高中化学 专题1 第2单元 第1课时 原电池的工作原理作业苏教版选修4
2021年高中化学专题一2_1原电池的工作原理课时作业含解析苏教版选修4
原电池的工作原理时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共44分)1．如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。
下列说法中不正确的是( C )A．锌是负极，电子从锌片经导线流向铜片B．铜片表面有气泡生成C．如果将稀硫酸换成橙汁，导线中不会有电子流动D．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换解析：Zn是负极，电子从锌片经导线流向铜片，A项正确；Cu极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，铜片表面有气泡生成，B项正确；将稀硫酸换成橙汁，橙汁为电解质溶液，仍然构成原电池，导线中仍会有电子流动，C项错误；原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时电能转化为光能，D项正确。
2．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述中正确的是( B )A．正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋B．电池总反应式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外电路中，电子从正极流向负极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液解析：锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，正极反应式应为Cu2＋＋2e－===Cu，故A错误；负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，正、负两极反应式相加，得到总反应式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故B正确；根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，故C错误；根据原电池的工作原理，阳离子移向正极，即盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，故D错误。
3．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( B )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．盐挢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1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出解析：根据图甲可知，原电池中Cd为负极，Cd失电子，Co2＋得电子，所以其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，故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Co(s)＋2Ag＋(aq)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)，金属活动性：Co>Ag，则金属活动性：Cd>Co>Ag，因此反应2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)不能发生，故B错误；原电池放电时，盐桥中的阴、阳离子定向移动而构成闭合回路，并使两个烧杯中的溶液保持电中性，故C正确；根据Co(s)＋2Ag＋(aq)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)知，当有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出，故D 正确。
高中化学 1.2.1 原电池的工作原理 化学电源同步精练 苏教版选修4
1.2.1 原电池的工作原理化学电源同步精练苏教版选修4 1．下列叙述正确的是( )①原电池是把化学能转化为电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，能以原电池的形式来实现A．①⑤ B．①④⑤C．②③④ D．②⑤解析：②原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应；③原电池的反应必须是自发进行的氧化还原反应；④碳棒是导体，可作原电池的正极。
答案：A2．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c上产生大量气泡，b、d相连时，b 上产生大量气泡，则四种金属的活动性顺序由强到弱的是( )A．a>b>c>d B．a>c>d>bC．c>a>b>d D．b>d>c>a解析：解题时先依据相关条件准确判断正、负极，再根据原电池原理，负极金属的活动性比正极金属的活动性强进行判断。
电子流动方向是由负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，有气泡产生的应为正极，因此可作出如下判断：活动性：①a>b；②c>d；③a>c；④d>b，综合得结论，金属活动性：a>c>d>b。
答案：B3．在图中的8个装置中，能够发生原电池反应的是( )A．①②③⑤⑧ B．③④⑥⑦C．④⑤⑥⑦ D．③⑤⑦解析：构成原电池要有四个基本条件：a.电解质溶液；b.两个电极，其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼，两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中；c.能自发地发生氧化还原反应；d.形成闭合回路。
其中，①⑧不满足d条件，②不满足b条件，④不满足a条件，⑥Zn、Cu电极调换位置才能构成原电池。
