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人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池课时训练
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 原电池课时训练，共38页。试卷主要包含了工作原理等内容，欢迎下载使用。
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第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
第1课时 原电池的工作原理
1.通过实验4-1，认识双池原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的作用，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
2.依据带盐桥的锌铜原电池装置，学会分析电子、阴阳离子的移动方向，并以电极反应式的形式表达出来，培养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
知识点一、原电池的工作原理
1.构成条件
(1)具有两个 不同的电极。
(2)合适的 溶液。
(3)形成 回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。
(4)能自发地发生 反应。
2.装置图(以Zn-Cu原电池为例)
注：这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池。
3.工作原理(以上述原电池为例)
知识点二、原电池的设计
从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：
1.外电路
负极( 较强的物质)正极( 较强的物质)。
2.内电路
将两电极浸入 中，阴、阳离子作 。
3.闭合回路
探究任务一 原电池工作原理
1.两种原电池的比较
甲装置所示原电池俗称单液原电池，锌片、铜片用导线相连后，都插入到稀硫酸中，所以，锌片上失去的电子一部分通过导线流向铜片，形成电流，还有一部分，直接传递给溶液中碰撞到锌片上的氢离子，这一部分电子不形成电流，这种原电池供电效率不高，且电流在较短时间内就会衰减。
乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入稀硫酸中，这样就避免了锌片与稀硫酸直接接触发生反应而造成的电能损失，锌失去的电子全部通过导线流向铜片，这种原电池供电效率高，且能提供较稳定的电流。
2.判断原电池正、负极的方法
3.盐桥的作用
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶。当盐桥存在时，使两个半电池中的溶液连成一个通路。随着反应的进行，盐桥中的Cl-向硫酸锌溶液方向移动，K+向稀硫酸方向移动，使硫酸锌溶液和稀硫酸一直保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使电子不断从锌极流向铜极，能持续、稳定地产生电流。
【典例1】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。请回答下列问题：
(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 极流向 极。
【变式训练1】(2023·江苏大丰新丰中学高二检测)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(SO42-)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
探究任务二 原电池原理的应用
(1)增大氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，增大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。
(2)比较金属的活动性强弱
原电池中，负极一般为活动性较强的金属，正极一般为活动性较弱的金属。
(3)设计原电池
原电池的设计一定要满足构成原电池的几个条件。原电池是一种将化学能转化为电能的装置，因此只有放热的氧化还原反应才可以设计成原电池。在电池中，通过电极和导线将电子转移变成了电子的定向移动，将氧化反应和还原反应分到两个电极上进行，使其成为两个“半反应”。设计原电池思路：①电极材料的选择。负极一般是活动性强的金属材料，正极一般选用活动性比负极弱的金属材料或石墨等惰性电极。
②电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。③保证设计出的原电池装置中，还原剂在负极上发生反应，氧化剂在正极上发生反应。
(4)寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源。
【典例2】某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，能实现该反应的原电池是( )
A.正极为Cu，负极为C，电解质为FeCl3溶液
B.正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
【变式训练2】 利用反应Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2设计一个双液原电池。在下图方格内画出实验装置图，并注明电极材料，写出电极反应式。
正极材料为 ，电极反应式为 ；
负极材料为 ，电极反应式为 。
1.下列反应不可用于设计成原电池的是( )
A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
2.下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池负极发生的电极反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子，并经外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
3. (2023·湖南长沙长郡中学高二检测)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)构成一个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中，电子由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e- =Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.只有①②B.①②④C.只有②③D.①③④
4.按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示( )
①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③B.③④
C.①②④D.②
5.由锌片、铜片和200 mL稀硫酸组成的原电池如右图所示。
(1)原电池的负极反应式为 ，
正极反应式为 。
(2)电流的方向是 。
(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时，右侧烧杯中的H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗 g锌，有 个电子通过了导线，原稀硫酸中c(H2SO4)= (设溶液体积不变)。
6.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应和电池总反应。
1．下列装置不可以组成原电池的是( )
2．如图所示装置，下列说法正确的是( )
A．Cu为正极，Cu片上发生还原反应
B．Cu为正极，Cu片上发生氧化反应
C．Cu为负极，Cu片上发生还原反应
D．Cu为负极，Cu片上发生氧化反应
3.下列说法正确的是( )
A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应
B.原电池中，电流的方向是负极—导线—正极
C.双液原电池中的盐桥也可以用金属导线代替
D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极
4.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑，则下列说法中正确的是( )
A.用稀硝酸作电解质溶液
B.用锌作原电池正极
C.用铁作负极，铁的质量不变
D.用铜作原电池正极
5.镁-H2O2酸性电池采用海水作为电解质溶液(加入一定量的酸),下列说法正确的是( )
A.电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O
B.负极的电极反应为H2O2+2H++2e-==2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH减小
D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动
6. (2023·辽宁盘锦第二高级中学高二月考)右图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( )
A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极
B.电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-==Cu
C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+
D.盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶，其作用是传递电子
7.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.把镁条和铝条紧靠在一起浸入氢氧化钠溶液中，镁条表面出现气泡
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有稀盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率增大
