关现象可以比较出两种金属的活动性：Cr>Cu，故D错误。
11．答案：D
解析：银片为正极，发生的反应为Ag＋＋e－===Ag，A不正确；盐桥是离子通道，电子由Mg电极流出，沿着导线流向Ag电极，B不正确；用稀硫酸代替AgNO3溶液，正极上生成氢气，可形成原电池，C不正确；进行实验时，琼脂中K＋移向正极区，D正确。
12．答案：B
解析：根据题给信息可知，原电池的负极应为葡萄糖，正极应为O2，O2＋4e－＋2H2O===4OH－是正极的电极反应式，A项错误；负极的电极反应式为C6H12O6＋24OH－－24e－===6CO2↑＋18H2O，生成的CO2与溶液中的OH－作用生成CO、HCO及水，B项正确；正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C项错误；正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，产物为OH－，D项错误。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：由图知，CO在b侧失去电子被氧化，电子从b侧透过膜进入a侧，水得电子转变为氢气，据此回答；
据分析，CO在b侧反应，A正确；光照下，水得电子生成H2和 O2－，O2－经过透氧膜进入b侧，CO在b侧失去电子被氧化、在O2－参与下生成二氧化碳，则该装置实现了太阳能转化为化学能，B正确；未指明处于标准状况，当产生H2 33.6 L时，不能计算出消耗CO的物质的量，C不正确；a侧，水得电子转变为氢气，电极反应式为：H2O＋2e－===H2↑＋O2－，D正确。
2．答案：B
解析：该实验装置是利用MnO2将Cl－氧化的氧化还原反应而设计的原电池工作装置，故左侧为正极，发生还原反应，电极反应式为：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，右侧为负极，发生氧化反应，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑，据此结合原电池的工作原理解题。
由图可知，该实验装置没有外接电源，故不属于电解池，属于带盐桥的原电池，A错误；由分析可知，左侧烧杯为正极区，发生的电极反应式为：MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，B正确；由分析可知，C电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑，产生的气体Cl2可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误；由于盐桥中的阴离子移向负极区，故若盐桥换成KNO3琼脂，则负极区的Cl－的物质的量减少，故C电极上产生的气体的总量减少，D错误。
3．答案：A
解析：根据电池总反应可知，负极反应式为Li－e－===Li＋，正极反应式为FeS2＋2Li＋＋2e－===Fe＋Li2S，负极质量减少，故A说法错误；根据选项A的分析，正极上得到电子，发生还原反应，故B说法正确；根据题中信息可知，该种电池常温下稳定，引燃时会迅速反应，故C说法正确；根据原电池工作原理，Cl－向负极移动，即Cl－向Li电极移动，故D说法正确。
4．答案：C
解析：在原电池中，若两金属做电极，一般活泼金属做负极，不活泼金属做正极。Ⅰ和Ⅱ两个原电池装置中，都是锌做负极，铜做正极。
原电池Ⅰ和Ⅱ中，Zn为负极，Cu为正极，CuSO4为电解质溶液，工作原理都是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故A正确；在原电池中，负极锌失去电子，经外电路流向正极铜，故B正确；正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，发生还原反应，故C错误；在原电池内部，阳离子移向正极，阴离子移向负极，装置Ⅱ中，右侧烧杯中的铜为正极，左侧烧杯中的锌为负极，所以盐桥中的K＋向右侧烧杯移动，Cl－向左侧烧杯移动，故D正确。
5．答案：D
解析：对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为30 mL，那么其它组硫酸量也都为30 mL，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20 mL，水为0，那么总量为20 mL，所以V1＝30 mL，V6＝10 mL，V7＝20 mL，A正确；分析图表数据可知，探究的是硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响，所以变量为铜离子浓度，实验利用了控制变量思想，B正确；因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，反应一段时间后，实验F的金属呈现红色，C正确；由于Zn和铜，稀硫酸能够形成微小的原电池反应，加快反应速率，但不是硫酸铜具有催化的作用，D错误。
6．答案：D
解析：据图可知，50 s时电压由正值变为负值，说明原电池的正负极发生变化，考虑到镁比铝活泼，刚开始时应是发生镁的吸氧腐蚀，此时Mg为负极，生成Mg(OH)2，Al为正极，随着Mg(OH)2的生成，镁表面逐渐被沉淀覆盖，镁停止反应，总反应变为铝与NaOH溶液的反应，此时Al为负极。
根据分析可知刚开始时Mg为负极，50 s后，Al为负极，A正确；据图可知，50 s时电压变为负值，说明此时正负极发生变化，开始发生铝与NaOH溶液的反应，铝变为负极，原电池中电子流动方向发生改变，B正确；根据分析可知，判断原电池的正、负极既要依据金属活动性顺序，又要考虑与电解质溶液有关，C正确；当总反应为Mg的吸氧腐蚀时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应变为铝与NaOH溶液的反应时，正极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，D错误。
7．答案：B
解析：由图示知，该原电池总反应为Al与盐酸反应，即2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，铝箔作为负极失电子被氧化为Al3＋，活性炭为正极，H＋在正极得电子转化为H2。该装置中铝箔失电子，发生氧化反应，为负极，A正确；电子从铝箔流出，经电流表→活性炭，但电子不能在滤纸上的电解质中传导，B错误；原电池装置可以将化学能直接转化为电能，C正确；该电化学装置的总反应是铝与酸反应生成氢气：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，D正确。
