探究原電池及其工作原理-北京習(xí)題集-教師版

第1頁（共1頁）探究原電池及其工作原理（北京習(xí)題集）（教師版）一．填空題二．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）1．（2018秋?西城區(qū)校級期中）實(shí)驗(yàn)小組探究鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)，設(shè)計(jì)下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄?！緦?shí)驗(yàn)1】裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂條做原電池的極?！緦?shí)驗(yàn)2】將實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。（2）該小組同學(xué)認(rèn)為，此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，據(jù)此推測應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。實(shí)驗(yàn)2實(shí)際獲得的現(xiàn)象如下：裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象i．電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡ii．電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時(shí)無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出（3）i中鋁條表面放電的物質(zhì)是溶解在溶液中的O2，則該電極反應(yīng)式為。（4）ii中“電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是?！緦?shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4】為了排除Mg條的干擾，同學(xué)們重新設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4，獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：編號裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)3電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約10分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。實(shí)驗(yàn)4煮沸冷卻后的溶液電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約3分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4可獲得的合理推論是（填字母序號）。A．鋁條表面逸出的氣體是O2B．上述兩裝置中，開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2C．銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H2D．銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)（6）由實(shí)驗(yàn)1～實(shí)驗(yàn)4可推知，鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)與等因素有關(guān)。2．（2017秋?海淀區(qū)期末）實(shí)驗(yàn)小組探究鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)，設(shè)計(jì)下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。【實(shí)驗(yàn)1】裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂條做原電池的極?！緦?shí)驗(yàn)2】將實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。（2）該小組同學(xué)認(rèn)為，此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，據(jù)此推測應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。實(shí)驗(yàn)2實(shí)際獲得的現(xiàn)象如下：裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象i．電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡ⅱ．電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時(shí)無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出（3）i中鋁條表面放電的物質(zhì)式溶解在溶液中的O2，則該電極反應(yīng)式為。（4）ii中“電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是?！緦?shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4】為了排除Mg條的干擾，同學(xué)們重新設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4，獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：編號裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)3電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約10分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。實(shí)驗(yàn)4煮沸冷卻后的溶液電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約3分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4可獲得的正確推論是（填字母序號）。A．上述兩裝置中，開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2B．銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)C．銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H2D．由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測H+在銅片表面得電子（6）由實(shí)驗(yàn)1～實(shí)驗(yàn)4可推知，鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)與與等因素有關(guān)。三．解答題（共3小題）3．（2019秋?西城區(qū)校級月考）為探究原電池與電解池的工作原理，某研究性小組分別用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（1）甲裝置中，a電極的反應(yīng)式為；（2）乙裝置，陰極區(qū)的產(chǎn)物為．（3）丙裝置是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，外接電源為（填“正”或“負(fù)”）極，該裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（4）若甲裝置作為乙裝置的電源，一段時(shí)間后，甲中消耗氣體與乙中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為（不考慮氣體的溶解）4．（2016?東城區(qū)一模）某小組同學(xué)利用原電池裝置探究物質(zhì)的性質(zhì)．