8.用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是 。
(2)装置乙中正极的电极反应式是 。
(3)装置丙中溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
9．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．D>C>A>B B．D>A>B>C
C．D>B>A>C D．B>A>D>C
10. (2023·河南郑州外国语学校高二检测)如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B.若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y
D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
11.图甲和图乙均是双液原电池装置。下列说法不正确的是( )
A.甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)+C2+(aq)==C(s)+Cd2+(aq)
B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)==Cd(s)+2Ag+(aq)能够发生
C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D.乙中有1 ml电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出
12．(1)利用反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2设计成如下图所示的原电池，回答下列问题：
①写出电极反应式：
正极________________________________________________________________________；
负极________________________________________________________________________。
②图中X溶液是________，Y溶液是________。
③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”、“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)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________________。
(3)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为__________________________________。
13．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：______________________________；
银片上发生的电极反应：________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA＝6.02×1023/ml，1个电子所带的电量为1.60×10－19C)
14.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如下图所示装置进行实验并得到下表实验结果：
分析上述实验，回答下列问题：
(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。
(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。
(3)实验5表明________。
A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀
B．铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。
A．相对活泼的金属一定作负极
B．失去电子的电极是负极
C．烧杯中的液体必须是电解质溶液
D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)
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第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
第1课时 原电池的工作原理
1.通过实验4-1，认识双池原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的作用，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
2.依据带盐桥的锌铜原电池装置，学会分析电子、阴阳离子的移动方向，并以电极反应式的形式表达出来，培养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
知识点一、原电池的工作原理
1.构成条件
(1)具有两个 不同的电极。
(2)合适的 溶液。
(3)形成 回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。
(4)能自发地发生 反应。
2.装置图(以Zn-Cu原电池为例)
注：这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池。
3.工作原理(以上述原电池为例)
知识点二、原电池的设计
从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：
1.外电路
负极( 较强的物质)正极( 较强的物质)。
2.内电路
将两电极浸入 中，阴、阳离子作 。
3.闭合回路
【新知预习】答案
知识点一、1.(1)活泼性 (2)电解质 (3)闭合 (4)氧化还原
3.负极 正极 流出 流入 氧化 还原 Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu
知识点二、1.还原性 氧化性
2.电解质溶液 定向运动
3.负极 正极
探究任务一 原电池工作原理
1.两种原电池的比较
甲装置所示原电池俗称单液原电池，锌片、铜片用导线相连后，都插入到稀硫酸中，所以，锌片上失去的电子一部分通过导线流向铜片，形成电流，还有一部分，直接传递给溶液中碰撞到锌片上的氢离子，这一部分电子不形成电流，这种原电池供电效率不高，且电流在较短时间内就会衰减。
乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入稀硫酸中，这样就避免了锌片与稀硫酸直接接触发生反应而造成的电能损失，锌失去的电子全部通过导线流向铜片，这种原电池供电效率高，且能提供较稳定的电流。
2.判断原电池正、负极的方法
3.盐桥的作用
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶。当盐桥存在时，使两个半电池中的溶液连成一个通路。随着反应的进行，盐桥中的Cl-向硫酸锌溶液方向移动，K+向稀硫酸方向移动，使硫酸锌溶液和稀硫酸一直保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使电子不断从锌极流向铜极，能持续、稳定地产生电流。
【典例1】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。请回答下列问题：
(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 极流向 极。
【答案】(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag++2e-=2Ag Cu-2e-=Cu2+
(3)负(Cu) 正(Ag)
【解析】原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知，电极X的材料是Cu，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐溶液，常用AgNO3溶液。电极反应式如下，负极：Cu-2e-=Cu2+，正极：2Ag++2e-=2Ag。电子由负极(Cu)流出，经外电路流向正极(Ag)。
【变式训练1】(2023·江苏大丰新丰中学高二检测)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(SO42-)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
【答案】C
【解析】原电池反应为Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu。Cu电极作正极，Cu2+在正极得电子，发生还原反应，A项错误；由于两个半电池中的阴离子SO42-不能透过半透膜，故c(SO42-)都不变，B项错误；甲池中由于生成Zn2+，而乙池中Cu2++2e-==Cu，则乙池中的CuSO4部分转变为ZnSO4，导致乙池中溶液总质量变大，C项正确；阴离子不能透过半透膜，D项错误。
探究任务二 原电池原理的应用
(1)增大氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，增大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。
(2)比较金属的活动性强弱
原电池中，负极一般为活动性较强的金属，正极一般为活动性较弱的金属。
(3)设计原电池
原电池的设计一定要满足构成原电池的几个条件。原电池是一种将化学能转化为电能的装置，因此只有放热的氧化还原反应才可以设计成原电池。在电池中，通过电极和导线将电子转移变成了电子的定向移动，将氧化反应和还原反应分到两个电极上进行，使其成为两个“半反应”。设计原电池思路：①电极材料的选择。负极一般是活动性强的金属材料，正极一般选用活动性比负极弱的金属材料或石墨等惰性电极。
②电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。③保证设计出的原电池装置中，还原剂在负极上发生反应，氧化剂在正极上发生反应。