答案：D4．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是( )A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外电路中，电子从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液解析：由图示可知该装置为原电池，Zn极(负极)反应为：Zn－2e－===Zn2＋；Cu极(正极)反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，故电池总反应为：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，故A项错、B项正确；在外电路中，电子由负极流向正极，故C项正确；在盐桥中阳离子移向正极，故D项错。
高中化学专题1第2单元第1课时原电池的工作原理随堂演练苏教版选修4
专题一第二单元第1课时原电池的工作原理基础演练1．下列叙述正确的是( )①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现④碳棒不能用来作原电池的正极⑤反应Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋能以原电池的形式来实现A．①⑤B．①④⑤C．②③④D．②⑤【答案】A【解析】②原电池负极发生氧化反应；③不能实现；④碳棒可以作原电池的正极。
2．某原电池的总反应的离子方程式为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，则该原电池的正确组成可以是下列的( )A BC D【答案】A【解析】由电池反应可知，该原电池的负极为锌，电解质溶液为含Cu2＋的溶液，结合原电池的构成条件，A项符合题意。
3．将甲、乙两种金属的性质相比较，已知①甲跟水反应比乙跟水反应剧烈；②甲单质能从乙的盐溶液中置换出乙单质；③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强；④与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；⑤以甲、乙两金属为电极构成原电池，甲作负极。
一定能说明甲的金属性比乙强的是( ) A．①②③B．③⑤C．①②③⑤D．①②③④⑤【答案】A【解析】金属性即金属的还原性，金属的还原性越强，则金属在反应时越易失去电子。
而④中的表述指的是甲原子的氧化性，则甲原子不属于金属原子，不符合要求。
⑤中两种金属作电极，一般是较活泼的金属作负极，但也要具体问题具体分析，如Mg比Al活泼，但Mg、Al、NaOH溶液组成原电池时，Al作负极。
综合应用4．A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。
(1)装置甲中负极的电极反应是________________________________________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应是________________________________________________________________________。
高中化学苏教版选修4课件：专题1 第二单元 第1课时
(4)若取出装置中的盐桥，电流计的指针是否还会发生偏转？为什么？
答案 相关视频
不偏转。如果要使电流计指针发生偏转，则该装置中必须形成闭合回路，
若取出盐桥，很显然该装置未构成闭合回路，电流计指针不会发生偏转。
3.实验结论：与题1中的原电池装置相比较，题2中双液原电池具有的特
点是
(1)具有盐桥。取下盐桥，无法形成闭合回路，反应不能进行，可控制原 ________________________________________ 电池反应的进行。 单纯的电极反应， (2)两个半电池完全隔开，Cu2＋无法移向锌片，可以获得______________ 有利于最大程度地将化学能转化为电能 。
归纳总结 1.正负极判断方法
(1)由反应的本质判断，负极就是 失去 电子，化合价 升高 ，发生 氧化 反
应的电极；正极就是 得到 电子，化合价 降低 ，发生 还原 反应的电极。
(2)由电极材料判断，原电池的两个电极若是活泼性不同的两种金属，一般
活泼金属为负极，相对 不活泼 金属为正极。
(3)由外电路中电子、电流的流向及内电路中阴阳离子的移动方向判断。对
1 2 3 4 5
3.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.工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变 C.负极反应：2H＋＋2e－===H2↑ D.工作一段时间后，NaCl溶液中c(Cl－)增大
答案
解析
√
1
2
3
4
5
4.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，下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应
专题1 第二单元
第1课时 原电池的工作原理
苏教版高二化学选修四课时达标训练 专题一第二单元第一节2.1原电池的工作原理和化学电源
苏教版高二化学选修四课时达标训练专题一第二单元第一节2.1原电池的工作原理和化学电源1．下列有关电池的说法不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极2．2016年元月中旬，持续的低温大雪使我国北方地区的“暖宝宝”成为紧俏商品。
暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁粉在原电池中充当()A．负极B．正极C．阴极D．阳极3．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作为负极，③④中Fe作为负极B．②中Mg作为正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑4．下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是()选项M N PA 锌铜稀硫酸溶液B 铜铁稀盐酸C 银锌硝酸银溶液D 锌铁硝酸铁溶液5．下图甲和乙是双液原电池装置，由图可判断下列说法错误的是()A．甲图电池反应的离子方程式为：Cd(s)＋Co2＋(aq)===Co(s)＋Cd2＋(aq)B．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)反应能够发生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．乙图当有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出6．锂电池反应原理如下：FePO4＋Li LiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。