8．答案：B
解析：由图可知，呼气通入的Pt电极为原电池的负极，呼出的乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成乙酸，电极反应式为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋，通入氧气的Pt电极为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
电子从呼气的Pt电极经导线流向通入氧气的Pt电极，不能通过质子交换膜移动，故A错误；由分析可知，呼气通入的Pt电极为原电池的负极，呼出的乙醇在负极失去电子发生氧化反应生成乙酸，电极反应式为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋，故B正确；由分析可知，通入氧气的Pt电极为正极，酸性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，放电时消耗氢离子，则正极区溶液的pH增大，故C错误；缺标准状况，无法计算消耗22.4 L氧气的物质的量和外电路电子转移的物质的量，故D错误。
9．答案：③　Cu2＋＋2e－===Cu　3.0 g
解析：①中铜是负极，碳是正极，铁离子在正极放电生成亚铁离子，不能比较Fe2＋与Cu2＋氧化性强弱；②中在常温下铁遇浓硝酸发生钝化，铁是正极，铜是负极，不能比较Fe2＋与Cu2＋氧化性强弱；③中铁是负极，碳是正极，铜离子在正极得到电子生成铜，能比较Fe2＋与Cu2＋氧化性强弱，正极的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu；当导线中通过0.05 mol电子时，消耗铁0.025 mol×56＝1.4 g，析出铜是0.025 mol×64 g·mol－1＝1.6 g，则两个电极的质量差为1.4 g＋1.6 g＝3.0 g。
10．答案：(1)Cu　氧化　AgNO3
(2)碳棒上出现银白色物质
(3)3.2 g
(4)2H＋＋2e－===H2↑
(5)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
解析：(1)根据电池反应方程式可知，铜元素的化合价升高，发生氧化反应，故该电池的负极材料是Cu，发生氧化反应，电解质溶液应该为可溶性银盐，故电解质溶液是AgNO3；(2)银离子在正极上发生还原反应生成银单质，则出现的现象是碳棒上出现银白色物质；(3)铜元素化合价由0价变为＋2价，若导线上转移电子0.1 mol，则消耗铜0.05 mol，质量为0.05 mol×64 g·mol－1＝3.2 g；(4)镁的金属性比铝活泼，故甲池中镁作负极，镁失电子生成镁离子，铝作正极，氢离子得电子生成氢气，故甲中正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；(5)铝片与氢氧化钠发生氧化还原反应，镁不反应，故乙中总反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
学科素养升级练
1．答案：A
解析：27 g Al即1 mol Al被氧化为Al2(C2O4)3，转移3 mol e－，CO2被还原为C2O，C元素化合价降低1价，所以转移3 mol电子时吸收3 mol CO2，A错误；该装置为新型电池，即原电池，可以将化学能转化为电能，B正确；据图可知Al失电子被氧化为Al2(C2O4)3，作负极，C正确；正极上CO2被还原为C2O，根据电子守恒、元素守恒可得反应式为2CO2＋2e－===C2O，D正确。
2．答案：C
解析：由图像可知该原电池反应原理为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，A错误；该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO)不变，B错误；电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C正确；该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，D错误，故选C。
3．答案：(1)铜　AgNO3溶液　(2)正　Ag＋＋e－===Ag　Cu－2e－===Cu2＋　(3)Cu　Ag　(4)X电极逐渐溶解　氧化　(5)2NA
解析：在带有盐桥的原电池中，金属电极材料与电解质中的阳离子往往相同。
(1)电极X所在的半电池中，电解质为CuSO4，所以电极X的材料是铜；电解质溶液Y所在的半电池中，电极材料为Ag，则电解质溶液Y是AgNO3溶液。(2)右池中，Ag＋得电子，则银电极为电池的正极，发生的电极反应为 Ag＋＋e－===Ag，X电极为负极，发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋。(3)外电路中的电子由负极流向正极，所以是从Cu电极流向Ag电极。(4)X电极看到Cu失电子转化为Cu2＋进入溶液，所以产生的现象是X电极逐渐溶解，发生氧化反应。(5)上述原电池每消耗64 g Cu同时转移电子数为×2NA＝2NA。
4．答案：(1)失电子被氧化，具有还原性　(2)钾离子移向硫酸铜溶液、氯离子移向硫酸锌溶液　(3)O2＋4e－＋2H2O===4OH－　CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O　(4)负　(5)正　Fe2＋＋Ag＋⇌Fe3＋＋Ag
解析：(1)负极物质中元素化合价升高，发生氧化反应，本身具有还原性，即负极反应物化学性质上的共同特点是失电子被氧化，具有还原性；(2)阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥中的K＋会移向CuSO4溶液，氯离子移向硫酸锌溶液；(3)正极是氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；若将H2换成CH4，则负极反应式为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O；(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将负极中的硫酸铅变成单质铅，发生还原反应，所以应做电解池的阴极，则与电源的负极相连；(5)①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以石墨是负极，银是正极；②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式是Fe2＋＋Ag＋⇌Fe3＋＋Ag。