原电池
1．实验室用铁片、铜片和AgNO3溶液组成原电池，则正极的电极反应式为( )
A．Fe－3e－===Fe3＋ B．Fe－2e－===Fe2＋ C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－ D．Ag＋＋e－===Ag
解析：选D 在此原电池中，铁片、铜片分别为负极和正极，总反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，正极的电极反应为Ag＋＋e－===Ag，D项正确。
2．下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )
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
解析：选B 两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化成电能的过程，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，电子从负极经外电路流向正极，故C正确；图乙中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。
3．工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得盐酸，流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是( )
A．通入氢气的电极为原电池的正极
B．两极材料都用石墨，用稀盐酸作电解质溶液 C．电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动 D．通入氯气的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－
解析：选A 根据燃料电池工作原理，利用原电池原理直接制盐酸的方程式为H2＋Cl2===2HCl。氢气发生氧化反应，故通入氢气的电极为原电池的负极，故A错误；两极材料可以都用石墨，一极通入氢气，一极通入氯气，可以用稀盐酸作电解质溶液，故B正确；在原电池中，电解质溶液中的阳离子向正极移动，氯气发生还原反应，通入氯气的电极为正极，故C正确；氯气在正极发生得电子的还原反应，电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－，故D正确。
4．下列反应不可用于设计原电池的是( ) A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
解析：选A 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。NaOH与HCl的反应为非氧化还原反应。
5．原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是( )
A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式为Cu－2e
－
===Cu2＋
B．由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3
＋
C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al＋4OH
－
－3e－===AlO－2＋2H2O
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2
＋
解析：选A 铁比铜活泼，铁作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2
＋
，故A错误；铝比铜活泼，铝作负极，负极反应式为Al－3e－===Al3，故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此
＋
铝作负极，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O，故C正确；Al遇浓硫酸发生钝化反应，则铜作负极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2
＋
，故D正确。
6．下图是某校实验小组设计的一套原电池装置，下列有关描述
不正确的是( )
A．此装置能将化学能转变为电能
B．石墨电极的反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．电子由Cu电极经导线流向石墨电极
D．电池的总反应式：2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O
解析：选B 该装置是原电池装置，可以把化学能转化为电能，A正确；石墨电极通入的是氧气，氧气发生还原反应，电解质溶液为盐酸，所以电极反应式是O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错误；因为石墨电
极发生还原反应，所以石墨作正极，则Cu作负极，电子由负极(Cu电极)经导线流向正极(石墨电极)，C正确；该电池的正极反应是Cu失去电子生成Cu2＋，所以电池的总反应式为2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O，D正确。
7．有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋。则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为( )
A．A>B>E>D C．D>E>A>B
B．A>B>D>E D．D>A>B>E
解析：选D 原电池电子由负极流向正极，负极活泼，故活动性A>B；当A、D组成原电池时，A为正极，金属活动性为D>A；B与E构成原电池时，B失去电子，即B作负极，金属活动性为B>E，故A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为D>A>B>E。
8．关于下图所示装置(盐桥含KCl)的叙述，正确的是( )
A．铜离子在铜片表面被氧化 B．铜作负极，铜片上有气泡产生 C．电流从锌片经导线流向铜片
－＋
D．右侧烧杯中，SO24的物质的量几乎不变，K的数目增多
解析：选D 铜离子在铜片表面被还原，A不正确；铜作正极，铜片上有铜析出，无气泡产生，B不正确；电子从锌片经导线流向铜片，而电流方向与电子的定向移动方向相反，C不正确；盐桥中阳离
子移向正极，右侧烧杯中K＋的数目增多，D正确。
9．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( )
A．正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋ B．电池总反应式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外电路中，电子从正极流向负极 D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
解析：选B 锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，正极反应式应为Cu2＋＋2e－===Cu，故A错误；负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，正、负两极反应式相加，得到总反应式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故B正确；根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，故C错误；根据原电池工作原理，阳离子移向正极，即盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，故D错误。
10.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 解析：选D 根据Cl－的移动方向可知，b电极为负极，a电极为
正极，根据电池反应式可知，Zn发生失电子的氧化反应，即b电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A、B项错误；电子流动方向是b电极→导线→a电极，C错误；正极材料的活泼性应比负极材料弱，D正确。
11．分析下图所示的四个原电池装置，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，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑ C．③中Fe作电池负极
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
解析：选B ①当稀硫酸是电解质溶液时，Mg作负极(活泼性Mg>Al)；②当NaOH溶液是电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)；③中Cu作负极，反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Fe作正极，因为常温下，Fe被浓硝酸钝化；④中Cu作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
12．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．进行实验时，琼脂中K＋移向Mg(NO3)2溶液 C．用稀硫酸代替AgNO3溶液，可形成原电池 D．取出盐桥，电流表依然有偏转
解析：选C A项，Mg比Ag活泼，Mg片为负极，Ag片为正极，A项错误；进行实验时，琼脂中的阳离子移向正极，即K＋移向AgNO3溶液，B项错误；C项，用稀硫酸代替AgNO3溶液，也可形成原电池，电池总反应为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，C项正确；D项，取出盐桥，电路断开，电流表不能偏转，D项错误。
13．图甲和图乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法错误的是( )
A．图甲电池反应的离子方程式为Cd(s)＋Co2＋(aq)===Co(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．当图乙中有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出 解析：选B 根据图甲可知，原电池中Cd为负极，Cd失电子，