(4)寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源。
【典例2】某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，能实现该反应的原电池是( )
A.正极为Cu，负极为C，电解质为FeCl3溶液
B.正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
【答案】B
【解析】将总反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，即为负极Fe-2e-=Fe2+，正极2Fe3++2e-=2Fe2+，然后根据原电池的构成条件确定正、负极材料和电解质溶液。因此，本题负极必是Fe，正极可为比Fe活动性弱的金属或非金属导体，电解质溶液为含Fe3+的盐溶液，所以B项正确。
【变式训练2】 利用反应Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2设计一个双液原电池。在下图方格内画出实验装置图，并注明电极材料，写出电极反应式。
正极材料为 ，电极反应式为 ；
负极材料为 ，电极反应式为 。
【答案】
Pt(或石墨等) 2Fe3++2e-==2Fe2+
Zn Zn-2e-==Zn2+
【解析】将Zn+2FeCl3==ZnCl2+2FeCl2拆分为两个“半反应”：Zn-2e-==Zn2+(氧化反应)，2Fe3++2e-==2Fe2+(还原反应)。结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极材料应用锌片，正极材料用活动性比锌弱的金属或导电的非金属，为保证Fe3+在正极得电子，正极区电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐溶液。
1.下列反应不可用于设计成原电池的是( )
A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
【答案】A
【解析】自发氧化还原反应都可以设计成原电池。A项为非氧化还原反应，不能设计成原电池。
2.下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池负极发生的电极反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子，并经外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
【答案】A
【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，A正确；原电池负极失电子，发生的电极反应是氧化反应，B错误；原电池在工作时其负极不断产生电子，并经外电路流向正极，C错误；原电池的电极一般为活动性不同的两种金属或金属与非金属导体，D错误。
3. (2023·湖南长沙长郡中学高二检测)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)构成一个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中，电子由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e- =Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.只有①②B.①②④C.只有②③D.①③④
【答案】B
【解析】Cu的金属性强于Ag的，则Cu作负极，Ag作正极。在外电路中，电子由Cu流向Ag，正极反应式为Ag++e-==Ag，负极反应式为Cu-2e-==Cu2+。若取出盐桥，破坏了闭合回路，原电池不能工作。该原电池反应为2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag，若将AgNO3溶液与Cu接触，发生反应的化学方程式也为2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag。
4.按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示( )
①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③B.③④
C.①②④D.②
【答案】D
【解析】在题给原电池中,负极反应为Fe-2e- ==Fe2+,正极反应为Ag++e- ==Ag,则a棒质量减轻、b棒质量增加,溶液中c(NO3-)不变,溶液的质量减轻,从而可知D正确。
5.由锌片、铜片和200 mL稀硫酸组成的原电池如右图所示。
(1)原电池的负极反应式为 ，
正极反应式为 。
(2)电流的方向是 。
(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时，右侧烧杯中的H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗 g锌，有 个电子通过了导线，原稀硫酸中c(H2SO4)= (设溶液体积不变)。
【答案】(1)Zn-2e-==Zn2+ 2H++2e-==H2↑
(2)由Cu极流向Zn极
(3)4.875 9.03×1022 1.5 ml·L-1
【解析】产生 QUOTE \* MERGEFORMAT =0.075 ml H2，电路通过0.075 ml×2=0.15 ml电子，消耗0.075 ml Zn和0.075 ml H2SO4。所以m(Zn)=0.075 ml×65 g·ml-1=4.875 g，N(e-)=0.15 ml×6.02×1023 ml-1=9.03×1022，c(H2SO4)= QUOTE \* MERGEFORMAT =1.5 ml·L-1。
6.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应和电池总反应。
【答案】原电池设计如下图：
负极：Cu-2e- ==Cu2+
正极：2Fe3++2e- ==2Fe2+
总反应：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+
【解析】构成原电池的基本条件，也是进行原电池设计的基本依据。
(1)根据电池反应写出电极反应式。
(2)找出两电极材料。
(3)找出电解质溶液。
(4)形成闭合回路。
1．下列装置不可以组成原电池的是( )
【答案】C
【解析】C中的装置不能形成闭合回路。
2．如图所示装置，下列说法正确的是( )
A．Cu为正极，Cu片上发生还原反应
B．Cu为正极，Cu片上发生氧化反应
C．Cu为负极，Cu片上发生还原反应
D．Cu为负极，Cu片上发生氧化反应
【答案】A
【解析】原电池中活泼性较差的一极作正极，正极上发生还原反应。
3.下列说法正确的是( )
A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应
B.原电池中，电流的方向是负极—导线—正极
C.双液原电池中的盐桥也可以用金属导线代替
D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极
【答案】D
【解析】A项，原电池负极上发生氧化反应；B项，电流的方向应是正极—导线—负极；C项，盐桥不能用导线代替。
4.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑，则下列说法中正确的是( )
A.用稀硝酸作电解质溶液
B.用锌作原电池正极
C.用铁作负极，铁的质量不变
D.用铜作原电池正极
【答案】D
【解析】根据原电池反应可以确定原电池负极为Fe，电解质溶液可以为稀盐酸或稀硫酸等，但不能为稀硝酸，若为稀硝酸，则原电池反应为3Fe+8H++2NO3- ==2NO↑+3Fe2++4H2O。
5.镁-H2O2酸性电池采用海水作为电解质溶液(加入一定量的酸),下列说法正确的是( )
A.电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O
B.负极的电极反应为H2O2+2H++2e-==2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH减小
D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动
【答案】A
【解析】由题意分析可知该酸性电池的总反应为Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O,故A正确;负极发生氧化反应,正极反应消耗H+,故电池工作时,正极周围海水的pH增大,且溶液中的H+向正极移动,故B、C、D错误。
6. (2023·辽宁盘锦第二高级中学高二月考)右图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( )
A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极
B.电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-==Cu
C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+
D.盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶，其作用是传递电子
【答案】C
【解析】A项，该原电池中，电极Ⅱ为负极，负极发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-==Cu2+，A、B两项均错误；C项，正极反应为2Fe3++2e-==2Fe2+，电池总反应为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+，C项正确；D项，盐桥的作用是形成闭合回路，通过阴、阳离子的移动平衡两溶液中的电荷，故传递的是阴、阳离子，而不是电子，D项错误。
7.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.把镁条和铝条紧靠在一起浸入氢氧化钠溶液中，镁条表面出现气泡