資料顯示：原電池裝置中，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)，或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，原電池的電壓越大．（1）同學(xué)們利用下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄．裝置編號電極A溶液B操作及現(xiàn)象ⅠFepH＝2的H2SO4連接裝置后，石墨表面產(chǎn)生無色氣泡；電壓表指針偏轉(zhuǎn)ⅡCupH＝2的H2SO4連接裝置后，石墨表面無明顯現(xiàn)象；電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為a①同學(xué)們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅰ中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，其正極反應(yīng)式是．②針對實(shí)驗(yàn)Ⅱ現(xiàn)象：甲同學(xué)認(rèn)為不可能發(fā)生析氫腐蝕，其判斷依據(jù)是；乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅱ中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕，其正極的電極反應(yīng)式是．（2）同學(xué)們?nèi)杂蒙鲜鲅b置并用Cu和石墨為電極繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)Ⅱ指針偏轉(zhuǎn)原因及影響O2氧化性的因素．編號溶液B操作及現(xiàn)象Ⅲ經(jīng)煮沸的pH＝2的H2SO4溶液表面用煤油覆蓋，連接裝置后，電壓表指針微微偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為bⅣpH＝2的H2SO4在石墨一側(cè)緩慢通入O2并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為c；取出電極，向溶液中加入數(shù)滴濃Na2SO4溶液混合后，插入電極，保持O2通入，電壓表讀數(shù)仍為cⅤpH＝12的NaOH在石墨一側(cè)緩慢通入O2并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為d①丙同學(xué)比較實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的電壓表讀數(shù)為：c＞a＞b，請解釋原因是．②丁同學(xué)對Ⅳ、Ⅴ進(jìn)行比較，其目的是探究對O2氧化性的影響．③實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是．④為達(dá)到丁同學(xué)的目的，經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為應(yīng)改用如圖裝置對Ⅳ、Ⅴ重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)意圖是；重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄電壓表讀數(shù)依次為c′、d′，且c′＞d′，由此得出的結(jié)論是．5．（2014春?順義區(qū)期末）某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖1）．從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測量容器中的壓強(qiáng)變化．（1）請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）：編號實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%①為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0②0.52.036.0③碳粉質(zhì)量的影響0.290.0（2）編號①實(shí)驗(yàn)測得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2甲．t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了腐蝕，請?jiān)趫D2乙中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是．（3）該小組對圖2甲中0﹣t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二：：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設(shè)二：；（4）為驗(yàn)證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案，請你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一．

探究原電池及其工作原理（北京習(xí)題集）（教師版）參考答案與試題解析一．填空題二．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）1．（2018秋?西城區(qū)校級期中）實(shí)驗(yàn)小組探究鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)，設(shè)計(jì)下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄?！緦?shí)驗(yàn)1】裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂條做原電池的負(fù)極?！緦?shí)驗(yàn)2】將實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。（2）該小組同學(xué)認(rèn)為，此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，據(jù)此推測應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為指針向左偏轉(zhuǎn)，鎂條表面產(chǎn)生無色氣泡。實(shí)驗(yàn)2實(shí)際獲得的現(xiàn)象如下：裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象i．電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡ii．電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時(shí)無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出（3）i中鋁條表面放電的物質(zhì)是溶解在溶液中的O2，則該電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣。（4）ii中“電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是Mg放電后生成Mg（OH）2附著在鎂條表面，使Mg的放電反應(yīng)難以發(fā)生，導(dǎo)致指針歸零。【實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4】為了排除Mg條的干擾，同學(xué)們重新設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4，獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：編號裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)3電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約10分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。實(shí)驗(yàn)4煮沸冷卻后的溶液電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約3分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4可獲得的合理推論是BCD（填字母序號）。A．