2018-2019學年高中化學同步課時分層作業(yè)5原電池的工作原理魯科版

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課時分層作業(yè)(五)原電池的工作原理

(建議用時：45分鐘)

[基礎達標練]

1．下列關于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是()

A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面產(chǎn)生氣泡

B．用鋅片作負極，銅片作正極，鋅片和銅片用導線相連插入CuSO溶液中，銅片質(zhì)量

4

增加

C．把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面生成一層鐵

D．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，放出氣泡的速率加快

C[A項中形成了原電池，銅片為正極，電極反應為2H＋＋2e－===H↑，銅片表面產(chǎn)生

2

氣泡；B項中正極上發(fā)生反應Cu2＋＋2e－===Cu，則在銅片上析出銅使其質(zhì)量增加；C項中發(fā)

生的反應是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，不會析出單質(zhì)鐵；D項中發(fā)生反應Zn＋Cu2＋===Zn2＋

＋Cu，置換出的Cu與剩余的Zn接觸，在鹽酸中構(gòu)成了原電池，故放出H的速率加快。]

2

2．MgHO電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。如圖所示該電池以海水為電解質(zhì)溶液。

22

該電池工作時，下列說法正確的是()

【導學號：41722038】

A．Mg電極是該電池的正極

B．HO在石墨電極上發(fā)生氧化反應

22

C．石墨電極附近溶液的pH增大

D．溶液中Cl－向正極移動

C[由電池總反應Mg＋HO＋2H＋===Mg2＋＋2HO可知，在該過程中鎂被氧化，故鎂電極

222

為負極，A項錯誤。HO為氧化劑，在石墨電極上被還原為水，發(fā)生的電極反應為HO＋2H＋

2222

＋2e－===2HO，則石墨電極附近溶液的pH增大，B項錯誤，C項正確。在原電池中，陰離子

2

移向負極，D項錯誤。]

3．用銅片、銀片、Cu(NO)溶液、AgNO溶液、導線和鹽橋(裝有瓊脂KNO溶液)構(gòu)成一

3233

個原電池，如圖所示。下列有關該原電池的敘述正確的是()

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①在外電路中，電流方向為從銅電極到銀電極

②正極反應為Ag＋＋e－===Ag

③實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作

④將銅片浸入AgNO溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同

3

A．①②B．②③

C．②④D．③④

C[根據(jù)原電池的工作原理可判斷，相對活潑的銅為負極，銅失電子，電子由銅電極流

出經(jīng)外電路流向銀電極，則電流方向為從銀電極經(jīng)外電路到銅電極，①錯誤；銀為正極，乙

中的Ag＋得到電子在電極上析出，②正確；鹽橋的作用是連通電路，使甲、乙兩燒杯中的電

荷平衡，所以取出鹽橋，將不能形成閉合回路，即不會形成原電池，③錯誤；銅片浸入AgNO

3

溶液后，銅失電子，Ag＋得電子，發(fā)生反應Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，與原電池反應相同，④

正確。綜上所述，本題選C。]

4．如圖所示裝置中，觀察到檢流計指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細，由此判斷下表中所

列M、N、P物質(zhì)，其中可以成立的是()

【導學號：41722039】

MNP

A鋅銅稀硫酸溶液

B銅鐵稀鹽酸

C銀鋅硝酸銀溶液

D鋅鐵硝酸鐵溶液

C[本題通過電極變化來確定電極，N棒變細，即N極上發(fā)生氧化反應，應為負極，N

棒金屬較活潑，A、D項錯誤；由M棒變粗，可知電解質(zhì)溶液中含金屬陽離子，B項錯誤。]

5．把A、B、C、D四塊金屬沉浸在稀HSO溶液中，用導線兩兩相連可以組成多種原電

24

池。A、B相連時，A作負極；C、D相連時，D極上有氣泡逸出；A、C相連時，A極質(zhì)量減少；

B、D相連時，B作正極。則四種金屬的活動性順序由大到小排列正確的是()

A．A>B>C>DB．A>C>B>D

C．A>C>D>BD．B>D>C>A

C[原電池中相對活潑的金屬失去電子作負極，相對不活潑的金屬作正極。負極被氧化，

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質(zhì)量減少，正極發(fā)生還原反應，有物質(zhì)析出，由題意可得金屬的活動性順序為A＞B、C＞D、