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有稀盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率增大
【答案】C
【解析】选项A形成原电池，铜片作正极，表面出现氢气泡；选项B也形成原电池，但在强碱性溶液中，铝可以反应，镁不能，铝失去电子作负极，镁作正极，表面出现氢气泡；C选项铜片把三价铁离子还原为亚铁离子，不能置换出金属铁；D选项锌能置换出铜，锌、铜形成无数微小原电池，增大气泡放出速率。
8.用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是 。
(2)装置乙中正极的电极反应式是 。
(3)装置丙中溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
【答案】(1)A-2e-==A2+ (2)Cu2++2e-==Cu
(3)变大 (4)D>A>B>C
【解析】装置甲、乙、丙均为原电池。甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C的质量增大，即C电极上析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气泡产生，则A为正极，活动性D>A，随着溶液中H+的消耗，溶液的pH变大。
9．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．D>C>A>B B．D>A>B>C
C．D>B>A>C D．B>A>D>C
【答案】B
【解析】A、B连结放入电解质溶液中，B不易腐蚀，说明活泼性：A>B。A、D与等浓度盐酸反应，D比A反应剧烈，说明活泼性：D>A。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，说明活泼性：B>铜。铜浸入C的盐溶液里，C析出，说明活泼性：铜>C。综合比较，活泼性由强到弱的顺序是：D>A>B>C。
10. (2023·河南郑州外国语学校高二检测)如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B.若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y
D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
【答案】C
【解析】由图可知，电子的流动方向是X→外电路→Y，则电流的方向就为Y→外电路→X；X为原电池的负极，Y为正极；X极应发生氧化反应，Y极应发生还原反应。
11.图甲和图乙均是双液原电池装置。下列说法不正确的是( )
A.甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)+C2+(aq)==C(s)+Cd2+(aq)
B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)==Cd(s)+2Ag+(aq)能够发生
C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D.乙中有1 ml电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出
【答案】B
【解析】由甲可知，Cd的活动性强于C，由乙可知，C的活动性强于Ag，即Cd的活动性强于Ag，故Ag不能置换出Cd，B项错误。
12．(1)利用反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2设计成如下图所示的原电池，回答下列问题：
①写出电极反应式：
正极________________________________________________________________________；
负极________________________________________________________________________。
②图中X溶液是________，Y溶液是________。
③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”、“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)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________________。
(3)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为__________________________________。
【答案】(1)①2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Cu－2e－===Cu2＋ ②FeCl3 CuCl2 ③阳
(2)①氧化 2I－－2e－===I2 还原 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ ②正 I2＋2e－===2I－
(3)O2＋4e－＋4H＋===2H2O
【解析】(1)该原电池中Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；C作正极，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。X应为FeCl3溶液，Y应为CuCl2溶液。原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极(C)移动。
(2)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2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，发生还原反应。
①反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应；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向左移动。因此，右侧石墨作正极，电极反应式为I2＋2e－===2I－；左侧石墨作负极，电极反应式为2Fe2＋－2e－===2Fe3＋。
(3)Cu作负极，O2在正极上得电子：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
13．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：______________________________；
银片上发生的电极反应：________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA＝6.02×1023/ml，1个电子所带的电量为1.60×10－19C)
【答案】(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)①产生氢气的体积是4.5 L
②通过导线的电量为3.85×104C
【解析】(1)锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，锌片作负极，失电子发生反应：Zn－2e－===Zn2＋；溶液中H＋在正极上得电子生成氢气。(2)①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积在标准状况下为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋ ＋ H2↑
65 g 22.4 L
60 g－47 g＝13 g x
x＝13 g×22.4 L÷65 g≈4.5 L
②反应消耗的锌为13 g÷65 g/ml＝0.2ml，1ml Zn变为Zn2＋时，转移2ml e－，则通过的电量为：0.20ml×2×6.02×1023ml－1×1.60×10－19C＝3.85×104C。
14.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如下图所示装置进行实验并得到下表实验结果：
分析上述实验，回答下列问题：
(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。
(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。
(3)实验5表明________。
A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀
B．铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。
A．相对活泼的金属一定作负极
B．失去电子的电极是负极
C．烧杯中的液体必须是电解质溶液
D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)
【答案】(1)B A (2)铝 (3)B (4)A
【解析】(1)电流是由正极流向负极，实验2中，Cu为正极，Zn为负极；(2)电子由负极流向正极，实验6中电子由B极流向A极，表明负极是B(Al)；(3)实验5是铜的吸氧腐蚀，说明铜的腐蚀是自发进行的；(4)判断原电池负极时，不能简单地比较金属的活动性，要看反应的具体情况，如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；在原电池中溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；在原电池中负极失去电子，发生氧化反应；必须有电解质溶液形成闭合回路；活泼性不同的两种金属，或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极。
电极
Zn电极
Cu电极
电极名称
得失电子
失电子
得电子
电子流向
反应类型
反应
反应
电极反应式
总反应式
判断依据
负 极
正 极
电极材料
活动性较强的金属
活动性较弱的金属或能导电的非金属
电子流动方向
电子流出极
电子流入极
电极上发生的反应
氧化反应
还原反应
电解质溶液中离子的移动方向
阴离子移向的极
阳离子移向的极
装置
甲
乙
丙
现象
A不断溶解形成二价金属离子
C的质量增大
A上有气泡产生
实验
序号
A
B
烧杯中的液体
灵敏电流计指针是否偏转