鋁條表面逸出的氣體是O2B．上述兩裝置中，開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2C．銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H2D．銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)（6）由實(shí)驗(yàn)1～實(shí)驗(yàn)4可推知，鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)與另一個(gè)電極的電極材料、溶液的酸堿性、溶液中溶解的O2等因素有關(guān)。【分析】（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，Mg比Al活潑，原電池反應(yīng)中失電子；（2）實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)說明金屬鋁是負(fù)極，金屬鎂是正極，正極上產(chǎn)生氫氣；（3）氧氣在電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；（4）金屬鎂失電子生成的鎂離子與氫氧根離子結(jié)合成難溶解物質(zhì)氫氧化鎂，附在金屬鎂表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行；（5）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象可知：開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生；（6）鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)受多種因素的影響，據(jù)此回答。【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂和鋁都可以和鹽酸反應(yīng)，但是金屬鎂活潑為負(fù)極，故答案為：負(fù)；（2）此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，所以金屬鋁是負(fù)極，鎂是正極指針向左偏轉(zhuǎn)，在金屬鎂表面產(chǎn)生氫氣，故答案為：指針向左偏轉(zhuǎn)，鎂條表面產(chǎn)生無色氣泡；（3）原電池中，氧氣在電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故答案為：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣；（4）金屬鎂失電子得到的鎂離子可以在堿性環(huán)境下得到難溶解物質(zhì)氫氧化鎂，附在金屬鎂表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行，導(dǎo)致指針歸零，故答案為：Mg放電后生成Mg（OH）2，附著在鎂條表面，使Mg的放電反應(yīng)難以發(fā)生，導(dǎo)致指針歸零；（5）據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2，鋁片表面有少量氣泡產(chǎn)生，為H+得到電子生成的H2，銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)，溶解的氧氣越多，則銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間越長，故答案為：BCD；（6）鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)受多種因素的影響，與①另一個(gè)電極的電極材料、②溶液的酸堿性、③溶液中溶解的O2等有關(guān)，故答案為：另一個(gè)電極的電極材料、溶液的酸堿性、溶液中溶解的O2?！军c(diǎn)評】本題考查原電池的原理，為高考常見題型，把握發(fā)生的電極反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)中控制變量法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，注意原電池的工作原理，題目難度中等。2．（2017秋?海淀區(qū)期末）實(shí)驗(yàn)小組探究鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)，設(shè)計(jì)下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄。【實(shí)驗(yàn)1】裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象左側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，燈泡亮右側(cè)裝置電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，鎂條、鋁條表面產(chǎn)生無色氣泡（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂條做原電池的負(fù)極。【實(shí)驗(yàn)2】將實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2。（2）該小組同學(xué)認(rèn)為，此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，據(jù)此推測應(yīng)該出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為指針向左偏轉(zhuǎn)，鎂條表面產(chǎn)生氣泡。實(shí)驗(yàn)2實(shí)際獲得的現(xiàn)象如下：裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象i．電流計(jì)指針迅速向右偏轉(zhuǎn)，鎂條表面無氣泡，鋁條表面有氣泡ⅱ．電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)，經(jīng)零刻度后繼續(xù)向左偏轉(zhuǎn)。鎂條表面開始時(shí)無明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后有少量氣泡逸出，鋁條表面持續(xù)有氣泡逸出（3）i中鋁條表面放電的物質(zhì)式溶解在溶液中的O2，則該電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣。（4）ii中“電流計(jì)指針逐漸向零刻度恢復(fù)”的原因是Mg放電后生成Mg（OH）2，附著在鎂條表面，使Mg的放電反應(yīng)難以發(fā)生，導(dǎo)致指針歸零?！緦?shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4】為了排除Mg條的干擾，同學(xué)們重新設(shè)計(jì)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4，獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：編號裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)3電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約10分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。實(shí)驗(yàn)4煮沸冷卻后的溶液電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象；約3分鐘后，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，鋁條表面氣泡略有減少。（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4可獲得的正確推論是ABC（填字母序號）。A．上述兩裝置中，開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2B．銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)C．銅片表面產(chǎn)生的氣泡為H2D．