第2节 化学能转化为电能-电池 第1课时 原电池的工作原理（解析版）

第二节化学能转化为电能——电池第1课时原电池的工作原理1．下列装置中，能构成原电池的是（）【答案】D【解析】酒精为非电解质，A错误；选项B中未使用盐桥，没有形成闭合回路，B错误；C项中两个电极材料相同，不能形成原电池，C错误；依据原电池的构成条件可知D正确。2．关于原电池的叙述中正确的是（）A．构成原电池的电极是两种不同的金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置C．原电池负极发生的电极反应是还原反应D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原【答案】B【解析】A．构成原电池的正极可以是石墨，A错误。B．正确。C．原电池的负极发生氧化反应。D．原电池的正极只是起导电作用，溶液中的阳离子在正极被还原。3．下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（）A．铜片、石墨棒，稀硫酸B．铜片、石墨棒，硝酸银溶液C．锌片、铜片，稀盐酸D．铜片、银片，FeCl3溶液【答案】A【解析】A．不能发生氧化还原反应，A不能。B．Cu＋2Ag＋＝Cu2＋＋2Ag，B能。C．Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑，C能。D．Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋，D能。4．对于原电池的电极名称叙述有错误的是（） A．发生氧化反应的为负极B．正极为电子流入的一极C．比较不活泼的金属为负极D．电流的方向由正极到负极【答案】C【解析】一般情况下，活泼的金属作负极。5．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，下列有关叙述中正确的是（）A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池中的c（SOeq\o\al(2－,4)）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】该原电池中活泼金属锌作负极，铜作正极，铜电极上发生还原反应，故A错误；电池工作一段时间后，甲池中的c（SOeq\o\al(2－,4)）不变，故B错误；铜电极上发生电极反应：Cu2＋＋2e－=Cu，同时Zn2＋通过阳离子交换膜从甲池移向乙池，由电荷守恒可知，乙池中每析出1molCu，则有1molZn2＋从甲池移向乙池，因为M（Zn）＞M（Cu），所以乙池溶液的总质量增加，故C正确；阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子不能通过阳离子交换膜，故D错误。6．分析如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，电极反应式为2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑【答案】B【解析】②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应，失去电子，故Al作负极，③中Fe在浓硝酸中易钝化，而Cu能和浓硝酸反应失去电子，故Cu作负极，A、C项错误；②中电池总反应式为2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al（OH）4]－＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－－6e－=2[Al（OH）4]－，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，即2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，B项正确；④中Cu作正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，D项错误。7．固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。它以固体氧化锆－氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2－）在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（）A．有O2放电的a极为电池的负极B．有H2放电的b极为电池的负极C．a极对应的电极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－D．b极对应的电极反应为2H2－4e－＋4OH－＝4H2O【答案】B【解析】A．O2得电子生成O2－，为负极，A错误。B．H2失去电子生成H2O，为负极，B正确。C．电极反应为O2＋4e－＝2O2－，C错误。D．b极对应的电极反应为2H2－4e－＋2O2－＝2H2O，D错误。8．原电池的电极名称不仅与电极材料性质有关，也与电解质溶液有关。下列不正确的是（）A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，负极反应式为：Al－3e－Al3＋B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，负极反应式为：Al－3e－＋4OH－AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式为：Cu－2e－Cu2＋D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为：Cu－2e－Cu2＋【答案】C【解析】C．Fe比Cu活泼，负极为Fe－2e－Fe2＋，C错误。9．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂－KNO3的U形管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag＋＋e－Ag③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．①②B．②③C．②④D．③④【答案】C【盐桥CuAgCu(NO3)盐桥CuAgCu(NO3)2AgNO3Cu2＋＋Ag。