1
Zn
Zn
乙醇
无
2
Zn
Cu
稀硫酸
有
3
Zn
Zn
稀硫酸
无
4
Zn
Cu
苯
无
5
Cu
C
氯化钠溶液
有
6
Mg
Al
氢氧化钠溶液
有
电极
Zn电极
Cu电极
电极名称
得失电子
失电子
得电子
电子流向
反应类型
反应
反应
电极反应式
总反应式
判断依据
负 极
正 极
电极材料
活动性较强的金属
活动性较弱的金属或能导电的非金属
电子流动方向
电子流出极
电子流入极
电极上发生的反应
氧化反应
还原反应
电解质溶液中离子的移动方向
阴离子移向的极
阳离子移向的极
装置
甲
乙
丙
现象
A不断溶解形成二价金属离子
C的质量增大
A上有气泡产生
实验
序号
A
B
烧杯中的液体
灵敏电流计指针是否偏转
1
Zn
Zn
乙醇
无
2
Zn
Cu
稀硫酸
有
3
Zn
Zn
稀硫酸
无
4
Zn
Cu
苯
无
5
Cu
C
氯化钠溶液
有
6
Mg
Al
氢氧化钠溶液
有
0
第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
第1课时 原电池的工作原理
1.通过实验4-1，认识双池原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的作用，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
2.依据带盐桥的锌铜原电池装置，学会分析电子、阴阳离子的移动方向，并以电极反应式的形式表达出来，培养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
知识点一、原电池的工作原理
1.构成条件
(1)具有两个 不同的电极。
(2)合适的 溶液。
(3)形成 回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。
(4)能自发地发生 反应。
2.装置图(以Zn-Cu原电池为例)
注：这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池。
3.工作原理(以上述原电池为例)
知识点二、原电池的设计
从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：
1.外电路
负极( 较强的物质)正极( 较强的物质)。
2.内电路
将两电极浸入 中，阴、阳离子作 。
3.闭合回路
探究任务一 原电池工作原理
1.两种原电池的比较
甲装置所示原电池俗称单液原电池，锌片、铜片用导线相连后，都插入到稀硫酸中，所以，锌片上失去的电子一部分通过导线流向铜片，形成电流，还有一部分，直接传递给溶液中碰撞到锌片上的氢离子，这一部分电子不形成电流，这种原电池供电效率不高，且电流在较短时间内就会衰减。
乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入稀硫酸中，这样就避免了锌片与稀硫酸直接接触发生反应而造成的电能损失，锌失去的电子全部通过导线流向铜片，这种原电池供电效率高，且能提供较稳定的电流。
2.判断原电池正、负极的方法
3.盐桥的作用
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶。当盐桥存在时，使两个半电池中的溶液连成一个通路。随着反应的进行，盐桥中的Cl-向硫酸锌溶液方向移动，K+向稀硫酸方向移动，使硫酸锌溶液和稀硫酸一直保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使电子不断从锌极流向铜极，能持续、稳定地产生电流。
【典例1】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。请回答下列问题：
(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 极流向 极。
【变式训练1】(2023·江苏大丰新丰中学高二检测)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(SO42-)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
探究任务二 原电池原理的应用
(1)增大氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，增大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。
(2)比较金属的活动性强弱
原电池中，负极一般为活动性较强的金属，正极一般为活动性较弱的金属。
(3)设计原电池
原电池的设计一定要满足构成原电池的几个条件。原电池是一种将化学能转化为电能的装置，因此只有放热的氧化还原反应才可以设计成原电池。在电池中，通过电极和导线将电子转移变成了电子的定向移动，将氧化反应和还原反应分到两个电极上进行，使其成为两个“半反应”。设计原电池思路：①电极材料的选择。负极一般是活动性强的金属材料，正极一般选用活动性比负极弱的金属材料或石墨等惰性电极。
②电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。③保证设计出的原电池装置中，还原剂在负极上发生反应，氧化剂在正极上发生反应。
(4)寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源。
【典例2】某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，能实现该反应的原电池是( )
A.正极为Cu，负极为C，电解质为FeCl3溶液
B.正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
【变式训练2】 利用反应Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2设计一个双液原电池。在下图方格内画出实验装置图，并注明电极材料，写出电极反应式。
正极材料为 ，电极反应式为 ；
负极材料为 ，电极反应式为 。
1.下列反应不可用于设计成原电池的是( )
A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
2.下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池负极发生的电极反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子，并经外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
3. (2023·湖南长沙长郡中学高二检测)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)构成一个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中，电子由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e- =Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.只有①②B.①②④C.只有②③D.①③④
4.按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示( )
①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③B.③④
C.①②④D.②
5.由锌片、铜片和200 mL稀硫酸组成的原电池如右图所示。
(1)原电池的负极反应式为 ，
正极反应式为 。
(2)电流的方向是 。
(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时，右侧烧杯中的H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗 g锌，有 个电子通过了导线，原稀硫酸中c(H2SO4)= (设溶液体积不变)。
6.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应和电池总反应。
1．下列装置不可以组成原电池的是( )
2．如图所示装置，下列说法正确的是( )
A．Cu为正极，Cu片上发生还原反应
B．Cu为正极，Cu片上发生氧化反应
C．Cu为负极，Cu片上发生还原反应
D．Cu为负极，Cu片上发生氧化反应
3.下列说法正确的是( )
A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应
B.原电池中，电流的方向是负极—导线—正极
C.双液原电池中的盐桥也可以用金属导线代替
D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极
4.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑，则下列说法中正确的是( )
A.用稀硝酸作电解质溶液
B.用锌作原电池正极
C.用铁作负极，铁的质量不变
D.用铜作原电池正极
5.镁-H2O2酸性电池采用海水作为电解质溶液(加入一定量的酸),下列说法正确的是( )
A.电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O
B.负极的电极反应为H2O2+2H++2e-==2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH减小
D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动
6. (2023·辽宁盘锦第二高级中学高二月考)右图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( )
A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极
B.电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-==Cu
C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+
D.盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶，其作用是传递电子
