高二化学原电池练习题

原电池作为氧化还原反应原理的重要应用，是高中化学学习的重点与难点。它不仅揭示了化学能与电能之间的转化规律，也为我们理解生活中的电池原理奠定了基础。以下练习题旨在帮助同学们巩固原电池的构成条件、工作原理、电极判断、电极反应式书写等核心知识，并提升综合分析能力。一、核心知识点回顾在开始练习之前，我们先简要回顾原电池的关键概念：*构成条件：两个活泼性不同的电极（或金属与能导电的非金属）、电解质溶液（或熔融电解质）、形成闭合回路、自发进行的氧化还原反应。*工作原理：较活泼的金属作负极，发生氧化反应，电子流出；较不活泼的金属（或导电非金属）作正极，发生还原反应，电子流入。内电路中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，以维持溶液电中性。*电极反应式：书写时需遵循电子守恒、电荷守恒和质量守恒。总反应式为正负极反应式之和（若有其他物质参与，需一并考虑）。二、基础巩固题1.概念辨析与判断（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.在原电池中，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，电解质溶液中的阳离子向正极移动（2）下列装置中，能构成原电池的是（）（多选）A.铜片、锌片分别插入稀硫酸中，用导线连接B.铜片、银片插入硝酸银溶液中，用导线连接C.锌片、铜片插入酒精中，用导线连接D.两个铜片插入稀硫酸中，用导线连接2.简单原电池分析（3）将锌片和铜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.电子从锌片通过导线流向铜片D.该装置能将化学能完全转化为电能（4）写出题（3）中原电池的电极反应式：负极：_________________________正极：_________________________总反应式：_____________________3.电极判断与反应类型（5）某原电池反应为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu，其中正极材料可以选用（）A.FeB.CuC.石墨D.Zn（6）在铜锌原电池（电解质为稀硫酸）中，正极发生_______反应（填“氧化”或“还原”），其电极反应式为_________________。三、能力提升题4.基于总反应式书写电极反应式（7）写出下列原电池的正、负极电极反应式（假设均为惰性电极，电解质溶液已给出）。①总反应：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑（电解质为NaOH溶液）负极：_________________________正极：_________________________②总反应：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O（碱性燃料电池）负极：_________________________正极：_________________________5.原电池原理的应用（8）为了比较铁和铜的金属活动性强弱，某同学设计了如下几组实验，其中能达到目的的是（）A.将铁片和铜片分别放入稀盐酸中B.将铁片和铜片用导线连接后放入稀硫酸中C.将铁片放入硫酸铜溶液中D.将铜片放入硫酸亚铁溶液中（9）某金属A和金属B用导线连接后浸入稀硫酸中，A极上有气泡产生，B极逐渐溶解。则A、B金属活动性顺序为_______>_______。A极为原电池的_______极，发生_______反应。6.综合分析与设计（10）市场上有一种“热敷袋”，其主要成分是铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等。使用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成。请用原电池原理解释其发热原理，并写出主要的电极反应式。四、参考答案与解析1.概念辨析与判断（1）D解析：A项，原电池是将化学能转化为电能；B项，电子流出的一极是负极；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）。D项正确，阳离子向正极移动以平衡电荷。（2）A、B解析：C项，酒精是非电解质，不能形成闭合回路中的离子导电；D项，两个电极材料相同，无法形成电势差。A、B项满足原电池构成的四个条件。2.简单原电池分析（3）C解析：锌片作负极，发生氧化反应而溶解；铜片作正极，H⁺在正极得到电子发生还原反应生成H₂，有气泡产生。电子由负极（锌片）经导线流向正极（铜片）。原电池工作时，化学能不可能完全转化为电能，部分转化为热能。（4）负极：Zn-2e⁻=Zn²⁺正极：2H⁺+2e⁻=H₂↑总反应式：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑3.电极判断与反应类型（5）B、C解析：总反应中Fe被氧化，作负极，Cu²⁺被还原，在正极发生反应。正极材料应为比Fe不活泼的金属或导电非金属，Cu和石墨均可。（6）还原；2H⁺+2e⁻=H₂↑4.基于总反应式书写电极反应式（7）①负极：2Al-6e⁻+8OH⁻=2AlO₂⁻+4H₂O(Al失去电子生成Al³⁺，在碱性溶液中Al³⁺与OH⁻结合为AlO₂⁻)正极：6H₂O+6e⁻=3H₂↑+6OH⁻(H₂O中的H⁺得到电子生成H₂)②负极：CH₄-8e⁻+10OH⁻=CO₃²⁻+7H₂O(CH₄中C元素从-4价升至+4价，在碱性溶液中生成CO₃²⁻)正极：2O₂+8e⁻+4H₂O=8OH⁻(O₂得到电子，在碱性或中性条件下生成OH⁻)5.原电池原理的应用（8）A、B、C、D解析：A项，Fe与盐酸反应，Cu不反应，可比较；B项，构成原电池，Fe作负极溶解，Cu作正极有气泡，可比较；C项，Fe能置换出Cu，可比较；D项，Cu不能置换出Fe，可比较。（9）B>A；正；还原解析：A极有气泡（H₂）产生，说明A极发生还原反应，为正极；B极溶解，发生氧化反应，为负极。负极金属活动性强于正极。6.综合分析与设计（10）发热原理：铁屑、碳粉、氯化钠溶液构成了原电池。铁作负极，碳粉作正极，氯化钠溶液为电解质溶液。铁发生氧化反应放出电子，电子通过碳粉（正极），溶液中的氧气在正极得到电子发生还原反应。整个过程是自发的氧化还原反应，化学能转化为电能，部分电能转化为热能，使热敷袋温度升高。电极反应式：负极（铁）：2Fe-4e⁻=2Fe²⁺正极（碳）：O₂+2H₂O+4e⁻=4OH⁻后续反应：Fe²⁺与OH⁻结合生成Fe(OH)₂，Fe(OH)₂进一步被氧化为Fe(OH)₃，Fe(OH)₃分解生成铁锈（主要成分为