苏教版化学选修4原电池的工作原理word教案

专题1 第2单元第1课时(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1．有关原电池下列说法中正确的是()A．在外电路中电子由正极流向负极B．在原电池中，只有金属锌作负极C．原电池工作时，阳离子向正极方向移动D．原电池工作时，阳离子向负极方向移动【解析】在原电池中，电子由负极流向正极，阳离子向正极方向移动，阴离子向负极方向移动。

当有比Zn活泼的金属与Zn组成原电池时，一般Zn作正极。

【答案】 C2．将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸中，并经过一段时间后，下列各叙述中正确的是()A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出B．负极附近Cl－的浓度减小C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大D．溶液中Cl－的浓度基本不变【解析】Fe为负极：Fe－2e－===Fe2＋；Ag为正极；2H＋＋2e－===H2↑，Cl－的浓度基本不变。

【答案】 D3．某原电池总反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池是() A．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3溶液B．正极为铜，负极为铁，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液C．正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D．正极为银，负极为铁，电解质溶液为CuSO4溶液【解析】由原电池总反应式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可知负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，所以只有A项符合要求。

【答案】 A4．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电极质量增加，则可能是下列情况中的( )A ．X 是负极，电解质溶液为CuSO 4溶液B ．X 是负极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液C ．X 是正极，电解质溶液为CuSO 4溶液D ．X 是正极，电解质溶液为稀H 2SO 4溶液【解析】 将金属X 、Y 用导线连接，同时，插入相应的电解质溶液中，构成原电池。

负极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向正极，溶液中的阳离子在正极得电子而被还原，若使Y 极质量增加，四个选项中，只有A 正确；X 是负极；Y 是正极，电解质是CuSO 4溶液。

【答案】 A5．理论上不能设计为原电池的化学反应是(多选)( )A ．CH 4(g)＋2O 2(g)=====点燃CO 2(g)＋2H 2O(l) ΔH <0B ．HNO 3(aq)＋NaOH(aq)===NaNO 3(aq)＋H 2O(l) ΔH <0C ．CO 2(g)＋C(s)===2CO(g) ΔH >0D ．2FeCl 3(aq)＋Fe(s)===3FeCl 2(aq) ΔH <0【解析】 只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池，故A 、D 项可以；B 项中是复分解反应不可以；C 项中ΔH >0为非自发的氧化还原反应。

【答案】 BC6．判断下列装置，哪些能形成原电池且电流计发生偏转( )【解析】 原电池形成条件是①活泼性不同的金属(或金属与非金属)作电极。

②电解质溶液。

③外电路形成闭合回路，只要符合上述条件均可形成原电池。

要使电流计发生偏转，电子必须由导线流过形成电流。

【答案】 A7．下列关于如下图所示装置的叙述，正确的是()A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原【解析】原电池只有正、负极之分，没有阴、阳极，故A错误；锌比铜活泼，作负极，电极本身溶解，铜作正极，氢离子在铜表面上得到电子被还原为氢气，铜片质量不变，B错误；电流应由正极经导线流向负极，C错误。

本题主要考查了原电池的构成及基本工作原理。

【答案】 D8．(2009年上海高考)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。

航标灯的电源必须长效、稳定。

我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水电池。

在这种电池中()①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③B．②④C．①③D．①④【解析】分析航标灯的电源结构，活泼金属铝合金作负极，相对不活泼金属Pt—Fe 合金作正极，电解质溶液是海水。

铝合金作负极发生的是氧化反应，故①④错误；②③正确。

【答案】 A9．如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。

下列叙述正确的是()A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生【解析】本题涉及原电池的有关知识。

当两种金属在电解质溶液中形成原电池时，一般活泼金属作负极发生氧化反应，a中Fe的活动性强于Cu，Fe发生氧化反应，铜丝上发生吸氧腐蚀，使得周围显碱性，酚酞变红，A、C均错误。

b中Al的活动性强于Fe，所以Al作负极被氧化成Al3＋，无气体放出，Fe作正极，铁钉上氧气得电子，发生还原反应。

【答案】 B10．以锌片和铜片为电极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法中正确的是(多选)()A．锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol氢气B．两极上溶解和析出的物质的质量相等C．锌片溶解了1 g，铜片上析出1 g氢气D．锌片溶解了1 mol，硫酸消耗了1 mol【解析】Zn、Cu作电极，以H2SO4为电解质溶液的电池反应为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑2e－1 mol 1 mol 1 mol2 mol65 g 2 g故通过2 mol电子时，溶解1 mol Zn片，同时铜极产生1 mol H2，消耗1 mol H2SO4。

【答案】AD二、非选择题11．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，根据实验现象填表。

装置现象金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生正极反应式四种金属活动性由强到弱的顺序：【解析】由原电池的组成条件和反应现象可知电极的活泼性：A>B，B>C，D>A，故D>A>B>C。

①中正极为2H＋＋2e－===H2↑；②中正极Cu2＋＋2e－===Cu；③中正极反应为：2H＋＋2e－===H2↑。

【答案】2H＋＋2e－===H2↑Cu2＋＋2e－===Cu2H＋＋2e－===H2↑D＞A＞B＞C12．如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。

小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。

(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。

A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．铁圈和银圈仍保持平衡状态不变C．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜(2)产生上述现象的原因是__________________________________________________。

【解析】该装置是一个Fe为负极、Ag为正极、CuSO4溶液为电解质溶液的原电池。

【答案】(1)D(2)原电池反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，生成的铜附着在银圈上13．一个完整的氧化还原反应方程式可以拆分，写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。

如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，可以写成：氧化反应：Cu－2e－===Cu2＋；还原反应：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。

(1)根据以上信息将反应3NO2＋H2O===2H＋＋2NO3－＋NO拆分为两个“半反应式”：氧化反应式_________________________________________________________________；还原反应式__________________________。

(2)已知某一反应的“半反应式”为CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O；O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则总反应式为____________________________。

【解析】(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，通过分析化合价变化，发生氧化反应的为负极反应，发生还原反应的为正极反应，因此“氧化反应”式为2NO2＋2H2O－2e－===2NO3－＋4H＋，“还原反应”式为NO2＋2H＋＋2e－===NO＋H2O。

(2)本题已给出了两个“半反应式”，因此据氧化还原反应中得失电子数相等，将二式合并，即得总反应式：CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O。

【答案】(1)2NO2＋2H2O－2e－===2NO3－＋4H＋NO2＋2H＋＋2e－===NO＋H2O(2)CH4＋2O2＋2OH－===CO32－＋3H2O14．(能力PK题)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。

锌片上发生的电极反应：________________；银片上发生的电极反应：________________。

(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：①产生氢气的体积(标准状况)；②通过导线的电量。

(已知N A＝6.02×1023mol－1，电子电量为1.60×10－19C)【解析】(1)由锌片、银片、稀H2SO4组成的原电池中很显然锌片为负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；银片为正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。

(2)两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出洗净干燥称重为47 g，说明锌片反应掉13 g，根据总反应式可知消耗的Zn和产生的H2的物质的量的比为1∶1。

①V(H2)＝13 g65 g·mol－1×22.4 L·mol－1＝4.48 L②通过导线的总电量＝13 g65 g·mol－1×2×6.02×1023 mol－1×1.6×10－19 C＝3.85×104 C 【答案】(1)Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑(2)①4.48 L②3.85×104 C。