①在外电路中，电流由正极流向负极，即由银电极流向铜电极，错误。②正确。③原电池必须形成闭合回路，不能取出盐桥，错误。④正确。10．将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是（）A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋B．铝条表面虽有氧化膜，但可不处理C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的D．Al是电池负极，电池开始工作时溶液中立即有白色沉淀析出【答案】B【解析】铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，而镁与NaOH溶液不能发生反应，铝失电子，作原电池的负极，A错误；由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应，故可不处理，B正确；该装置外电路是由电子的定向移动形成电流，而内电路则是由溶液中自由移动离子的定向移动形成电流，C错误；电池开始工作时，负极上铝与NaOH溶液反应生成[Al（OH）4]－，此时不会有Al（OH）3白色沉淀生成，D错误。11．根据反应：Cu＋2Ag＋Cu2＋＋2Ag，设计如右图所示原电池，下列说法错误的是（）A．X可以是银或石墨B．Y是硫酸铜溶液C．电子从铜电极经外电路流向X电极D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－Ag【答案】B【解析】A．Cu要失去电子，只要Cu比X活泼就行，A正确。B．Ag＋要得电子，Y只能是银盐溶液，即AgNO3溶液，B错误。C．铜失去电子经外电路流向X电极，C正确。D．Ag＋要得电子生成Ag，即Ag＋＋e－Ag，D正确。12．实验发现，298K时，在FeCl3酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某化学兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法中正确的是（）A．该原电池的正极反应是：Zn－2e－Zn2＋B．左烧杯中溶液的红色逐渐褪去C．该电池铂电极上有气泡出现D．该电池总反应为：3Zn＋2Fe3＋2Fe＋3Zn2＋【答案】D【解析】A．正极反应式为Fe3＋＋e－＝Fe2＋，A错误。B．Fe3＋逐渐转化为Fe2＋，红色逐渐褪去，B正确，C．错误。D．电池总反应为Zn＋2Fe3＋＝Zn2＋＋2Fe2＋，D错误。13．某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是（）A．Fe作正极，发生氧化反应B．负极反应：2H＋＋2e－＝H2↑C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变D．工作一段时间后，NaCl溶液中c（Cl－）增大【答案】D【解析】A．Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋，发生氧化反应，A、B错误。C．工作一段时间，左烧杯pH值不变，右烧杯2H＋＋2e－＝H2↑，pH值升高，C错误。D．为保持电中性，盐桥中Cl－移向负极（左烧杯），NaCl溶液中c（Cl－）增大，D正确。14．电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2OAg2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－下列判断正确的是（）A．锌为正极，Ag2O为负极B．锌为负极，Ag2O为正极C．原电池工作一段时间后，正极区溶液pH减小D．原电池工作时，负极区溶液pH增大【答案】B【解析】锌为负极，Ag2O为正极，A错误，B正确。C．根据正极电极反应式Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－可知，正极区生成了OH－，pH增大，C错误。D．根据负极电极反应式Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O可知，负极区消耗了OH－，pH减小，D错误。15．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：实验装置部分实验现象a极质量减小，b极质量增大b极有气体产生，c极无变化d极溶解，c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是（）A．a＞b＞d＞c B．b＞c＞d＞aC．a＞b＞c＞d D．d＞a＞b＞c【答案】D【解析】装置一：a极质量减小，则a为负极，失电子被氧化；b极质量增大，则Cu2＋得电子析出Cu，故金属活动性：a＞b。装置二：金属b、c未用导线连接，不能形成闭合回路，不是原电池，b极有气体产生，c极无变化，故金属活动性：b＞c。装置三：d极溶解，则d为负极；c极有氢气产生，则c为正极，故金属活动性：d＞c。装置四：电流从a极流向d极，则d为负极、a为正极，故金属活动性：d＞a。综上，金属活动性：d＞a＞b＞c，故选D。16．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸，分别用导线两两连接可以组成原电池。a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流方向为d→c；a、c相连时，c极产生大量气泡；b、d相连时，d极上发生氧化反应。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（）A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a【答案】B【解析】a、b相连时，a为负极；则a＞b。c、d相连时，电流方向为d→c；则c＞d。a、c相连时，c极产生大量气泡；则a＞c。b、d相连时，d极上发生氧化反应，则d＞b。即a＞c＞d＞b。17．写出下列条件下的电极反应式①碱性条件下，氢气作负极的电极反应式：。②酸性条件下，氧气作正极的电极反应式：。③碱性条件下，Al作负极的电极反应式：。④碱性条件下，CH4作负极的电极反应式：。⑤盐酸溶液中，Ag作负极的电极反应式：。⑥在KOH电解质中，Zn作负极的电极反应式：。