7.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.把镁条和铝条紧靠在一起浸入氢氧化钠溶液中，镁条表面出现气泡
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有稀盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率增大
8.用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是 。
(2)装置乙中正极的电极反应式是 。
(3)装置丙中溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
9．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．D>C>A>B B．D>A>B>C
C．D>B>A>C D．B>A>D>C
10. (2023·河南郑州外国语学校高二检测)如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B.若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y
D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
11.图甲和图乙均是双液原电池装置。下列说法不正确的是( )
A.甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)+C2+(aq)==C(s)+Cd2+(aq)
B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)==Cd(s)+2Ag+(aq)能够发生
C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D.乙中有1 ml电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出
12．(1)利用反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2设计成如下图所示的原电池，回答下列问题：
①写出电极反应式：
正极________________________________________________________________________；
负极________________________________________________________________________。
②图中X溶液是________，Y溶液是________。
③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”、“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)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________________。
(3)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为__________________________________。
13．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：______________________________；
银片上发生的电极反应：________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA＝6.02×1023/ml，1个电子所带的电量为1.60×10－19C)
14.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如下图所示装置进行实验并得到下表实验结果：
分析上述实验，回答下列问题：
(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。
(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。
(3)实验5表明________。
A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀
B．铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。
A．相对活泼的金属一定作负极
B．失去电子的电极是负极
C．烧杯中的液体必须是电解质溶液
D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)
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第四章 化学反应与电能
第一节 原电池
第1课时 原电池的工作原理
1.通过实验4-1，认识双池原电池相比普通原电池的优点，特别是盐桥的作用，培养宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
2.依据带盐桥的锌铜原电池装置，学会分析电子、阴阳离子的移动方向，并以电极反应式的形式表达出来，培养证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养。
知识点一、原电池的工作原理
1.构成条件
(1)具有两个 不同的电极。
(2)合适的 溶液。
(3)形成 回路(两电极用导线相连或互相接触并插入电解质溶液中)。
(4)能自发地发生 反应。
2.装置图(以Zn-Cu原电池为例)
注：这种用盐桥连接的原电池也叫双液原电池。
3.工作原理(以上述原电池为例)
知识点二、原电池的设计
从理论上讲，能自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，实际设计时应注意以下几点：
1.外电路
负极( 较强的物质)正极( 较强的物质)。
2.内电路
将两电极浸入 中，阴、阳离子作 。
3.闭合回路
【新知预习】答案
知识点一、1.(1)活泼性 (2)电解质 (3)闭合 (4)氧化还原
3.负极 正极 流出 流入 氧化 还原 Zn-2e-=Zn2+ Cu2++2e-=Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu
知识点二、1.还原性 氧化性
2.电解质溶液 定向运动
3.负极 正极
探究任务一 原电池工作原理
1.两种原电池的比较
甲装置所示原电池俗称单液原电池，锌片、铜片用导线相连后，都插入到稀硫酸中，所以，锌片上失去的电子一部分通过导线流向铜片，形成电流，还有一部分，直接传递给溶液中碰撞到锌片上的氢离子，这一部分电子不形成电流，这种原电池供电效率不高，且电流在较短时间内就会衰减。
乙装置所示原电池俗称双液原电池，锌片、铜片用导线相连后，锌片插入ZnSO4溶液中，铜片插入稀硫酸中，这样就避免了锌片与稀硫酸直接接触发生反应而造成的电能损失，锌失去的电子全部通过导线流向铜片，这种原电池供电效率高，且能提供较稳定的电流。
2.判断原电池正、负极的方法
3.盐桥的作用
盐桥中通常装有含KCl饱和溶液的琼胶。当盐桥存在时，使两个半电池中的溶液连成一个通路。随着反应的进行，盐桥中的Cl-向硫酸锌溶液方向移动，K+向稀硫酸方向移动，使硫酸锌溶液和稀硫酸一直保持电中性，氧化还原反应得以继续进行，从而使电子不断从锌极流向铜极，能持续、稳定地产生电流。
【典例1】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。请回答下列问题：
(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 极流向 极。
【答案】(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag++2e-=2Ag Cu-2e-=Cu2+
(3)负(Cu) 正(Ag)
【解析】原电池中负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应，盐桥起到形成闭合回路、平衡电荷的作用。由总反应方程式可知，电极X的材料是Cu，发生氧化反应，电解质溶液Y是可溶性银盐溶液，常用AgNO3溶液。电极反应式如下，负极：Cu-2e-=Cu2+，正极：2Ag++2e-=2Ag。电子由负极(Cu)流出，经外电路流向正极(Ag)。
【变式训练1】(2023·江苏大丰新丰中学高二检测)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(SO42-)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
【答案】C
【解析】原电池反应为Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu。Cu电极作正极，Cu2+在正极得电子，发生还原反应，A项错误；由于两个半电池中的阴离子SO42-不能透过半透膜，故c(SO42-)都不变，B项错误；甲池中由于生成Zn2+，而乙池中Cu2++2e-==Cu，则乙池中的CuSO4部分转变为ZnSO4，导致乙池中溶液总质量变大，C项正确；阴离子不能透过半透膜，D项错误。
探究任务二 原电池原理的应用
(1)增大氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀硫酸反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率大。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸形成原电池，增大了锌与稀硫酸的反应速率，使产生H2的速率增大。
(2)比较金属的活动性强弱
原电池中，负极一般为活动性较强的金属，正极一般为活动性较弱的金属。
(3)设计原电池
原电池的设计一定要满足构成原电池的几个条件。原电池是一种将化学能转化为电能的装置，因此只有放热的氧化还原反应才可以设计成原电池。在电池中，通过电极和导线将电子转移变成了电子的定向移动，将氧化反应和还原反应分到两个电极上进行，使其成为两个“半反应”。设计原电池思路：①电极材料的选择。负极一般是活动性强的金属材料，正极一般选用活动性比负极弱的金属材料或石墨等惰性电极。
