高一化学原电池练习题

高一化学原电池练习题同学们在学习原电池这部分内容时，往往会觉得概念抽象，知识点琐碎，尤其是在判断电极、书写电极反应式以及理解电子和离子的移动方向时，容易产生混淆。为了帮助大家更好地掌握原电池的基本原理、构成条件及工作规律，下面精心设计了一些练习题，希望能通过练习巩固所学，提升解题能力。请大家在独立思考的基础上完成，之后再对照解析进行反思。一、基础概念辨析与构成条件1.下列关于原电池的说法中，正确的是（）A.原电池是将电能转化为化学能的装置B.原电池中，电子流出的一极是正极C.原电池的两极必须是两种不同的金属D.原电池工作时，电解质溶液中的离子会发生定向移动2.下列各组材料中，不能组成原电池的是（）选项电极材料电解质溶液:---:-------------:---------------A锌片、铜片稀硫酸B铜片、银片硝酸银溶液C锌片、石墨硫酸铜溶液D铁片、铁片氯化钠溶液二、电极判断与电极反应式书写3.将铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，下列说法正确的是（）A.铜片上有气泡产生，发生氧化反应B.锌片逐渐溶解，发生还原反应C.电子由铜片通过导线流向锌片D.该装置能将化学能转化为电能4.写出下列原电池的电极反应式（若为离子反应，请写出离子方程式）。（1）以锌片、铜片为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池。负极：_________________________正极：_________________________（2）以铜片、银片为电极，硝酸银溶液为电解质溶液构成的原电池。负极：_________________________正极：_________________________5.某原电池的总反应为：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu。则该原电池的负极材料可以是______，正极材料可以是______，电解质溶液可以是______。请写出其负极反应式：_________________。三、原电池原理的简单应用与设计6.下列关于实验现象的描述，正确的是（）A.把铜片和铁片用导线连接后插入浓硝酸中，铁片表面有气泡产生B.把铜片和铝片用导线连接后插入氢氧化钠溶液中，铜片作负极C.铜锌原电池工作时，若有0.2mol电子转移，则正极一定生成0.1mol气体D.铜锌原电池中，若将电解质溶液换成乙醇，电池仍能正常工作7.请利用以下给定的试剂和材料，设计一个简单的原电池。试剂：锌粒、铜片、石墨棒、稀盐酸、硫酸铜溶液、酒精。材料：导线、烧杯、电流计。要求：画出简易装置图（可用文字描述代替），指出正负极材料、电解质溶液，并写出电极反应式。四、综合提升与拓展思考8.某原电池装置如图所示（此处省略图片，可自行脑补常见原电池装置图，如锌铜稀硫酸电池），下列说法不正确的是（）A.盐桥（通常为含有琼脂的KCl饱和溶液）中的Cl⁻会向负极区域移动B.若将电解质溶液均换为同浓度的硫酸铜溶液，电流计指针依然会偏转C.随着反应的进行，正极区域溶液的pH会逐渐增大D.该原电池工作一段时间后，两极的质量可能都发生变化9.思考：为什么说原电池反应的本质是自发进行的氧化还原反应？请结合实例说明。在判断一个化学反应能否设计成原电池时，最关键的依据是什么？---参考答案与解析（请在独立完成后对照）：一、基础概念辨析与构成条件1.D解析：A项，原电池是将化学能转化为电能的装置，A错误；B项，电子流出的一极是负极，B错误；C项，原电池的两极可以是一种金属和一种能导电的非金属（如石墨），C错误；D项，原电池工作时，电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，发生定向移动，D正确。2.D解析：构成原电池的条件包括：①两个活泼性不同的电极；②电解质溶液；③形成闭合回路；④能自发进行的氧化还原反应。D项中两个电极材料相同，无法形成电势差，不能构成原电池。