高中化学选择性必修一 4.1 原电池的工作原理 第一课时 原电池的工作原理 基础练习

1、第一课时 原电池的工作原理同步基础练习题1.关于右图装置的叙述，正确的是( )A.铜是负极，铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片 D.H+在铜片表面被还原后生成H2 2.有关电化学知识的描述正确的是( )A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B.某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液 C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D.从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池3.如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导

2、线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示，关于该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Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeC.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY4.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5.关于下图所示的原电池，下列说法正确的是( )A.电子从锌电极

3、通过电流表流向铜电极 B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H+2e-=H2 D.取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变 6.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是( )A.碳棒上有气体放出，溶液pH变大B.a是正极，b是负极 C.导线中有电子流动，电子从a极流向b极D.a极上发生了氧化反应7.如图所示，烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余。下列有关说法正确的是（ ）A.Fe比Pb活泼，始终作负极 B. Fe在浓H

4、NO3中钝化，始终不会溶解C.电池停止工作时，烧杯中生成了Fe(NO3)3D.利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想8.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（ ）A.由A1、Cu、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Al-3e-=A13+B.由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+D.由A1、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+9.锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是(

5、)A.正极反应为Zn-2e-=Zn2+ B.电池反应为Zn+Cu2+= Zn2+ CuC.在外电路中，电流从负极流向正极 D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 10.如图所示装置中，电流表A发生偏转，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的( )A.a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4 B.a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4 C.a是Fe、b是Ag、c为AgNO3溶液 D.a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液 11.在如图所示的水果(柠檬)电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是( )A.锌 B.石墨 C.银 D.铜12.对于原电池的

6、电极名称，叙述错误的是（ ） A.发生氧化反应的一极为负极电量B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流流出的一极为正极13.可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：Br2+2e-=2Br-,2Br-2e-=Br2, Zn-2e-=Zn2+, Zn2+2e-=Zn,其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )A.和 B.和 C.和 D.和14.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：由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ） A. abcd B. bcda C. dabc D.abdc 15.M、N、P、E四种金属：M+N2+=N+

7、M2+M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2+2e=E,N-2e-=N2+。四种金属的还原性由强到弱的顺序是（ ）A.P、M、N、E B.E、N、M、P C.P、N、M、E D.E、P、M、N E16.在如图所示装置中，观察到电流计指针发生偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（ ）选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液17.将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少许胆矾晶体，下列各图表示产生氢气的体积V/(L)与时间t/(min)的关系

8、正确的是 ( )18.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，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-=MnO2- D.Li是负极，电极反应式为Li-2e-=Li2+19.用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )A.电流沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应式为：Ag+e-=AgC.Cu片上发生还原反应，Ag片上发生氧化反应D.反应时盐桥

9、中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液20.某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1molL-1,溶液的体积均为200mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨 (填“a”或“b”),发生 反应。(2)电池工作时，盐桥中的SO42-移向 (填“甲”或“乙”)烧杯。(3)写出两烧杯中的电极反应式：甲 乙 (4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5molL-1,则反应中转移的电子为 mol.21.常温下，将除去表面

10、氧化膜的A1、Cu片插入电解质A的溶液中组成原电池，如图1所示：(1)若A为稀盐酸，则A1片作 极，该电极的电极反应式为 Cu片电极反应式为 (2)若A为NaOH,则A片作 极，该电极的电极反应式为 (3)若A为浓硝酸，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。0t1s时，原电池的负极是 ，正极的电极反应式为 溶液中的H+向 极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，此时 作负极，该电极的电极反应式为 (4)若A为稀HNO3,则Cu片作 极，该电极的电极反应式为 22.某学生利用如图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)

11、。按照实验步骤依次回答下列问题：(1)导线中电子流向为 (用a、b表示)。(2)若装置中铜电极的质量增加0.64g,则导线中转移的电子数目为 (用“NA”表示)。(3)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是 (填字母)。A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动C.盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动(4)若将反应2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+设计成原电池，其正极反应为 (5)下列是用化学方程式表示的化学变化，请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。电池总反应：