②电解质溶液的选择。电解质溶液一般要能够与负极发生反应。③保证设计出的原电池装置中，还原剂在负极上发生反应，氧化剂在正极上发生反应。
(4)寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源。
【典例2】某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，能实现该反应的原电池是( )
A.正极为Cu，负极为C，电解质为FeCl3溶液
B.正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液
【答案】B
【解析】将总反应拆分为氧化反应和还原反应两个半反应，即为负极Fe-2e-=Fe2+，正极2Fe3++2e-=2Fe2+，然后根据原电池的构成条件确定正、负极材料和电解质溶液。因此，本题负极必是Fe，正极可为比Fe活动性弱的金属或非金属导体，电解质溶液为含Fe3+的盐溶液，所以B项正确。
【变式训练2】 利用反应Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2设计一个双液原电池。在下图方格内画出实验装置图，并注明电极材料，写出电极反应式。
正极材料为 ，电极反应式为 ；
负极材料为 ，电极反应式为 。
【答案】
Pt(或石墨等) 2Fe3++2e-==2Fe2+
Zn Zn-2e-==Zn2+
【解析】将Zn+2FeCl3==ZnCl2+2FeCl2拆分为两个“半反应”：Zn-2e-==Zn2+(氧化反应)，2Fe3++2e-==2Fe2+(还原反应)。结合原电池的电极反应特点分析可知，该电池的负极材料应用锌片，正极材料用活动性比锌弱的金属或导电的非金属，为保证Fe3+在正极得电子，正极区电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐溶液。
1.下列反应不可用于设计成原电池的是( )
A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
【答案】A
【解析】自发氧化还原反应都可以设计成原电池。A项为非氧化还原反应，不能设计成原电池。
2.下列关于原电池的叙述中正确的是( )
A.原电池能将化学能转变为电能
B.原电池负极发生的电极反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子，并经外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
【答案】A
【解析】原电池是将化学能转变为电能的装置，A正确；原电池负极失电子，发生的电极反应是氧化反应，B错误；原电池在工作时其负极不断产生电子，并经外电路流向正极，C错误；原电池的电极一般为活动性不同的两种金属或金属与非金属导体，D错误。
3. (2023·湖南长沙长郡中学高二检测)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼胶)构成一个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是( )
①在外电路中，电子由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e- =Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.只有①②B.①②④C.只有②③D.①③④
【答案】B
【解析】Cu的金属性强于Ag的，则Cu作负极，Ag作正极。在外电路中，电子由Cu流向Ag，正极反应式为Ag++e-==Ag，负极反应式为Cu-2e-==Cu2+。若取出盐桥，破坏了闭合回路，原电池不能工作。该原电池反应为2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag，若将AgNO3溶液与Cu接触，发生反应的化学方程式也为2AgNO3+Cu==Cu(NO3)2+2Ag。
4.按下图装置实验,若x轴表示流出负极的电子的物质的量,则y轴应表示( )
①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量
A.①③B.③④
C.①②④D.②
【答案】D
【解析】在题给原电池中,负极反应为Fe-2e- ==Fe2+,正极反应为Ag++e- ==Ag,则a棒质量减轻、b棒质量增加,溶液中c(NO3-)不变,溶液的质量减轻,从而可知D正确。
5.由锌片、铜片和200 mL稀硫酸组成的原电池如右图所示。
(1)原电池的负极反应式为 ，
正极反应式为 。
(2)电流的方向是 。
(3)一段时间后，当在铜片上放出1.68 L(标准状况)气体时，右侧烧杯中的H2SO4恰好消耗一半。则产生这些气体的同时，共消耗 g锌，有 个电子通过了导线，原稀硫酸中c(H2SO4)= (设溶液体积不变)。
【答案】(1)Zn-2e-==Zn2+ 2H++2e-==H2↑
(2)由Cu极流向Zn极
(3)4.875 9.03×1022 1.5 ml·L-1
【解析】产生 QUOTE \* MERGEFORMAT =0.075 ml H2，电路通过0.075 ml×2=0.15 ml电子，消耗0.075 ml Zn和0.075 ml H2SO4。所以m(Zn)=0.075 ml×65 g·ml-1=4.875 g，N(e-)=0.15 ml×6.02×1023 ml-1=9.03×1022，c(H2SO4)= QUOTE \* MERGEFORMAT =1.5 ml·L-1。
6.选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。画出原电池的示意图并写出电极反应和电池总反应。
【答案】原电池设计如下图：
负极：Cu-2e- ==Cu2+
正极：2Fe3++2e- ==2Fe2+
总反应：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+
【解析】构成原电池的基本条件，也是进行原电池设计的基本依据。
(1)根据电池反应写出电极反应式。
(2)找出两电极材料。
(3)找出电解质溶液。
(4)形成闭合回路。
1．下列装置不可以组成原电池的是( )
【答案】C
【解析】C中的装置不能形成闭合回路。
2．如图所示装置，下列说法正确的是( )
A．Cu为正极，Cu片上发生还原反应
B．Cu为正极，Cu片上发生氧化反应
C．Cu为负极，Cu片上发生还原反应
D．Cu为负极，Cu片上发生氧化反应
【答案】A
【解析】原电池中活泼性较差的一极作正极，正极上发生还原反应。
3.下列说法正确的是( )
A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应
B.原电池中，电流的方向是负极—导线—正极
C.双液原电池中的盐桥也可以用金属导线代替
D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极
【答案】D
【解析】A项，原电池负极上发生氧化反应；B项，电流的方向应是正极—导线—负极；C项，盐桥不能用导线代替。
4.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+==Fe2++H2↑，则下列说法中正确的是( )
A.用稀硝酸作电解质溶液
B.用锌作原电池正极
C.用铁作负极，铁的质量不变
D.用铜作原电池正极
【答案】D
【解析】根据原电池反应可以确定原电池负极为Fe，电解质溶液可以为稀盐酸或稀硫酸等，但不能为稀硝酸，若为稀硝酸，则原电池反应为3Fe+8H++2NO3- ==2NO↑+3Fe2++4H2O。
5.镁-H2O2酸性电池采用海水作为电解质溶液(加入一定量的酸),下列说法正确的是( )
A.电池总反应的离子方程式为:Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O
B.负极的电极反应为H2O2+2H++2e-==2H2O
C.工作时,正极周围海水的pH减小
D.电池工作时,溶液中的H+向负极移动
【答案】A
【解析】由题意分析可知该酸性电池的总反应为Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O,故A正确;负极发生氧化反应,正极反应消耗H+,故电池工作时,正极周围海水的pH增大,且溶液中的H+向正极移动,故B、C、D错误。
6. (2023·辽宁盘锦第二高级中学高二月考)右图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( )
A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极
B.电极Ⅱ的电极反应为Cu2++2e-==Cu
C.该原电池的总反应为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+
D.盐桥中装有含氯化钾饱和溶液的琼胶，其作用是传递电子
【答案】C
【解析】A项，该原电池中，电极Ⅱ为负极，负极发生氧化反应，电极反应为Cu-2e-==Cu2+，A、B两项均错误；C项，正极反应为2Fe3++2e-==2Fe2+，电池总反应为2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+，C项正确；D项，盐桥的作用是形成闭合回路，通过阴、阳离子的移动平衡两溶液中的电荷，故传递的是阴、阳离子，而不是电子，D项错误。
7.下列关于实验现象的描述不正确的是( )
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.把镁条和铝条紧靠在一起浸入氢氧化钠溶液中，镁条表面出现气泡
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有稀盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率增大
【答案】C
【解析】选项A形成原电池，铜片作正极，表面出现氢气泡；选项B也形成原电池，但在强碱性溶液中，铝可以反应，镁不能，铝失去电子作负极，镁作正极，表面出现氢气泡；C选项铜片把三价铁离子还原为亚铁离子，不能置换出金属铁；D选项锌能置换出铜，锌、铜形成无数微小原电池，增大气泡放出速率。
8.用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是 。