Co2＋得电子，所以其电池反应的离子方程式为Cd(s)＋Co2＋(aq)===Co(s)＋Cd2＋(aq)，金属活动性：Cd>Co，故A正确；根据图乙可知，原电池中Co为负极，Co失电子，Ag＋得电子，所以Co(s)＋2Ag＋(aq)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)，金属活动性：Co>Ag，则金属活动性：Cd>Co>Ag，因此反应2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)不能发生，故B错误；原电池放电时，盐桥中的阴、阳离子定向移动而构成闭合回路，并使两个烧杯中的溶液保持电中性，故C正确；根据Co(s)＋2Ag＋(aq)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)知，当有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出，故D正确。
14．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(如图甲)，测得原电池的电流(I)随时间(t)的变化如图乙所示，已知O～t1 s时，原电池的负极是Al片，反应过程中有红棕色气体产生。下列说法不正确的是( )
－
A．O～t1 s时，正极的电极反应式为2H＋＋NO－3－e===NO2↑＋H2O
B．O～t1 s时，溶液中的H＋向Cu电极移动 C．t1 s时，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．t1 s时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应
解析：选A 原电池的正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋
－
NO－3＋e===NO2↑＋H2O，故A错误；在O～t1 s时，铝作负极，在电
场作用下，阳离子向电池正极移动，即溶液中的H＋向Cu电极移动，故B正确；由图乙得t1 s时刻电流方向改变，说明电池的负极发生变化，所以t1 s时，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故C正确；t1 s时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应，故D正确。
15.原电池的应用极为广泛。利用如图所示原电池可测量空气中Cl2的含量，电解质是Ag＋可以在其中自由移动的固体物质，下列分析正确的是( )
A．电流从Ag电极经外电路流向Pt电极 B．电池工作时，电解质中Ag＋数目增多 C．正极反应式：Cl2＋2e－===2Cl－
D．空气中c(Cl2)越大，Ag极消耗速率越快
解析：选D 电子从Ag电极(负极)经外电路流向Pt电极(正极)，电流则经外电路从Pt电极流向Ag电极，故A错误；电池工作时，负极Ag失去电子变为Ag＋，正极上Cl2获得电子变为Cl－，Cl－与电解质中的Ag＋结合形成AgCl沉淀，因在负极生成2 mol Ag＋时，正极同时生成2 mol AgCl，所以电解质中Ag＋数目不变，故B错误；氯气在正极发生还原反应生成Cl－，Cl－与Ag＋反应生成AgCl沉淀，电极反应式是Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl↓，故C错误；反应原理是Ag与氯气反应，空气中c(Cl2)越大，Ag极消耗速率越快，故D正确。
16．有关下图装置的说法中正确的是( )
A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应
＋－B．乙池中电极反应式为NO－3＋4H＋e===NO2↑＋2H2O
C．当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.4 g D．当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12 L O2，将使气体全部溶于水
解析：选D A项，该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的，因此氧化剂与还原剂没有直接接触，A项错误；
－＋
B项，乙池是正极，溶液中的NO－3得到电子，电极反应式为NO3＋2H
＋e－===NO2↑＋H2O，B项错误；C项，当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时，甲池溶液中Cu2＋增加0.1 mol，但由于盐桥中Cl－向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4 g，C项错误；D项，当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时，转移电子的物质的量是0.2 mol，所以根据电
＋－极反应式NO－3＋2H＋e===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物质的量是
0.2 mol，则根据反应式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05 mol，其在标准状况下的体积是1.12 L，D项正确。
17．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。 装置 现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生 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)四种金属活泼性由强到弱的顺序是____________。 解析：甲、乙、丙均为原电池装置，依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A＞B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B＞C；丙中A上有气体(即有H2)产生，
则A为正极，活泼性D＞A，随着H＋的消耗，pH变大。
答案：(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu (3)变大 (4)D＞A＞B＞C
18．原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图所示装置。
①a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是 ________________________________________________________________________。
②a和b用导线连接，Cu极为原电池______极(填“正”或“负”)，Zn极发生______(填“氧化”或“还原”)反应。
③a和b用导线连接，Zn片上发生的电极反应：________________________，Cu片上发生的电极反应：__________________________。
(2)若a和b相连接，导线上转移0.2 mol电子时，理论上Zn片质量减轻____________g。
解析：(1)①a和b不连接时，该装置不构成原电池，锌和氢离子发生置换反应，离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑；②a和b用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，正极上发生还原反应；锌作负极发生氧化反应；③a和b用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；锌作负极发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。(2)锌片减少的质量
0.2 mol＝×65 g·mol－1＝6.5 g。
2
答案：(1)①Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ ②正 氧化 ③Zn－2e－
===Zn2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
(2)6.5
19.根据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂-饱和KNO3溶液。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，写出两电极的电极反应式： 银
电
极
：
____________________________________________________________；
X
电
极
：
___________________________________________________________。
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。 (4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是____(填字母)。 A．K＋ C．Ag＋
B．NO－3
－D．SO24
(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替______。Ag电极能否被石墨代替________。
解析：(1)由反应方程式可知，Cu为还原剂，作负极，即Cu为X极，Ag＋(aq)为氧化剂，即Y应为AgNO3溶液。(2)银电极为电池的正极，正极发生还原反应：2Ag＋＋2e－===2Ag，负极(X电极)发生氧化反应：Cu－2e－===Cu2＋。(3)外电路中的电子从Cu电极(负极)流向Ag电极(正极)。(4)左边烧杯中Cu－2e－===Cu2＋，阳离子浓度增加，故盐桥中的阴离子NO－3移向CuSO4溶液中。(5)CuSO4溶液主要是具有导电性的作用，可以被其他不与Cu反应的电解质溶液代替。正极本身不参与反应，只要是活泼性比Cu差的金属或能导电的非金属均可以作电极，故Ag电极能被石墨代替。
答案：(1)Cu AgNO3溶液
(2)正 2Ag＋＋2e－===2Ag Cu－2e－===Cu2＋ (3)Cu Ag (4)B (5)能 能
相关推荐：
loading