⑦一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图，写出该电池的电极反应式：负极：：、。正极：：。总反应式：。【答案】①H2－2e－＋OH－＝H2O；②O2＋4e－＋4H＋＝2H2O；③2Al－6e－＋8OH－＝2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O；④CH4－8e－＋10OH－＝COeq\o\al(2－,3)＋7H2O；⑤Ag－e－＋Cl－＝AgCl；⑥Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2。⑦负极：CO－2e－＋COeq\o\al(2－,3)＝2CO2、H2－2e－＋COeq\o\al(2－,3)＝H2O＋CO2；正极：O2＋4e－＋2CO2＝2COeq\o\al(2－,3)；总反应式：CO＋H2＋O2＝CO2＋H2O。18．设计原电池Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，在方框中画出能形成稳定电流的装置图（标出电极材料、电解质溶液）。负极：，电极反应式：。正极：，电极反应式：。【答案】CuCu－2e－=Cu2＋Pt（与装置图对应，合理即可）2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋【解析】由“能形成稳定电流”知，题目中要求设计的装置中最好有盐桥，分析元素化合价的变化可知，Cu为负极，比Cu活泼性差的金属或非金属导体（如石墨等）作正极，负极区选择含Cu2＋的溶液作为电解质溶液，正极区选择含Fe3＋的溶液作为电解质溶液。19．由锌片、铜片和200mL稀H2SO4组成的原电池如图所示。（1）原电池的负极反应是，正极反应是。（2）电流的方向是。（3）一段时间后，当在铜片上放出1．68L（标准状况下）气体时，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，原硫酸的物质的量浓度是（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）4．8759．03×10220．75mol·L－1【解析】产生0．075molH2，通过0．075mol×2＝0．15mol电子，消耗0．075molZn和0．075molH2SO4。所以m（Zn）＝0．075mol×65g·mol－1＝4．875g，N（e－）＝0．15mol×6．02×1023mol－1＝9．03×1022，c（H2SO4）＝eq\f(0.075mol×2,0.2L)＝0．75mol·L－1。1.如下图，下列装置属于原电池的是（）【答案】B【解析】A和C．不能发生氧化还原反应，A、C错误。B．Cu＋2Ag＋＝Cu2＋＋2Ag，且形成了闭合回路。D．没有形成闭合回路。2．镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2eq\o(,\s\down7(放电),\s\up7(充电))Cd＋2NiO(OH)＋2H2O由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiOOH【答案】C【解析】元素化合价升高的一极作负极。3．某原电池总反应为Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，下列能实现该反应的原电池是（）选项ABCD电极材料Cu、CCu、AgCu、ZnFe、Zn电解质溶液Fe（NO3）3FeSO4FeCl3CuSO4【答案】A【解析】根据原电池的总反应以及原电池工作原理分析可知，Cu元素的化合价升高，Cu失电子作负极，电解质溶液应含有Fe3＋，另一个电极应为比Cu活动性弱的导电物质。A项，Cu作负极失去电子，电解质溶液中Fe3＋得电子，符合上述要求，正确；B项，电解质溶液中不含Fe3＋，不符合上述要求，错误；C项，Zn比Cu活泼，Zn作负极，不符合上述要求，错误；D项，电极材料不含Cu且电解质溶液中不含Fe3＋，不符合上述要求，错误。4．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CuD．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高【答案】B【解析】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，A正确；根据原电池的工作原理知，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，铜本身不是反应物，B错误；锌作负极，铜作正极，电子从负极经外电路流向正极，C正确；图乙中装置产生的电流在一段时间内变化不大，但图甲中装置产生的电流在较短时间内就会衰减，D正确。5．实验发现，298K时，在氯化铁酸性溶液中加入少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示的原电池装置（锌少量）。下列有关说法正确的是（）A．该原电池的正极反应是Zn－2e－=Zn2＋B．左侧烧杯中溶液的红色逐渐褪去C．该原电池的铂电极上立即有气泡出现D．该原电池总反应为3Zn＋2Fe3＋=2Fe＋3Zn2＋【答案】B【解析】Zn作负极，该原电池的负极反应是Zn－2e－=Zn2＋，A错误；在左侧烧杯中发生反应：Fe3＋＋e－=Fe2＋，Fe3＋的物质的量浓度逐渐减小，溶液的红色逐渐褪去，B正确；该原电池铂电极上Fe3＋先获得电子变为Fe2＋，因此不会立即产生气泡，C错误；因氧化性：Fe3＋＞H＋＞Fe2＋，铂电极上Fe3＋先得到电子生成Fe2＋，Fe3＋完全消耗后，H＋得电子生成H2，Fe3＋不能被少量Zn还原为Fe，D错误。6．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，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（）MNPAZnCu稀H2SO4BCuFe稀HClCAgZnAgNO3溶液DZnFeFe(NO3)3溶液【答案】C【解析】A．Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑，M棒变细，N棒周围有气泡；故A错误。B．Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，N棒变细，M棒周围有气泡；故B错误。