由“鋁條表面氣泡略有減少”能推測H+在銅片表面得電子（6）由實(shí)驗(yàn)1～實(shí)驗(yàn)4可推知，鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)與與另一個(gè)電極的電極材料、溶液的酸堿性、溶液中溶解的O2等因素有關(guān)。【分析】（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，原電池中失電子的電極是負(fù)極；（2）實(shí)驗(yàn)1中的電解質(zhì)溶液換為NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)說明金屬鋁是負(fù)極，金屬鎂是正極，正極上產(chǎn)生氫氣；（3）氧氣在電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)；（4）金屬鎂失電子得到的鎂離子可以在堿性環(huán)境下得到難溶解物質(zhì)氫氧化鎂，將金屬鎂包裹起來；（5）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象，知道：開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣泡為H2，據(jù)此回答；（6）鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)受多種因素的影響，金屬鋁可以是正極還可以是負(fù)極，據(jù)此回答。【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)1中，電解質(zhì)溶液為鹽酸，鎂和鋁都可以和鹽酸反應(yīng)，但是金屬鎂活潑為負(fù)極，故答案為：負(fù)；（2）此時(shí)原電池的總反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，所以金屬鋁是負(fù)極，鎂是正極指針向左偏轉(zhuǎn)，在金屬鎂表面產(chǎn)生氫氣，故答案為：指針向左偏轉(zhuǎn)，鎂條表面產(chǎn)生無色氣泡；（3）原電池中，氧氣在電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，故答案為：O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣；（4）金屬鎂失電子得到的鎂離子可以在堿性環(huán)境下得到難溶解物質(zhì)氫氧化鎂，將金屬鎂包裹起來，使Mg的放電反應(yīng)難以發(fā)生，導(dǎo)致指針歸零，故答案為：Mg放電后生成Mg（OH）2，附著在鎂條表面，使Mg的放電反應(yīng)難以發(fā)生，導(dǎo)致指針歸零；（5）據(jù)表中實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，鋁條表面有氣泡逸出，銅片沒有明顯現(xiàn)象，知道：開始時(shí)銅片表面得電子的物質(zhì)是O2，銅片表面有少量氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣泡為H2，銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長短與溶液中溶解氧的多少有關(guān)，溶解的氧氣多，則銅片表面開始產(chǎn)生氣泡的時(shí)間長，故選ABC；（6）鋁片做電極材料時(shí)的原電池反應(yīng)受多種因素的影響，與：另一個(gè)電極的電極材料、溶液的酸堿性、溶液中溶解的O2等，故答案為：另一個(gè)電極的電極材料、溶液的酸堿性、溶液中溶解的O2。【點(diǎn)評】本題綜合考查學(xué)生原電池電極的判斷、原電池的工作原理知識，屬于綜合知識的考查，要求學(xué)生具有較高的分析能力和解決問題的能力，難度大。三．解答題（共3小題）3．（2019秋?西城區(qū)校級月考）為探究原電池與電解池的工作原理，某研究性小組分別用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（1）甲裝置中，a電極的反應(yīng)式為H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；（2）乙裝置，陰極區(qū)的產(chǎn)物為氫氣．（3）丙裝置是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，外接電源b為正（填“正”或“負(fù)”）極，該裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；（4）若甲裝置作為乙裝置的電源，一段時(shí)間后，甲中消耗氣體與乙中產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為3：4（不考慮氣體的溶解）【分析】（1）以惰性電極作電極材料的燃料電池中，可燃物在負(fù)極放電，堿性溶液中氫離子與氫氧根反應(yīng)生成水，據(jù)此解答即可；（2）乙裝置為電解飽和食鹽水，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電生成氫氣，據(jù)此解答即可；（3）氯化鈉電解生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，與電源正極相連的電極為陽極，氯離子在陽極放電，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電，為使消毒效果好，故b電極應(yīng)生成氯氣，故b電極為正極，據(jù)此解答即可；（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒以及串聯(lián)電路特點(diǎn)回答即可．【解答】解：（1）a、b均為石墨電極，氫氧燃料電池中通入氫氣的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，溶液的酸堿性不同，電極反應(yīng)式不同，堿性溶液中負(fù)極反應(yīng)為2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O，故答案為：H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；（2）乙裝置為電解飽和食鹽水，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電生成氫氣，故答案為：氫氣；氯化鈉電解生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，與電源正極相連的電極為陽極，氯離子在陽極放電，溶液中水電離出的氫離子在陰極放電，為使消毒效果好，故b電極應(yīng)生成氯氣，故b電極為正極，化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，故答案為：b；正；2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)知：甲中每反應(yīng)2mol氫氣，需要1mol氧氣，此時(shí)乙中生成2mol氫氣和2mol氯氣，故兩者之比為：（2+1）：（2+3）＝3：4，故答案為：3：4．【點(diǎn)評】本題主要考查的是原電池原理、電解池原理、成分理解原理，掌握放電順序是解決本題的關(guān)鍵．4．（2016?東城區(qū)一模）某小組同學(xué)利用原電池裝置探究物質(zhì)的性質(zhì)．資料顯示：原電池裝置中，負(fù)極反應(yīng)物的還原性越強(qiáng)，或正極反應(yīng)物的氧化性越強(qiáng)，原電池的電壓越大．（1）同學(xué)們利用下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄．裝置編號電極A溶液B操作及現(xiàn)象ⅠFepH＝2的H2SO4連接裝置后，石墨表面產(chǎn)生無色氣泡；電壓表指針偏轉(zhuǎn)ⅡCupH＝2的H2SO4連接裝置后，石墨表面無明顯現(xiàn)象；電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為a①同學(xué)們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅰ中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，其正極反應(yīng)式是2H++2e﹣＝H2↑．②針對實(shí)驗(yàn)Ⅱ現(xiàn)象：甲同學(xué)認(rèn)為不可能發(fā)生析氫腐蝕，其判斷依據(jù)是在金屬活動性順序中，Cu在H后，Cu不能置換出H2；乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅱ中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕，其正極的電極反應(yīng)式是O2+4H++4e﹣＝2H2O．