12、Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+ 2Ag: 2C2H2+5O24CO2+2H2O: 6H2O+6CO2C6H12O6(葡萄糖)+6O2: 第一课时 原电池的工作原理同步基础练习题解析版1.关于右图装置的叙述，正确的是( )A.铜是负极，铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片 D.H+在铜片表面被还原后生成H2 解析：本题主要考查有关原电池的知识，由所给图示可知Zn为原电池负极，失去电子被氧化质量逐渐减少；Cu为原电池的正极。电子从锌片经导线流向正极(Cu极),电流流向则与电子流向相反。溶液中的H+在正极得到电子而被还原为H2。 答案：D 2.有关电化学知识的

13、描述正确的是( )A.CaO+H2O=Ca(OH)2,可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B.某原电池反应为Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液 C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D.从理论上讲，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池解析：CaO+H2O=Ca(OH)2不是氧化还原反应；KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生；作电极的 不一定是金属，如石墨棒也可作电极。答案：D3.如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示，关

14、于该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Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为FeC.X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D.若两电极都是金属，则它们的活动性顺序为XY解析：由图示电子流向知X为负极，Y为正极，则电流方向为Y外电路X,故A错；若两电极分别为Fe和碳棒，则X为Fe,Y为碳棒，B错；负极上失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，C错；若两电极均为金属，活泼金属作负极，故有活动性XY,D对。答案：D4.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

15、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解析：Cu作正极，电极上发生还原反应，A错误；电池工作过程中，SO42-不参加电极反应，故甲池的c(SO42-)基本不变，B错误；电池工作时，甲池反应为Zn-2e-=Zn2+,乙池反应为Cu2+2e-= Cu,甲池中Zn2+会通过阳离子交换膜进入乙池，以维持溶液中电荷平衡，由电极反应式可知，乙池中每有64gCu析出，则进入乙池的Zn2+为65g,溶液总质量略有增加，C正确；由题干信息可知，阴离子不能通过阳离子交换膜，D错误。答案：C 5.关于下图所示的原

16、电池，下列说法正确的是( )A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极 B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C.锌电极发生氧化反应；铜电极发生还原反应，其电极反应是2H+2e-=H2 D.取出盐桥后，电流表仍会偏转，铜电极在反应前后质量不变 解析：锌片作负极，铜片作正极，电子从负极流向正极，A选项正确；盐桥中的阴离子向负极移动，B选项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，铜电极发生的反应为Cu2+2e-=Cu,C选项错误；取出盐桥后不能形成原电池，铜电极在反应后质量增加，D选项错误。答案：A6.在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是( )A.碳棒上有

17、气体放出，溶液pH变大B.a是正极，b是负极 C.导线中有电子流动，电子从a极流向b极D.a极上发生了氧化反应解析：本题考查原电池基本知识，难度不大，但概念容易混淆。电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性ab(碳棒),所以a为电池的负极，b为正极。电极反应式：a(负)极：a-ne-=an+(氧化反应)b(正)极：nH+ne-=n/2H2(还原反应)由于正极消耗H+,溶液中c(H+)减小，pH增大。在外电路中，电子由a极流出经电流表流向b极山电流表流向b极。答案：B7.如图所示，烧杯内盛有浓HNO3,在烧杯中放入用铜线相连的铁、铅两个电极，已知原电池停止工作时，Fe、Pb都有剩余

