高中化学(新人教版)选择性必修一课后习题：原电池的工作原理(课后习题)【含答案及解析】

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

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.下列装置不可以组成原电池的是（）

J-1

ZnCu

CuSO京液

A

答案|c

癖耐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

奉A

画原电池中，活动性较弱的金属一般作正极,正极上发生还原反应。

3.下列反应不可用于设计成原电池的是（）

A.CaCO3+2HClCaCl2+CO2t+H2O

B.2cH3OH+3O22co2+4H2O

C.Zn+2HClZnCb+H2T

D.4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3

答案|A

解析自发进行的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。

4.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，电流的方向是负极一导线一正极

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

gg］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一导线一负极;C项,盐桥不能用导

线代替。

5.某原电池反应的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2f,则下列说法正确的是（）

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

奉D

解丽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

2+

酸，若为稀硝酸，则原电池反应为3Fe+8H++2NO32NOt+3Fe+4H2Oo

6.关于锌、铜和稀硫酸构成的原电池的下列说法正确的是（）

A.锌是正极，铜是负极

B.电子从铜片经导线流向锌片

C.负极的反应式为2H++2bH2T

D.反应一段时间后,溶液的pH升高

相D

FeCh溶液CuCb溶液

7.右图是某同学设计的原电池装置，下列叙述正确的是)

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++CuCu2++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

ggc

域板］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-2bCU2+,A,B两项均错

误;C项，正极反应为2Fe3++2e-2Fe?+,电池总反应为2Fe3++CuCp+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。

8.现有电极材料:铁、铜、银、石墨、锌、铝;电解质溶液:CuCL溶液、FeS04溶液、Fe2(SC>4)3溶液、

盐酸。按要求回答下列问题：

(1)电工操作上规定，不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，请说明原

因。

(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池?，若能，请写出

电极反应，负极，正极o若不能后面两空不填。

(3)利用上述电极材料和电解质溶液，根据反应Fe+2Fe3+3Fe?+设计一个双液(带盐桥)的原电池，画

出实验装置图，并注明电极材料和溶液，写出电极反应。

疆(1)铜和铝形成原电池加速铝导线的腐蚀

(2)能Cu-2eCu2+2Fe3++2e2Fe2+

(3)

、

石Ag墨

溶液

FeSO4溶液Fe2(SO,)3

负极:Fe-2bFe?+,正极:2Fe3++2e.2Fe2+

画丽(1)铜导线和铝导线连接在一起容易形成原电池而导致铝被腐蚀。

(2)铜能和Fe2(SO4)3溶液发生自发的氧化还原反应Cu+Fe2(SO4)3-CuSCU+ZFeSO%在一定条

件下能设计成原电池。

(3)将反应Fe+2Fe3+3Fe2+设计成双液原电池，则负极材料应选择Fe,正极材料选择比铁不活

泼的Cu、Ag或石墨；负极铁应插入FeSC)4溶液中，正极应插入Fe2(SO4)3溶液中。

9.用A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

BCBA

装11

置稀金稀嬴酉

1CuS腋复

甲乙丙

现

A不断溶解形成二价金属C的质量增A上有气泡产

象

-离子大生

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_________________________________

⑶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o

§^(l)A-2eA2+(2)Cu2++2eCu

⑶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。

关键能力提升练

（双选）（2020山东青岛高二检测）将纯锌片和纯铜片按右图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,

以下叙述正确的是

A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极

C.两烧杯中溶液的pH均增大

D.产生气泡的速率甲比乙大

gg]CD

|解析|图甲是一个原电池装置，负极（Zn）:Zn-2e-Zi?*,正极（Cu）:2H++2日氏上形成原电池能增大

产生氢气的速率;图乙中,Zn直接与稀硫酸反应生成H2：Zn+2H+甲、乙两烧杯中H2sCU

均被消耗，溶液的pH均增大。

11.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>BB.D>A>B>C

C.D>B>A>CD.B>A>D>C

答案B

12.（双选）获得“863计划和中科院一百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解质为Alb

溶液，已知电池总反应为:2A1+3L2Ali3。下列说法不正确的是（）

A.该电池负极的电极反应为:Al-3e-Al3+

B.电池工作时,溶液中的铝离子向负极移动

C.消耗相同质量的金属，用锂作负极时,产生电子的物质的量比铝多

D.正极的电极材料是单质碘

答案BD

解析该电池中AI作负极，失电子,生成的A"+向正极移动，故A正确,B不正确;碘单质能溶于水，是正

极发生反应的物质,而不能作为电极材料，所以D不正确。

e--►

XAY

13.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

ggc

壁画由图可知，电子的流动方向是X—外电路—Y,则电流的方向就为YT外电路TX;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。

14.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)+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.乙中有1mol电子通过外电路时,正极有108gAg析出

壁画由甲可知,Cd的活动性强于Co,由乙可知,Co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。

电流表

15.⑴利用反应Cu+2FeCb=CuCb+2FeCb设计成如右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是,Y是=

③原电池工作时，盐桥中的(填“阳”或“阴”)离子向X溶液方向移动。

灵敏电流表

r

i

l

石

石

墨

墨n

_.—IHL17f___..

I=1二;

FeCh溶液K1溶液

甲乙

(2)控制适合的条件,将反应2Fe3++21-2Fe2++b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FeCL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+2H2SO42CUSO4+2H2O可制备CuSO%若将该反应设计为原电池，其正极反

应式为

|答案|(1)①2Fe3++2e-2Fe2+Cu-2eCu2+

②FeCbCuCl2③阳

3+2+

(2)①氧化2r-2e-I2还原2Fe+2e-2Fe②正I2+2e-2?

+

(3)O2+4e+4H2H,0

解丽⑴该原电池中Cu作负极，电极反应式为Cu-2eC/+;石墨作正极,电极反应式为2Fe3++2e

2Fe2+oX溶液应为FeCb溶液,Y溶液应为CuCb溶液。原电池工作时，盐桥中的阳离子向正极

移动。

(2)①根据反应2Fe3++21^=-2Fe2++L,原电池的电极反应：负极21-2日L,发生氧化反应;正极

2Fe3++2e-2Fe?+,发生还原反应。

②当电流表读数为0时反应达平衡，此时，在甲中加入FeCL固体,2Fe3++21-=^2Fe2++L平衡向左

移动。因此，乙中石墨作正极,电极反应式为k+2e-2「甲中石墨作负极,电极反应式为2Fe2+-2e-

2Fe3+o

(3)Cu作负极,02在正极上得电子：Ch+4e-+4H+2H2Oo