A＞C、D＞B，故A＞C＞D＞B。]

6．被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池是采用一個薄層紙片(在其一邊鍍鋅，而在其另一邊

鍍二氧化錳)作為傳導體，電池總反應為Zn＋2MnO＋HO===ZnO＋2MnO(OH)，下列說法正確

22

的是()

【導學號：41722040】

A．該電池的正極為鋅

B．該電池反應中二氧化錳起催化作用

C．當0.1molZn完全溶解時，轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)為1.204×1024

D．電池正極反應式為2MnO＋2e－＋2HO===2MnO(OH)＋2OH－

22

D[反應過程中Zn元素的化合價由0→＋2，Mn元素的化合價由＋4→＋3，故該電池的

負極為鋅，A項錯誤；MnO在正極得電子，B項錯誤；當0.1molZn溶解時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

2

0.1mol×2×6.02×1023mol－1＝1.204×1023，C項錯誤。]

7．下列關于如圖所示各裝置的敘述正確的是()

A．裝置①是原電池，總反應是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

B．裝置①中，鐵作正極，正極反應式為Fe3＋＋e－===Fe2＋

C．裝置②通電一段時間后，石墨Ⅱ電極附近紅褐色加深

D．若用裝置③精煉銅，則d極為粗銅，c極為純銅，電解質(zhì)溶液為CuSO溶液

4

C[裝置①中，F(xiàn)e為負極，總反應為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，A、B項錯誤；裝置②中石墨

Ⅱ電極為陰極，F(xiàn)e(OH)膠粒帶正電荷，移向陰極，陰極附近顏色加深，C項正確；裝置③

3

中，c極為陽極，則c極為粗銅，d極為陰極，則d極為純銅，D項錯誤。]

8．將Fe片和石墨用導線連接，一組插入稀HSO溶液中，一組插入FeCl溶液中，分別

243

形成原電池。

(1)在這兩個原電池中，正極分別為________(填序號)。

A．石墨、石墨B．石墨、Fe片

C．Fe片、Fe片D．Fe片、石墨

(2)插入稀HSO溶液中形成的原電池的正極反應式為___________(用離子方程式表

24

示)。

(3)插入FeCl溶液中形成的原電池的電池總反應式為_____________(用離子方程式表

3

示)。

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[解析]當電解質(zhì)溶液為稀HSO溶液時，原電池的總反應為Fe＋HSO===FeSO＋H↑，

242442

則負極為Fe片，正極為石墨，正極反應式為2H＋＋2e－===H↑；當電解質(zhì)溶液為FeCl溶液

23

時，原電池的總反應為Fe＋2FeCl===3FeCl，對應的離子方程式為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，負

32

極為Fe片，正極為石墨。

[答案](1)A(2)2H＋＋2e－===H↑(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2

9．由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置圖進行實驗。

裝置

二價金屬AC極質(zhì)量A上有氣

現(xiàn)象

不斷溶解增加泡產(chǎn)生

根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題：

(1)裝置甲中負極的電極反應式是______________________________。

(2)裝置乙中正極的電極反應式是_______________________________。

(3)裝置丙中溶液的c(H＋)________(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)四種金屬活動性由強到弱的順序是__________________________。