18、。下列有关说法正确的是（ ）A.Fe比Pb活泼，始终作负极 B. Fe在浓HNO3中钝化，始终不会溶解C.电池停止工作时，烧杯中生成了Fe(NO3)3D.利用浓HNO3作电解质溶液不符合“绿色化学”思想解析：开始时，电解质溶液是浓HNO3,Fe在浓HNO3中钝化，所以开始时Pb是负极：Pb-2e-=Pb2+;随着反应的进行，浓HNO3变成稀HNO3,Fe变为原电池的负极：Fe-2e-=Fe2+。由于最终Fe有剩余，所以不会生成Fe(NO3)3。根据Pb与浓HNO3反应：Pb+4HNO3(浓)=Pb(NO3)2+2NO2+2H2O,过量的Fe与稀HNO3发生反应：3Fe+8HNO3(稀)=3Fe

19、(NO3)2+2NO+4H2O,可知反应产生了有害气体NO2、NO,会污染环境，不符合“绿色化学”思想。故选D8.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（ ）A.由A1、Cu、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Al-3e-=A13+B.由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+D.由A1、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu-2e-=Cu2+解析：原电池正、负极的判断不能完全依赖金属的活动性，因为可能会出现

20、特殊情况：浓硝酸使铁、铝钝化；铝与NaOH溶液反应，而镁不能与NaOH溶液反应等。答案：C9.锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( )A.正极反应为Zn-2e-=Zn2+ B.电池反应为Zn+Cu2+= Zn2+ CuC.在外电路中，电流从负极流向正极 D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 解析：在原电池中，相对活泼的金属材料作负极，相对不活泼的金属材料作正极，负极反应为Zn-2e-=Zn2+,正极反应为Cu2+2e-=Cu,因Zn失电子生成Zn2+,为使ZnSO4溶液保持电中性，盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液。答案：B10.如图所示装置中，电流表A发生偏转，a极逐渐变粗，同时b极逐渐

21、变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的( )A.a是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4 B.a是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4 C.a是Fe、b是Ag、c为AgNO3溶液 D.a是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液 解析：原电池工作时，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，说明b极失去电子是负极，a极上金属离子得电子是正极，电解质溶液中含有先于H+放电的金属阳离子。答案：D11.在如图所示的水果(柠檬)电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是( )A.锌 B.石墨 C.银 D.铜解析：电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由Y电极流向X电极，因此Y电极的金

22、属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。答案：A12.对于原电池的电极名称，叙述错误的是（ ） A.发生氧化反应的一极为负极电量B.正极为电子流入的一极C.比较不活泼的金属为负极D.电流流出的一极为正极解析：原电池中相对活泼的金属为负极，生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。答案：C13.可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：Br2+2e-=2Br-,2Br-2e-=Br2, Zn-2e-=Zn2+, Zn2+2e-=Zn,其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )A.和 B.和 C.和 D.和解析：放电时负极反应物为Zn,失电子被氧化

23、，正极反应物为Br2,得电子被还原。答案：C14.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：由此可判断这四种金属的活动性顺序是（ ） A. abcd B. bcda C. dabc D.abdc 解析：由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性：ab;对于第二个装置，依据还原性规律知，金属活动性：bc;第三个装置的金属活动性：dc;由第四个装置电流从ad,则电子从da,故金属活动性：da。答案：C15.M、N、P、E四种金属：M+N2+=N+M2+M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2+2e=E,N-

24、2e-=N2+。四种金属的还原性由强到弱的顺序是（ ）A.P、M、N、E B.E、N、M、P C.P、N、M、E D.E、P、M、N E解析：由知，金属活动性MN;M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面产生气泡，M做原电池正极，活动性PM;N、E构成的原电池N做负极，活动性NE。答案：A16.在如图所示装置中，观察到电流计指针发生偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（ ）选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液解析：本题通过电极变化来确定原电池的正负电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D,由M棒

25、变粗，可知B不正确。答案：C17.将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少许胆矾晶体，下列各图表示产生氢气的体积V/(L)与时间t/(min)的关系正确的是 ( )解析：向a中加入少许胆矾晶体，则有Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,消耗一部分Zn,所以产生H2的量较少，但生成的Cu附于Zn上又组成铜锌原电池，加快反应速率，因此曲线a的斜率大于曲线b的斜率。答案：A18.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，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-=L