下列有关该电池说法正确的是()A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动C．放电时，Li发生还原反应D．放电时电池正极反应为：FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO47．A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。
高中化学 专题1 第2单元 第1课时 原电池的工作原理课件 苏教版选修4
(3)确定电解质溶液 一般选用反应物中的电解质溶液即可，如本例中可用 FeCl3溶液作电解质溶液。 (4)构成闭合回路。 4．寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源 5．用于金属的防护
【例 2】 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=== Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，设计一个最简单的原电池。 (1) 在 下 边 方 框 内 画 出 实 验 装 置 图 ， 并 指 出 正 极 为 _______________________________________________，电极反 应式为________________________________________； 负极为____，电极反应式为______________________。
【 例 1】 将 Mg 条 、 Al 条 平 行 插 入 一 定 浓 度 的 NaOH 溶 液 中，用导线、电流计连接成原电池，此电池工作时，下列叙述 正确的是( )
NaOH(aq)
A．Mg 比 Al 活泼，Mg 失去电子被氧化成 Mg2＋ B．负极反应式为 Al－3e－＋4OH－===AlO－2 ＋2H2O 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 是电池正极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀 析出 解析 在 NaOH 溶液中，Al 比 Mg 活泼，作负极，发生的 反应为 Al－3e－＋4OH－===AlO－ 2 ＋2H2O。在外电路电子定向 由负极流向正极，但在内电路中是靠离子定向移动形成电流。 答案 B
笃学一 原电池
1.装置 如右图所示是_原__电__池___装置，是借助_氧__化__还__原_反应将 化__学__能__转化为_电__能___的装置。Zn是_负__极_，Cu是_正__极_，外电路 电子由_Z_n__通过导线流向_C__u_。 请分别写出电极反应式和总反应方程式： 负极反应式：_Z_n_－__2_e_－_=_=_=__Z_n_2_＋_； 正极反应式：_C_u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=_C__u_； 总反应方程式：Z__n_＋__C_u_2_＋_=_=_=_Z_n__2＋_＋__C__u。
高二化学苏教版选修4《化学反应原理》校本作业：专题1第2单元《化学能与电能的转化》第1课时
第二单元化学能与电能的转化第1课时原电池及化学电源『问题探究1』与图1中原电池的装置相比较，图2装置有什么特点？图1 图2图2中双液原电池具有的特点是：（1）具有盐桥。
取下盐桥，无法形成闭合回路，反应不能进行，可控制原电池反应的进行。
（2）两个半电池完全隔开，Cu2＋无法移向锌片，可以获得单纯的电极反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能。
「特别提醒」盐桥盐桥中通常装有含琼胶的KCl饱和溶液。
当其存在时，随着反应的进行，Zn棒中的Zn原子失去电子成为Zn2＋进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2＋过多，带正电荷。
Cu2＋获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2＋过少，SO2－4过多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性时，将阻止放电作用的继续进行。
盐桥的存在就避免了这种情况的发生，其中Cl－向ZnSO4溶液迁移，K＋向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
『问题探究2』如何设计电池？利用反应Fe3＋＋Zn===Fe2＋＋Zn2＋设计一个带盐桥的原电池，并画出实验装置图，并指出正极为________，电极反应式为______________。
负极为________，电极反应式为______________________。
此装置中盐桥的作用为___________________________________________。
根据反应Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋知该反应中的氧化反应为Zn－2e－===Zn2＋，故应采用Zn片作负极，还原反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，故应选择比Zn不活泼的金属或非金属石墨等作正极，根据应选择与电极材料相同的阳离子的电解质溶液作电解液，故负极区应选含Zn2＋的盐溶液如ZnSO4溶液，正极区选含Fe3＋的溶液作电解液如FeCl3、Fe2(SO4)3溶液等。
正极Pt 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋负极Zn Zn－2e－===Zn2＋盐桥的作用使两个半电池连成一个通路；使两溶液保持电中性。
2020-2021学年化学苏教版选修4教师用书：专题1 第2单元 第1课时 原电池的工作原理 含解析
第二单元化学能与电能的转化第1课时原电池的工作原理目标与素养：1.以铜锌原电池为例，理解原电池的工作原理。
（宏观辨识与微观探析）2。
学会判断原电池的正、负极，掌握原电池反应方程式和电极反应式的书写。
(宏观辨识与微观探析)3.掌握原电池原理的基本应用。
(科学态度与社会责任）一、原电池的工作原理1．原电池（1）概念:将化学能转化为电能的装置。
(2）构成条件①两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属）.②电解质溶液。
③形成闭合回路（或两极直接接触)。