(2)装置乙中正极的电极反应式是 。
(3)装置丙中溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
【答案】(1)A-2e-==A2+ (2)Cu2++2e-==Cu
(3)变大 (4)D>A>B>C
【解析】装置甲、乙、丙均为原电池。甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活动性A>B；乙中C的质量增大，即C电极上析出Cu，则B为负极，活动性B>C；丙中A上有气泡产生，则A为正极，活动性D>A，随着溶液中H+的消耗，溶液的pH变大。
9．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A．D>C>A>B B．D>A>B>C
C．D>B>A>C D．B>A>D>C
【答案】B
【解析】A、B连结放入电解质溶液中，B不易腐蚀，说明活泼性：A>B。A、D与等浓度盐酸反应，D比A反应剧烈，说明活泼性：D>A。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，说明活泼性：B>铜。铜浸入C的盐溶液里，C析出，说明活泼性：铜>C。综合比较，活泼性由强到弱的顺序是：D>A>B>C。
10. (2023·河南郑州外国语学校高二检测)如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是( )
A.外电路的电流方向为：X→外电路→Y
B.若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y
D.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
【答案】C
【解析】由图可知，电子的流动方向是X→外电路→Y，则电流的方向就为Y→外电路→X；X为原电池的负极，Y为正极；X极应发生氧化反应，Y极应发生还原反应。
11.图甲和图乙均是双液原电池装置。下列说法不正确的是( )
A.甲中电池总反应的离子方程式为Cd(s)+C2+(aq)==C(s)+Cd2+(aq)
B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)==Cd(s)+2Ag+(aq)能够发生
C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D.乙中有1 ml电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出
【答案】B
【解析】由甲可知，Cd的活动性强于C，由乙可知，C的活动性强于Ag，即Cd的活动性强于Ag，故Ag不能置换出Cd，B项错误。
12．(1)利用反应Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2设计成如下图所示的原电池，回答下列问题：
①写出电极反应式：
正极________________________________________________________________________；
负极________________________________________________________________________。
②图中X溶液是________，Y溶液是________。
③原电池工作时，盐桥中的________(填“阳”、“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)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________________。
(3)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为__________________________________。
【答案】(1)①2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Cu－2e－===Cu2＋ ②FeCl3 CuCl2 ③阳
(2)①氧化 2I－－2e－===I2 还原 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ ②正 I2＋2e－===2I－
(3)O2＋4e－＋4H＋===2H2O
【解析】(1)该原电池中Cu作负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；C作正极，电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。X应为FeCl3溶液，Y应为CuCl2溶液。原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极(C)移动。
(2)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2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，发生还原反应。
①反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应；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向左移动。因此，右侧石墨作正极，电极反应式为I2＋2e－===2I－；左侧石墨作负极，电极反应式为2Fe2＋－2e－===2Fe3＋。
(3)Cu作负极，O2在正极上得电子：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
13．(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：______________________________；
银片上发生的电极反应：________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA＝6.02×1023/ml，1个电子所带的电量为1.60×10－19C)
【答案】(1)Zn－2e－===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)①产生氢气的体积是4.5 L
②通过导线的电量为3.85×104C
【解析】(1)锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，锌片作负极，失电子发生反应：Zn－2e－===Zn2＋；溶液中H＋在正极上得电子生成氢气。(2)①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积在标准状况下为x。
Zn＋2H＋===Zn2＋ ＋ H2↑
65 g 22.4 L
60 g－47 g＝13 g x
x＝13 g×22.4 L÷65 g≈4.5 L
②反应消耗的锌为13 g÷65 g/ml＝0.2ml，1ml Zn变为Zn2＋时，转移2ml e－，则通过的电量为：0.20ml×2×6.02×1023ml－1×1.60×10－19C＝3.85×104C。
14.某研究性学习小组欲探究原电池的形成条件，按如下图所示装置进行实验并得到下表实验结果：
分析上述实验，回答下列问题：
(1)实验2中电流由________极流向________极(填“A”或“B”)。
(2)实验6中电子由B极流向A极，表明负极是________(填“镁”或“铝”)电极。
(3)实验5表明________。
A．铜在潮湿空气中不会被腐蚀
B．铜的腐蚀是自发进行的
(4)分析上表有关信息，下列说法不正确的是________。
A．相对活泼的金属一定作负极
B．失去电子的电极是负极
C．烧杯中的液体必须是电解质溶液
D．原电池中，浸入同一电解质溶液中的两个电极，是活泼性不同的两种金属(或其中一种非金属)
【答案】(1)B A (2)铝 (3)B (4)A
【解析】(1)电流是由正极流向负极，实验2中，Cu为正极，Zn为负极；(2)电子由负极流向正极，实验6中电子由B极流向A极，表明负极是B(Al)；(3)实验5是铜的吸氧腐蚀，说明铜的腐蚀是自发进行的；(4)判断原电池负极时，不能简单地比较金属的活动性，要看反应的具体情况，如Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；在原电池中溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；在原电池中负极失去电子，发生氧化反应；必须有电解质溶液形成闭合回路；活泼性不同的两种金属，或一种金属和一种能导电的非金属都可以作电极。
电极
Zn电极
Cu电极
电极名称
得失电子
失电子
得电子
电子流向
反应类型
反应
反应
电极反应式
总反应式
判断依据
负 极
正 极
电极材料
活动性较强的金属
活动性较弱的金属或能导电的非金属
电子流动方向
电子流出极
电子流入极
电极上发生的反应
氧化反应
还原反应
电解质溶液中离子的移动方向
阴离子移向的极
阳离子移向的极
装置
甲
乙
丙
现象
A不断溶解形成二价金属离子
C的质量增大
A上有气泡产生
实验
序号
A
B
烧杯中的液体
灵敏电流计指针是否偏转
1
Zn
Zn
乙醇
无
2
Zn
Cu
稀硫酸
有
3
Zn
Zn
稀硫酸
无
4
Zn
Cu
苯
无
5
Cu
C
氯化钠溶液
有
6
Mg
Al
氢氧化钠溶液
有
电极
Zn电极
Cu电极
电极名称
得失电子
失电子
得电子
电子流向
反应类型
反应
反应
电极反应式
总反应式
判断依据
负 极
正 极
电极材料
活动性较强的金属
活动性较弱的金属或能导电的非金属
电子流动方向
电子流出极
电子流入极
电极上发生的反应
氧化反应
还原反应
电解质溶液中离子的移动方向
阴离子移向的极
阳离子移向的极
装置
甲
乙
丙
现象
A不断溶解形成二价金属离子
C的质量增大
A上有气泡产生
实验
序号
A
B
烧杯中的液体
灵敏电流计指针是否偏转
1
Zn
Zn
乙醇
无
2
Zn
Cu
稀硫酸
有
3
Zn
Zn
稀硫酸
无
4
Zn
Cu
苯
无
5
Cu
C
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有
6
Mg
Al
氢氧化钠溶液
有
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