26、i+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-=MnO2- D.Li是负极，电极反应式为Li-2e-=Li2+ 0 +4 +1 +3解析：由总反应方程式Li+MnO2=Li MnO2可知，Li元素在反应后化合价升高(0+1),Mn元素在反应后化合价降低 (+4+3)。Li被氧化，在电池中作负极，电极反应为Li-e-=Li+,MnO2在正极上反应，电极反应为MnO2+e-=MnO2-。答案：B19.用铜片、银片设计成如图所示的原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )A.电流沿导线由Cu片流向Ag片B.正极的电极反应式为：Ag+e-=AgC.C

27、u片上发生还原反应，Ag片上发生氧化反应D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液解析：电流从正极沿导线流向负极。Cu作负极、Ag作正极，所以电流从Ag片流向Cu片，A错误；正极上银离子得电子生成Ag,电极反应式为Ag+e-=Ag,B正确；Cu片上失电子发生氧化反应，Ag片上得电子发生还原反应，C错误；盐桥中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，所以反应时盐桥中的阳离子移向AgNO3溶液，D错误。答案：B20.某研究性学习小组根据反应2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为

28、1molL-1,溶液的体积均为200mL,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。回答下列问题：(1)此原电池的正极是石墨 (填“a”或“b”),发生 反应。(2)电池工作时，盐桥中的SO42-移向 (填“甲”或“乙”)烧杯。(3)写出两烧杯中的电极反应式：甲 乙 (4)若不考虑溶液的体积变化，MnSO4浓度变为1.5molL-1,则反应中转移的电子为 mol.参考答案：(1)a 还原 (2)乙 (3)MnO4-+5e-+8H+=Mn2+4H2O 5Fe2+-5e-=5Fe3+ (4)0.5解析：(1)根据题目提供的总反应方程式可知，KMnO4作氧化剂，发生还原反应，故石墨a是正极。(2)电池工作时，S

29、O42-向负极移动，即向乙烧杯移动。(3)甲烧杯中的电极反应式为MnO4-+5e-+8H+=Mn2+4H2O;乙烧杯中的电极反应式为5Fe2+-5e-=5Fe3+ (4)溶液中的MnSO4浓度由1molL-1变为1.5molL-1,由于溶液的体积未变，则反应过程中生成的MnSO4的物质的量为0.5molL-10.2L=0.1mol,转移的电子为0.1mol5=0.5mol21.常温下，将除去表面氧化膜的A1、Cu片插入电解质A的溶液中组成原电池，如图1所示：(1)若A为稀盐酸，则A1片作 极，该电极的电极反应式为 Cu片电极反应式为 (2)若A为NaOH,则A片作 极，该电极的电极反应式为 (

30、3)若A为浓硝酸，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，反应过程中有红棕色气体产生。0t1s时，原电池的负极是 ，正极的电极反应式为 溶液中的H+向 极移动。t1时，原电池中电子流动方向发生改变，此时 作负极，该电极的电极反应式为 (4)若A为稀HNO3,则Cu片作 极，该电极的电极反应式为 参考答案：(1)负 Al-3e-= A13+ 2H+2e-=H2(2) 负 Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O (3)Al片NO3-+2H+e-=NO2+H2O 正(或Cu片) Cu片 Cu-2e-=Cu2+ (4)正 NO3-+3e-+4H+=NO+2H2O解析：(1)Cu-A1-盐酸构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al-3e-=A13+;Cu作正极，电极反应式为2H+2e-=H2(2)Al-Cu-NaOH溶液构成的原电池，Al作负极，电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,Cu作正极，电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-(3)A1-Cu-浓硝酸构成的原电池，在0t1时，A1片作负极，正极NO3-在酸性条件下得电子生成NO2和H2O,在原电池中，阳离子向正极移动，即H+向正极移动。由于A