④能自发地发生氧化还原反应.2．铜锌原电池的工作原理（1)用温度计测量锌粉与CuSO4溶液反应的温度变化,说明该反应为放热反应,该反应在物质变化的同时,实现化学能转化为热能.(2)铜锌原电池的工作原理装置电极Zn Cu反应现象逐渐溶解铜片上有红色（1）成分：含有KCl饱和溶液的琼脂.（2)离子移动方向：Cl－移向ZnSO4溶液(负极区），K＋移向CuSO4溶液(正极区)。
（3)作用：①使两个半电池形成通路，并保持两溶液的电中性。
②避免电极与电解质溶液反应,有利于最大程度地将化学能转化为电能。
二、原电池的设计请根据离子反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu设计一个原电池（1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应,分别作原电池的负极和正极的电极反应式。
负极：Fe－2e－===Fe2＋；正极：Cu2＋＋2e－===Cu。
（2）确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质,可用该金属直接作负极；如为气体（如H2）或溶液中的还原性离子，可用惰性电极（如Pt、碳棒)作正极.发生还原反应的电极材料一般不如负极材料活泼。
本例中可用铁作负极,用铜作正极。
（3）确定电解质溶液①负极区用FeCl2溶液作电解液；②正极区用CuCl2溶液作电解液；③如果原电池中没有盐桥,可用CuCl2溶液作电解液。
(4）构成闭合回路：将电极用导线连接，使之构成闭合回路。
（5)画出装置图1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”）。
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专题一化学反应与能量变化
第二单元化学能与电能的转化
原电池的工作原理
一．选择题
的是（）1．下列关于原电池的叙述错误
．．
A．原电池中的电解质不一定处于溶液状态
B. 若欲使原电池处于工作状态，必须形成闭合回路
C. 排在金属活动性顺序表前面的金属总是作负极，排在后面的金属总是作正极
D. 负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应
2．把a、b、c、d四块金属浸入稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。
若a、b相连时a溶解；c、d相连时c为负极；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b为正极，则四种金属活动性顺序由强到弱为（）A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a 3．一定量的锌与足量的稀盐酸反应，为了加快反应的速率，但又不影响生成氢气总
量可以采取的措施是（）A．加入少量醋酸钠固体B．加入少量硫酸铜溶液
C．加入少量铜粉D．加入少量铁粉
4．如图所示装置，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变粗、B极逐渐变细，C 为电解质溶液，则A、B、C 应是下列各组中的（）A．A是Zn，B是Cu，C为稀H2SO4
B．A是Cu，B是Zn，C为稀H2SO4
C．A是Fe，B是Ag，C为AgNO3液
D．A是Ag，B是Fe，C为AgNO3液
5．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的反应为
Pb＋PbO2＋2H2SO4＝２PbSO4＋２H2O，下列结论正确的是
（）
A．Pb为正极被氧化B．溶液的pH不断减小
C． 2
SO只向PbO2处移动D．电解质溶液pH不断增大
4
6．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，可以实现上述反应的原电池（）
7．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。
锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
的是Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误
．．
（）
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e—=Mn2O3(s)+2OH—(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
8．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型管）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-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO 3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A ．①②
B ．②③
C ．②④
D ．③④
二．非选择题
9．依据氧化还原反应：2Ag
＋(aq)＋Cu(s) = Cu 2＋(aq)＋
2Ag(s)设计的原电池如图
所示。
回答下列问题：
（1）电极X 的材料是 ；电解质溶液Y 是 ；
（2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X 电极上发生的电极反应为 ；
（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。
10．普通锌－锰干电池是普遍使用的化学电池，其中含有MnO 2、NH 4Cl 、ZnCl 2等糊状物。
以锌筒为负极材料，石墨为正极材料。
工作时反应方程式是：
Zn ＋2MnO 2＋2NH 4＋＝Zn 2＋+Mn 2O 2＋2NH 2＋H 2O
（1）试写出干电池放电时的正、负电极反应式：
正极：_______________________________负极：________________________________
Y
CuSO 4溶液
干电池用久了就会变软，其原因是_____________________________________ 。
（2）正极反应中，前后经历下列反应：2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2；2MnＯ2＋H2＝Mn2O3＋H2O，如果没有MnO2参与，干电池将难于持续稳定工作。
试说明理由：_________________________________________________________________。