C．Zn＋2Ag＋＝Zn2＋＋2Ag，N棒变细，M棒变粗；故C正确。D．Zn＋2Fe3＋＝Zn2＋＋2Fe2＋，M棒变细，N棒周围棕黄色慢慢变成浅绿色；故D错误。7．如图所示的是某锌铜原电池装置，下列有关描述正确的是（）A．铜片和锌片能互换位置B．缺少电流表，则不能产生电流C．盐桥可用吸有KNO3溶液的滤纸条代替D．Zn发生氧化反应，Cu发生还原反应【答案】C【解析】若铜片和锌片互换位置，则铜片置于ZnSO4溶液中，锌片置于CuSO4溶液中，CuSO4溶液中Zn与Cu2＋直接发生反应，不能产生电流，A项错误；锌铜原电池中，电流表的作用是观察电流的产生，与电流能否产生无关，B项错误；吸有KNO3溶液的滤纸条中有自由移动的K＋、NOeq\o\al(－,3)，可代替盐桥，C项正确；Cu电极上是Cu2＋发生还原反应，D项错误。8．一定条件下，将等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加少量CuSO4溶液组成原电池，下列各图中产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系正确的是（）【答案】A【解析】等质量的两份锌粉a、b，分别加入过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，a中发生反应Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，形成铜－锌－稀硫酸原电池，生成H2的速率增大，反应完成所用时间小于b，但a中与硫酸反应的锌的量减少，最终生成氢气的体积小于b，A正确。9．图甲和图乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法中错误的是（）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1mol电子通过外电路时，正极有108gAg析出【答案】B【解析】根据图甲可知，原电池中Cd为负极，Cd失电子，Co2＋得电子，所以甲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，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，所以乙电池反应的离子方程式为Co（s）＋2Ag＋（aq）=2Ag（s）＋Co2＋（aq），金属活动性：Co＞Ag，则结合A中分析可知金属活动性：Cd＞Co＞Ag，因此反应2Ag（s）＋Cd2＋（aq）=Cd（s）＋2Ag＋（aq）不能发生，B错误；原电池放电时，盐桥中的阴、阳离子定向移动使原电池内部形成通路，从而形成闭合回路，且盐桥可以使两个烧杯中的溶液保持电中性，C正确；根据Co（s）＋2Ag＋（aq）=2Ag（s）＋Co2＋（aq）可知，当有1mol电子通过外电路时，正极有108gAg析出，D正确。10．将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入到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慢【答案】C【解析】图甲是一个原电池装置，负极（Zn）：Zn－2e－=Zn2＋，正极（Cu）：2H＋＋2e－=H2↑，形成原电池能加快产生氢气的速率；图乙中，Zn直接与稀硫酸反应生成H2：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，甲、乙两烧杯中硫酸均被消耗，溶液的pH均增大。11．依据Cd＋Hg2SO4=2Hg＋Cd2＋＋SOeq\o\al(2－,4)反应原理，设计出一种标准电池，其简易装置如图所示。下列有关该电池的说法正确的是（）A．电池工作时Cd2＋向电极B移动B．电极A上发生反应：Hg2SO4＋2e－=2Hg＋SOeq\o\al(2－,4)C．电极B上发生还原反应D．反应中每生成amolHg转移3amol电子【答案】B【解析】根据电池总反应可知，电池工作时Cd失电子发生氧化反应，故B为负极，电极反应为Cd－2e－=Cd2＋，生成的Cd2＋移向A极，A、C项错误；Hg2SO4在正极上得电子生成Hg，电极反应为Hg2SO4＋2e－=2Hg＋SOeq\o\al(2－,4)，当生成amolHg时，转移amol电子，B项正确，D项错误。12．用铜片、银片设计成如图所示的原电池。下列有关该原电池的叙述正确的是（）A．电子通过盐桥从乙烧杯流向甲烧杯B．去掉盐桥，原电池能工作C．银片上发生的电极反应是Ag－e－=Ag＋D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的总反应相同【答案】D【解析】电子不能通过盐桥中的电解质溶液，故A项错误；去掉盐桥，不能构成原电池，故B项错误；铜片是负极，银片是正极，在银片上发生的电极反应是Ag＋＋e－=Ag，故C项正确；铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应都是Cu＋2Ag＋=2Ag＋Cu2＋，故D项正确。13．一种“海水”电池，其电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列有关说法不正确的是（）A．负极的电极反应式为Ag＋Cl－－e－=AgClB．电子从电源的正极经外电路流向负极C．Cl－不断向“海水”电池的负极移动D．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子【答案】B【解析】根据电池的总反应，Ag由0价失电子变成＋1价，生成AgCl，发生氧化反应，Ag作负极，电极反应式为Ag＋Cl－－e－=AgCl，A项正确；电子从电源的负极经外电路流向正极，B项错误；原电池中Cl－不断向负极移动，C项正确；根据电池总反应，每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子，D项正确。14．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述错误的是（）A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－=CuC．a和b分别连接足够电压的直流电源正、负极时，Cu2＋向铜电极移动D．