[解析]甲、乙、丙均為原電池裝置。依據(jù)原電池原理，甲中A不斷溶解，則A為負極、

B為正極，活動性A>B；乙中C極增重，即析出Cu，則B為負極，活動性B>C；丙中A上有

氣體即H產(chǎn)生，則A為正極，活動性D>A，隨著H＋的消耗，c(H＋)變小。

2

[答案](1)A－2e－===A2＋(2)Cu2＋＋2e－===Cu(3)變小(4)D>A>B>C

10．如圖所示，燒杯內(nèi)盛有濃硝酸，在燒杯中放入用銅線相連的鐵、鉛兩個電極，甲、

乙兩同學在確定電池的正、負極時發(fā)生了爭執(zhí)，甲認為Fe比Pb活潑，F(xiàn)e應為負極；乙認

為Fe在濃硝酸中鈍化，Pb應為負極。

(1)丙同學認為將濃硝酸換成另一種溶液，根據(jù)檢流計指針偏轉(zhuǎn)的情況可判斷甲與乙誰

的觀點對。則換成的另一種溶液可以是________，若指針偏轉(zhuǎn)方向與濃硝酸作電解液時的偏

轉(zhuǎn)方向________(填“相同”或“不相同”)，則證明甲同學的觀點對。

(2)若在Fe、Pb足量的情況下，觀察到后來檢流計指針反方向偏轉(zhuǎn)，該現(xiàn)象支持

________(填“甲”或“乙”)同學的觀點，檢流計指針反方向偏轉(zhuǎn)的原因是

___________________________________________________________

___________________________________________________________

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___________________________________________________________

___________________________________________________________。

[解析]已知對比實驗中原電池的正、負極，將對比實驗中檢流計指針的偏轉(zhuǎn)方向與圖

示原電池中檢流計指針的偏轉(zhuǎn)方向?qū)φ?，來確定圖示原電池的正、負極。若證明甲同學的觀

點正確，則需將濃硝酸換成能與鐵和鉛都反應的酸溶液，但不能使鐵發(fā)生鈍化，因此該酸溶

液可以是稀硫酸或稀鹽酸。

[答案](1)稀硫酸或稀鹽酸(合理即可)相同

(2)乙開始時，Pb作負極失電子，電子經(jīng)導線流向Fe極；隨著反應的進行，濃硝酸

變成稀硝酸，F(xiàn)e作負極失電子，電子經(jīng)導線流向Pb極

[能力提升練]

11．分析如圖所示的四個原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()

【導學號：41722041】

A．①②中Mg作為負極，③④中Fe作為負極

B．②中Mg作為正極，電極反應式為6HO＋6e－===6OH－＋3H↑

22

C．③中Fe作為負極，電極反應式為Fe－2e－===Fe2＋

D．④中Cu作為正極，電極反應式為2H＋＋2e－===H↑

2

B[Mg比Al活潑，在①中Mg作負極，但在NaOH溶液中，Mg不反應，而Al可以反應，

故②中Al是負極。在濃硝酸中③鐵會鈍化，故Cu為負極、Fe為正極。在④中由于不斷向

Cu極附近通入空氣，而O比溶液中的H＋得電子能力強，故Fe失電子，在Cu極O得電子發(fā)

22

生還原反應，電極反應式為O＋2HO＋4e－===4OH－。]

22

12．控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I設計成如圖所示的原電池，下列

2

判斷不正確的是()

A．反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應

B．反應開始時，甲中石墨電極上Fe3＋被還原

C．在外電路中，電子從乙中電極流向甲中電極

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D．甲中發(fā)生的電極反應為Fe2＋－e－===Fe3＋

D[乙中I－失去電子，在石墨電極上發(fā)生氧化反應，A項正確；甲中Fe3＋得到電子，

在石墨電極上被還原成Fe2＋，B項正確；甲中石墨電極為正極，乙中石墨電極為負極，電子

從負極經(jīng)外電路流向正極，C項正確；甲中發(fā)生的電極反應為Fe3＋＋e－===Fe2＋，D項錯誤。]

13．某小組利用如圖裝置進行電化學實驗，下列實驗操作及預期現(xiàn)象正確的是()

【導學號：41722042】

A．X和Y與檢流計連接，電子由Cu極流向Zn極

B．X和Y與檢流計連接，將Zn換成Fe測得電流更大

C．X和Y分別與電源“－”、“＋”極相連，Cu極質(zhì)量減輕

D．X和Y分別與電源“－”、“＋”極相連，Zn極質(zhì)量減輕

C[A項，在原電池中較活潑的一極作負極，電子由負極流向正極；B項，兩極活潑性

差距越大，反應速率越快，而Zn比Fe更活潑，故Zn產(chǎn)生的電流更大；C項，X和Y分別與

電源“－”、“＋”極相連，Cu作電解池的陽極，Cu失電子變成Cu2＋，故質(zhì)量減輕。]

14．某同學以Zn與HSO的反應為例，研究化學反應中的能量變化情況。

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【導學號：41722043】

已知：Zn(s)＋HSO(aq)===ZnSO(aq)＋H(g)ΔH＜0。

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(1)將純鋅片直接插入稀硫酸中，