（2）同學(xué)們?nèi)杂蒙鲜鲅b置并用Cu和石墨為電極繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)Ⅱ指針偏轉(zhuǎn)原因及影響O2氧化性的因素．編號溶液B操作及現(xiàn)象Ⅲ經(jīng)煮沸的pH＝2的H2SO4溶液表面用煤油覆蓋，連接裝置后，電壓表指針微微偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為bⅣpH＝2的H2SO4在石墨一側(cè)緩慢通入O2并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為c；取出電極，向溶液中加入數(shù)滴濃Na2SO4溶液混合后，插入電極，保持O2通入，電壓表讀數(shù)仍為cⅤpH＝12的NaOH在石墨一側(cè)緩慢通入O2并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為d①丙同學(xué)比較實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的電壓表讀數(shù)為：c＞a＞b，請解釋原因是O2濃度越大，其氧化性越強(qiáng)，使電壓值增大．②丁同學(xué)對Ⅳ、Ⅴ進(jìn)行比較，其目的是探究對O2氧化性的溶液的酸堿性影響．③實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na+（或SO42﹣）對實(shí)驗(yàn)的可能干擾．④為達(dá)到丁同學(xué)的目的，經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為應(yīng)改用如圖裝置對Ⅳ、Ⅴ重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)意圖是排除Cu在酸堿性不同的溶液中，其還原性不同對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄電壓表讀數(shù)依次為c′、d′，且c′＞d′，由此得出的結(jié)論是溶液酸性越強(qiáng)，O2的氧化性越強(qiáng)（介質(zhì)或環(huán)境的pH影響物質(zhì)的氧化性）．【分析】（1）①Ⅰ中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，其正極發(fā)生還原反應(yīng)，書寫電極反應(yīng)式；②銅與氫離子不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)；乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅱ中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕，其正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得電子生成氫氧根離子，其正極的電極反應(yīng)式是O2+4H++4e﹣＝2H2O；（2）①實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的電解質(zhì)相同，不同的是氧氣的濃度不同，出現(xiàn)了電壓表讀數(shù)不同，根據(jù)數(shù)值的相對大小可知，氧氣濃度越大，電壓表的讀數(shù)越高；②實(shí)驗(yàn)Ⅳ、Ⅴ是溶液的酸堿性不同，來判斷電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況；③實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na+（或SO42﹣）對實(shí)驗(yàn)的可能干擾；④為達(dá)到丁同學(xué)的目的，經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為應(yīng)改用如圖裝置對Ⅳ、Ⅴ重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)意圖是排除Cu在酸堿性不同的溶液中，其還原性不同對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄電壓表讀數(shù)依次為c′、d′，且c′＞d′，由此得出的結(jié)論是溶液酸性越強(qiáng)，O2的氧化性越強(qiáng)．【解答】解：（1）①Ⅰ中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，其正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2H++2e﹣＝H2↑，故答案為：2H++2e﹣＝H2↑；②銅與氫離子不能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)；乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅱ中應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕，其正極發(fā)生還原反應(yīng)，氧氣得電子生成氫氧根離子，其正極的電極反應(yīng)式是O2+4H++4e﹣＝2H2O，故答案為：在金屬活動性順序中，Cu在H后，Cu不能置換出H2；O2+4H++4e﹣＝2H2O；（2）①實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的電解質(zhì)相同，不同的是氧氣的濃度不同，出現(xiàn)了電壓表讀數(shù)不同，根據(jù)數(shù)值的相對大小可知，氧氣濃度越大，電壓表的讀數(shù)越高，所以O(shè)2濃度越大，其氧化性越強(qiáng)，使電壓值增大，故答案為：O2濃度越大，其氧化性越強(qiáng)，使電壓值增大；②實(shí)驗(yàn)Ⅳ、Ⅴ是溶液的酸堿性不同，來判斷電壓表的指針偏轉(zhuǎn)情況，所以Ⅳ、Ⅴ進(jìn)行比較，其目的是探究對O2氧化性的酸堿性的影響，故答案為：溶液的酸堿性；③實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是排除溶液中的Na+（或SO42﹣）對實(shí)驗(yàn)的可能干擾，故答案為：排除溶液中的Na+（或SO42﹣）對實(shí)驗(yàn)的可能干擾；④為達(dá)到丁同學(xué)的目的，經(jīng)討論，同學(xué)們認(rèn)為應(yīng)改用如圖裝置對Ⅳ、Ⅴ重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)意圖是排除Cu在酸堿性不同的溶液中，其還原性不同對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄電壓表讀數(shù)依次為c′、d′，且c′＞d′，由此得出的結(jié)論是溶液酸性越強(qiáng)，O2的氧化性越強(qiáng)，故答案為：排除Cu在酸堿性不同的溶液中，其還原性不同對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；溶液酸性越強(qiáng)，O2的氧化性越強(qiáng)（介質(zhì)或環(huán)境的pH影響物質(zhì)的氧化性）．【點(diǎn)評】本題考查了原電池原理的工作原理，通過電壓表指針的偏程度來確定外界條件對電極活潑性影響，有一定的難度．5．（2014春?順義區(qū)期末）某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞（如圖1）．從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測量容器中的壓強(qiáng)變化．（1）請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（表中不要留空格）：編號實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%①為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0②0.52.036.0③碳粉質(zhì)量的影響0.290.0（2）編號①實(shí)驗(yàn)測得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2甲．t2時(shí)，容器中