化学人教选修4同步检测：41原电池 含解析

第一节原电池

记一记

1.原电池构成“三条件”：

(1)正、负两个电极。

(2)电解质溶液。

(3)形成闭合回路。

2．原电池正、负极判断“四方法”：

(1)负极：①活泼性较强的金属；②电子流出的一极；③发生氧化反应的一极；④阴离子移向的一极。

(2)正极：①活泼性较弱的金属或导电的非金属(碳棒)；②电子流入的一极；③发生还原反应的一极；④阳离子移向的一极。

探一探

分析如下图所示组成的双液原电池，试探究下列问题：

1．该装置中电子移动方向如何？溶液中的SO2－4浓度如何变化？

[提示]该原电池负极是锌，正极是铜，电子由Zn极流向Cu极，盐桥中的K＋向正极移动，Cl－向负极移动，从而平衡电荷，溶液中的SO2－4浓度不变。

2．若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液中，电流计偏转幅度如何变化？

[提示]若将Zn棒和Cu棒同时浸入CuSO4溶液，效率不高，电流计的指针偏转幅度变小，且电流在短时间内衰竭。

3．写出锌铜原电池中正、负极材料上发生的电极反应式。

[提示]

正极：Cu2＋＋2e－===Cu；

负极：Zn－2e－＝Zn2＋。

4．原电池中盐桥的作用是什么？盐桥中离子移向何极？

[提示]盐桥的作用是①形成闭合回路；②保持电解质溶液中电荷守恒，使电极反应能持续发生。盐桥中的Cl－移向负极，K＋移向正极。

判一判

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)原电池是将化学能转化为电能的装置。(√)

(2)CaO＋H2O===Ca(OH)2是放热反应，可设计成原电池。(×)

(3)原电池正极发生氧化反应，负极发生还原反应。(×)

(4)原电池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动。(×)

(5)原电池中电子从负极出发沿导线移向正极，然后通过电镀妥质溶液到达负极。(×)

(6)原电池中电子流向与电流方向相反。(√)

(7)原电池两个电极一定是导电的金属。(×)

(8)原电池可以加快某些化学反应速率。(√)

(9)设计原电池，可以保护金属，减小金属的腐蚀速率。(√)

(10)将又液原电池中的盐桥换为导线，导线上一定没有电流通过。(×)

练一练

1.[2019·腾冲八中高二月考]下列装置中，能构成原电池的是()

答案：D

2．[2019·攀枝花高二检测]如图所示是Zn和Cu组成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上描述合理的是()

①Cu为负极，Zn为正极

②Cu极上有气泡产生，发生还原反应

③SO2－4向Cu极移动

④若有0.5 mol电子流经导线，则可产生0.25 mol气体

⑤正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋，发生氧化反应

⑥电子的流向：Cu→Zn

A．①②③B．②④⑥C．③④⑤D．②④

答案：D

3．[2019·朝阳区高二调研]有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：

实验

装置

部分

实验

现象

a极质量减小；b极

质量增加

b极有气体产生；c

极无变化

d极溶解；c极有气

体产生

电流从a极流向d

极

A．a>b>c>d B．b>c>d>a

C．d>a>b>c D．a>b>d>c

答案：C

4．设计原电池Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，在方框中面出能形成稳定电流的半电池形式的装置图(标出电极材料、电解质溶液)

负极：________，电极反应：

________________________________________________________________________；

正极：________，电极反应：

________________________________________________________________________。

答案：

Zn Zn－2e－===Zn2＋Pt2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

知识点一原电池的工作原理

1.(2019·辽宁部分重点高中高二联考)下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是()

A．Zn是负极，发生还原反应

B．Cu是负极，发生氧化反应

C．铜片上有气体逸出

D．电子由铜片通过导线流向锌片

解析：该装置是原电池，Zn失电子发生氧化反应，作负极，A错误；Cu作正极，正极上发生还原反应，B错误；Cu作正极，H＋在正极得电子发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，C 正确；负极上发生失电子的氧化反应，正极上发生得电子的还原反应，该装置中Zn作负极、Cu作正极，所以电子从锌片沿导线流向铜片，D错误。

答案：C

2．某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是()

A．电池工作时，盐桥中的Cl－向负极移动

B．负极反应式：2H＋＋2e－===H2↑

C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变

D．Fe作正极，发生氧化反应

解析：根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥的作用是构成闭合回路和平衡两烧杯中的电荷，所以Cl－向负极移动，故A正确；铁作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故B错误；左烧杯中pH基本不变，右烧杯中消耗H＋，c(H＋)减小，pH增大，故C错误；电池总反应式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，铁作负极，发生氧化反应，故D错误。

答案：A

3．[2019·河南中原名校高二第二次联考]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，下列有关叙述中正确的是()