无论a和b是否用导线连接，铁片均溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色【答案】C【解析】a和b不连接时，发生反应Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋，则铁片上会有金属铜析出，A项正确；a和b用导线连接时，Cu为正极，在正极上阳离子得电子，则发生Cu2＋＋2e－=Cu，B项正确；a和b分别连接足够电压的直流电源正、负极时，在电场作用下，Cu2＋向Fe电极移动，C项错误；无论a和b是否用导线连接，均发生Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋，则铁片均溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，D项正确。15．有关如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NOeq\o\al(－,3)＋4H＋＋e－=NO2↑＋2H2OC．当铜棒质量减少6．4g时，甲池溶液质量增加小于6．4gD．当铜棒质量减少6．4g时，向乙池密封管中通入标准状况下1．12LO2，将使气体全部溶于水【答案】D【解析】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，错误；B项，乙池是正极，溶液中的NOeq\o\al(－,3)得到电子，电极反应式为NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O，错误；C项，当铜棒质量减少6．4g（即0．1mol）时，甲池溶液中Cu2＋增加0．1mol，但由于盐桥中Cl－向甲池中移动，所以甲池溶液增加的质量大于6．4g，错误；D项，当铜棒质量减少6．4g（即0．1mol）时，转移电子的物质的量是0．2mol，所以根据电极反应式NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物质的量是0．2mol，则根据反应式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知需要氧气的物质的量是0．05mol，其在标准状况下的体积是1．12L，正确。16．有A、B、C三种金属，两两分别接触并同处于稀H2SO4中，反应冒气泡，判断三种金属活动性顺序（）。A．A＞C＞BB．B＞A＞CC．C＞A＞BD．C＞B＞A【答案】D【解析】活泼的一极（负极）失去电子，电子通过外电路流向正极，正极周围H＋得电子生成H2，产生气泡，即金属活泼性C＞B＞A。17．有A、B、D、E四种金属，当A、B组成原电池时（电解质溶液为稀硫酸，下同），电子流动方向为A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；当B与E组成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋。A、B、D、E四种金属的金属性由强到弱的顺序为（）A．A＞B＞E＞D B．A＞B＞D＞EC．D＞E＞A＞B D．D＞A＞B＞E【答案】D【解析】两种金属与稀硫酸组成原电池，较活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼金属为正极，电子流动方向为负极→正极，电流方向为正极→负极。当A、B组成原电池时，电子流动方向为A→B，A作负极，B作正极，则金属性：A＞B；当A、D组成原电池时，A为正极，则金属性：D＞A；当B与E组成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－=E，B－2e－=B2＋，B失去电子，作负极，则金属性：B＞E。综上所述，金属性由强到弱的顺序为D＞A＞B＞E。]18．甲、乙两位同学均想利用原电池检测金属的活动性顺序，两人均用镁片与铝片作电极，甲同学将电极插入6mol·L－1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6mol·L－1NaOH溶液中（如图所示）。请回答下列问题：（1）甲池中的正极是（填元素符号，下同），负极反应式为。（2）乙池中的负极是，总反应的离子方程式为。（3）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出的活动性更强，而乙会判断出的活动性更强。（4）由实验可得到的结论有（填字母）。a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时，应注意选择合适的电解质b．镁的金属性不一定比铝的金属性强c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值d．该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析e．直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正、负极是不准确的【解析】（1）甲中镁和铝都可以和硫酸反应，镁比铝活泼，所以镁作负极，铝作正极，负极发生的反应是镁失去电子生成镁离子。（2）由于在乙池中铝可以和氢氧化钠反应，镁不能和氢氧化钠反应，虽然镁比铝活泼，但此时作负极的是铝，镁作正极，负极反应式为Al－3e－＋4OH－=[Al（OH）4]－，总反应为2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al（OH）4]－＋3H2↑。（3）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出镁更活泼，而乙判断出铝更活泼。（4）根据实验可以得出结论，根据原电池判断金属活动性时一定要看电解质溶液，故a正确；镁的金属性比铝强，故b错误；该实验说明要具体问题具体分析，故d正确；若直接利用金属的活动性判断原电池的正负极是不准确的，要结合电解质溶液，故e正确。【答案】（1）AlMg－2e－=Mg2＋（2）Al2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al（OH）4]－＋3H2↑（3）MgAl（4）ade19．某实验室备有如下实验用品：铁片、铜片、锌片、碳棒、FeCl3溶液、ZnCl2溶液、CuCl2溶液、NaCl溶液以及部分导线。试回答下列问题：（1）若选用铜片、碳棒、FeCl3溶液及导线，（填“能”或“否”）构成原电池。①