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第1节原电池一、单项选择题1．下列关于原电池的叙述正确的是()A．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B．原电池是将化学能转化为电能的装置C．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极【答案】B【解析】构成原电池的正极可以用金属电极或非金属(如碳棒)，负极为活泼金属，原电池中电子流出的一极发生氧化反应；电流的方向是从正极经外电路流向负极，与电子流动的方向是相反的。2．下列各变化中属于原电池反应的是()A．空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化C．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层D．浓硝酸比稀硝酸更易氧化金属铜【答案】B3．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。4．下列事实不能用原电池原理解释的是()A．轮船吃水线以下的船壳上装有一定数量的锌块B．铝片不用特殊方法保存C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后反应速率加快D．镀锌铁比镀锡铁更耐用【答案】B【解析】A项是通过构成锌铁原电池，在船壳上加锌块作原电池负极，从而保护船体不被腐蚀；B项是靠氧化膜保护铝；C项中发生反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜与锌构成原电池加快反应速率；D项分别为锌铁原电池和锡铁原电池，前者锌为负极，后者铁为负极，所以镀锌铁更耐用。5．一个原电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确构成是()选项ABCD正极ZnCuCuZn负极CuZnZnCu电解质溶液CuCl2CuCl2FeSO4CuSO4【答案】B【解析】本题考查原电池的构成，活泼金属为负极，且能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。6．将等质量的A、B两份锌粉装入试管中，分别加入过量的稀硫酸，同时向A试管中加入少量CuSO4溶液。下图表示产生氢气的体积V与时间t的关系，其中正确的是()ABCD【答案】D【解析】A中滴加CuSO4溶液：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，置换出的Cu附着在Zn上构成原电池，加快产生H2的速率，有少量Zn与CuSO4反应，则与稀硫酸反应的Zn比B中少，产生的H2体积比B中少。7．(2018年河北定州阶段)某锂碘电池以LiI－Al2O3固体为电解质传递离子，其基本结构示意图如下，电池总反应可表示为2Li＋PbI2===2LiI＋Pb。下列说法正确的是()A．电子由b极经用电器流向a极B．I－由a极通过固体电解质传递到b极C．b极上的电极反应式为PbI2－2e－===Pb＋2I－D．b极质量减少1.27g时，a极转移的电子数约为6.02×1021【答案】D【解析】A.锂电极为电池负极，PbI2电极为电池正极，电子通过外电路由a极流向b，错误；B.电解质溶液中阴离子向负极移动，错误；C.PbI2发生还原反应：PbI2＋2e－===Pb＋2I－，错误；D.根据电极反应式，b极质量减少1.27g时，PbI2物质的量为1.27g254g/mol＝0.005mol，转移0.01mol电子，所以a极转移的电子数约为6.02×1021，正确。8．根据下列事实：(1)A＋B2＋===A2＋＋B；(2)D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑；(3)以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为E2＋＋2e－===E和B－2e－===B2＋。由此可知A2＋、B2＋、D2＋、E2＋的氧化性强弱顺序为()A．D2＋A2＋B2＋E2＋B．A2＋B2＋D2＋E2＋C．D2＋E2＋A2＋B2＋D．E2＋B2＋A2＋D2＋【答案】D【解析】由反应(1)可得氧化性：B2＋A2＋；由反应(2)可知D为非常活泼的金属，故其阳离子的氧化性很弱；由反应(3)可知氧化性：E2＋B2＋。综合分析，氧化性强弱顺序：E2＋B2＋A2＋D2＋。9．有关电化学知识的描述正确的是()A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，反应放出大量的热，但该反应不能设计成原电池B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是由KCl饱和溶液制得的琼胶C．因为铁的活动性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极，铜作正极D．理论上说，任何氧化还原反应都可被设计成原电池【答案】A【解析】CaO＋H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应，不能设计成原电池，A项正确；B项中会发生反应：KCl＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3，生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱，所以盐桥电解质中不能使用KCl，可换成KNO3，B项错误；由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu失电子被氧化，作原电池的负极，所以C项错误；只有放热的氧化还原反应才能设计成原电池，D项错误。10．留心处处皆学问。从生活出发进行科学探究，可以获得自信，形成正确的思维方式。甲、乙两位同学，他们一起做了水果电池的实验，测得数据如下：实验次数电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450甲同学提出的问题，乙同学解释不正确的是()选项甲同学乙同学A实验6中的负极电极反应如何写？铝为负极，Al－3e－===Al3＋B实验1、5电流方向为什么相反？1中锌为负极，电流由铜经导线到锌；5中铝为负极，铝失去电子，电流由锌经导线流向铝C水果电池的电压与哪些因素有关？只跟水果的类型有关D实验中发光二极管不太亮，如何使它更明亮起来？可用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个电池串联起来【答案】C【解析】A项Zn没有Al活泼，故Al是负极，正确；B项活泼性：Zn＞Cu，Zn＜Al，正确；C项水果的酸性强弱和电极金属材料的活泼性有关，错误；D项Cu、Zn金属活泼性差别大，电流强度大，且菠萝酸性强，正确。二、非选择题11．通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：(1)Pt电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应。(2)写出NiO电极的电极反应式：_________________________________。【答案】(1)还原(2)NO＋O2－－2e－===NO2【解析】(1)由工作原理示意图，可知O2在Pt电极发生还原反应生成O2－；(2)在O2－参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO2。12．在由铜片、锌片和200mL稀硫酸组成的原电池中，在铜片上放出气体的体积为3.36L时(标准状况)硫酸恰好用完。试求：(1)产生这些气体消耗锌的质量为________g。(2)产生这些气体通过导线的电子的数目为____________。(3)原稀硫酸的物质的量浓度为____________。【答案】(1)9.75(2)1.806×1023(3)0.75mol·L－1【解析】此题为涉及原电池原理的计算，计算时可以根据原电池反应方程式进行。13．如下图所示，A、B、C三个烧杯分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。ABC(1)A中反应的离子方程式为_______________________________。(2)B中Sn作______极，电极反应式为_____________________________________________，Sn极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)；Fe作______极，电极反应式为_________________________________________。(3)C中被腐蚀的金属是________，总反应离子方程式为__________________________，该装置中的现象为____________________________________________。(4)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是____________________________。(5)根据B、C中金属铁作正极还是负极，电极性质的判定受到哪种因素的影响？____________________________________。【答案】(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)正2H＋＋2e－===H2↑增大负Fe－2e－===Fe2＋(3)ZnZn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑Zn不断溶解，Fe极上有气体生成(4)BAC(5)另一电极材料的活泼性【解析】Sn、Fe、Zn三者的金属活动性强弱为ZnFeSn，则B中Fe为负极，C中Fe为正极。14．(2018年广东汕头月考)依据反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：(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。【答案】(1)CuAgNO3(2)正2Ag＋＋2e－===2AgCu－2e－===Cu2＋(3)铜银