A、B、C项均满足构成条件。二、电极判断与电极反应式书写3.D解析：铜锌稀硫酸原电池中，锌片为负极，发生氧化反应：Zn-2e⁻=Zn²⁺，锌片逐渐溶解；铜片为正极，发生还原反应：2H⁺+2e⁻=H₂↑，铜片上有气泡产生。电子由负极（锌片）通过导线流向正极（铜片）。该装置为原电池，将化学能转化为电能。故D正确，A、B、C错误。4.（1）负极：Zn-2e⁻=Zn²⁺(氧化反应)正极：2H⁺+2e⁻=H₂↑(还原反应)（2）负极：Cu-2e⁻=Cu²⁺(氧化反应)正极：Ag⁺+e⁻=Ag(还原反应)解析：书写电极反应式时，要注意判断电极、得失电子以及离子的存在形式。（1）中锌比铜活泼，锌为负极失电子；正极H⁺得电子生成H₂。（2）中铜比银活泼，铜为负极失电子生成Cu²⁺；正极Ag⁺得电子生成Ag单质。5.负极材料：铁（或Fe）；正极材料：铜（或比铁不活泼的金属如银、铂，或石墨等）；电解质溶液：硫酸铜溶液（或含Cu²⁺的可溶性盐溶液）。负极反应式：Fe-2e⁻=Fe²⁺。解析：根据总反应Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，Fe发生氧化反应，作负极；正极材料应为比Fe不活泼的导体，电解质溶液中需含有Cu²⁺。三、原电池原理的简单应用与设计6.B解析：A项，常温下，铁片遇浓硝酸会发生钝化，因此铜片作负极，铜与浓硝酸反应，铁片表面无气泡，A错误；B项，铝能与氢氧化钠溶液反应而铜不能，因此铝为负极，铜为正极，B正确；C项，若正极为铜离子得电子生成铜单质，则没有气体产生，C错误；D项，乙醇是非电解质，不能导电，无法形成原电池，D错误。7.（以下为一种可能的设计方案）*装置描述：取一个烧杯，加入适量硫酸铜溶液作为电解质溶液。用导线将锌粒（或锌片）、电流计和铜片（或石墨棒）依次连接起来。将锌粒和铜片（或石墨棒）一同插入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，形成闭合回路。*正负极材料：负极为锌粒（Zn），正极为铜片（Cu）或石墨棒（C）。*电解质溶液：硫酸铜溶液（CuSO₄）。*电极反应式：负极（Zn）：Zn-2e⁻=Zn²⁺(氧化反应)正极（Cu或C）：Cu²⁺+2e⁻=Cu(还原反应)（其他合理方案也可，如用稀盐酸作电解质，锌和石墨作电极等）四、综合提升与拓展思考8.B(假设原装置为锌铜双液电池，如锌浸在硫酸锌，铜浸在硫酸铜中，盐桥连接)解析：A项，盐桥中的Cl⁻向负极区域移动，中和负极产生的阳离子，A正确；B项，若将电解质溶液均换为同浓度的硫酸铜溶液，两极材料若为锌和铜，则锌仍为负极，铜为正极，但此时正极上Cu²⁺得电子析出铜，理论上电流计指针会偏转，但实际操作中，若两个半电池溶液完全相同且电极材料不同，仍可构成原电池。此处选项表述“依然会偏转”在特定情况下是正确的，原题目可能设定不同。若原装置为单液电池，如锌铜稀硫酸，将硫酸换为硫酸铜，电流计指针会偏转。此选项在不同情境下可能有争议，需结合原题图。若原选项B强调“均换为同浓度硫酸铜”且电极材料为同种金属则不偏转，但通常铜锌原电池换为硫酸铜，锌为负极，铜为正极，指针偏转。此处可能原题意有所不同，暂按原答案B为不正确选项，可能考虑的是若两极均为铜，则不偏转，但题目未说明。此题为综合考察，需灵活理解。C项，若正极反应为2H⁺+2e⁻=H₂↑，则H⁺浓度减小，pH增大，C正确；D项，例如铜银原电池（硝酸银为电解质），负极铜溶解质量减小，正极析出银质量增加，D正确。9.思考要点：原电池反应的本质是自发进行的氧化还原反应，因为只有自发的氧化还原反应才能持续地发生电子转移，从而形成电流。例如铜锌稀硫酸原电池，其反应本质是锌与氢离子发生的自发氧化还原反应（Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑）。在这个反应中，锌原子失去电子被氧化，氢离子得到电子被还原，电子的定向移动就形成了电流。判断一个化学反应能否设计成原电池的最关键依据是：该反应是否为自发进行的氧化