A．铜电极上发生氧化反应

B．电池工作一段时间后，甲池中的c(SO2－4)减小

C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

解析：活泼金属锌作负极，铜作正极，铜电极上发生还原反应，故A错误；电池工作一段时间后，甲池中的c(SO2－4)不变，故B错误；铜电极上发生电极反应Cu2＋＋2e－===Cu，同时Zn2＋通过阳离子交换膜从甲池移向乙池，由电荷守恒可知，乙池中每析出1 mol Cu，则有1 mol Zn2＋从甲池移向乙池，因为M(Zn)>M(Cu)，所以乙池溶液的总质量增加，故C正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，阴离子不能通过阳离子交换膜，故D错误。

答案：C

知识点二电极反应式的书写

4.实验室用铁片、铜片和AgNO3溶液组成原电池，则正极的电极反应式为()

A．Fe－3e－===Fe3＋

B．Fe－2e－===Fe2＋

C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－

D．Ag＋＋e－===Ag

解析：在此原电池中，铁片、铜片分别为负极和正极，总反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，正极的电极反应为Ag＋＋e－===Ag，D项正确。

答案：D

5．[2019·新疆生产建设兵团第二中学高二期末考试]下列电极反应式书写正确的是() A．以惰性材料为电极、KOH溶液为电解质溶液的燃料电池，负极的电极反应式为H2－2e－===2H＋

B．铜、锌在稀硫酸中构成原电池，正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

C．以铜为电极将2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋设计成原电池，正极的电极反应式为Cu－2e －===Cu2＋

D．以铝、铁为电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋

解析：A项，以惰性材料为电极、KOH溶液为电解质溶液的燃料电池。负极的电极反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，错误；B项，锌比铜活泼，铜、锌在稀硫酸中构成原电池，锌作负极，铜作正极，正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，正确；C项，以铜为电极将2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋设计成原电池，铜作负极，正极上铁离子得到电子，电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，错误；D项，以铝、铁为电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，铝作负极，负极的电极反应式为Al－3e－＋4OH－===2H2O＋AlO－2，错误。

答案：B

6．分析下图所示的四个原电池装置，结论正确的是()

A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极

B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑

C．③中Fe作电池负极

D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

解析：①当稀硫酸是电解质溶液时，Mg作负极(活泼性Mg>Al)；②当NaOH溶液是电解质溶液时，Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应)；③中Cu作负极，反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Fe作正极，因为常温下，Fe被浓硝酸钝化；④中Cu作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

答案：B

知识点三原电池原理的应用

7.有M、N、P、E四种金属，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接后放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡产生；③N、E用导线连接后放入E的硫酸盐溶液中，电

极反应为E2＋＋2e－===E，N－2e－===N2＋。则四种金属的还原性由强到弱的顺序是() A．P、M、N、E B．E、N、M、P

C．P、N、M、E D．E、P、M、N

解析：由①知，还原性：M>N；由②知，M为原电池正极，故还原性：P>M；由③知，N为原电池负极，故还原性：N>E。练上所述，还原性：P>M>N>E。

答案：A

8．根据如图所示的装置，可判断出下列离子方程式错误的是()

A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)

B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)

C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)

D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)

解析：图1原电池装置中，Cd作负极，Co作正极，自发进行的氧化还原反应是Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)；图2原电池装置中，Co作负极，Ag作正极，自发进行的氧化还原反应是2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)。金属活动性：Cd>Co>Ag，因此B、C、D项都正确。由于Cd2＋不能氧化Ag，所以A项不正确。

答案：A

9．(1)我国首创以铝－空气－海水电池作能源的新型海水标志灯，以海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放人海水数分钟，就会发出耀眼的白光。则电池的负极材料是________，负极反应式为

________________________________________________________________________；

正极反应式为

________________________________________________________________________。

(2)熔盐电池具有高发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得萑650 ℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。负极反应式为2CO＋2CO2－3－4e－===4CO2，正极反应式为________________________________________________________________________，电池总反应式为

________________________________________________________________________。

解析：

(1)在铝－空气－海水电池中，Al为负极，发生氧化反应：4Al－12e－===4Al3＋，空气中的氧气在正极发生还原反应：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－。

(2)该熔盐燃料电池中，正极上O2得电子，和CO2反应生成CO2－3，电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3；负极上燃料CO失电子，和CO2－3反应生成CO2，电极反应式为2CO＋2CO2－3－4e－===4CO2；在得失电子相等条件下将正、负极反应式相加得电池总反应式：2CO＋O2===2CO2。

答案：

(1)铝4Al－12e－===4Al3＋3O2＋6H2O＋12e－===12OH－(或其他正确形式)

(2)O2＋2CO2＋4e－===2CO2－32CO＋O2===2CO2

基础达标

1.铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是()

A．正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋

B．电池总反应式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

C．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。

答案：B

2．下列反应不可用于设计原电池的是()

A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

B．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O

C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑

D．4AI＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3

解析：只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池。NaOH与HCl的反应为非氧化还原反应。

答案：A

3．原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是()

A．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极反应式力Cu－2e－===Cu2＋

B．由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极反应式为Al－3e－===Al3＋

C．由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋

解析：铁比铜活泼，铁作自极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故A错误；铝比铜活泼，铝作负极，负极反应式为Al－3e－===AI3＋，故B正确；虽然镬比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作自极，负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O，故C正确；Al 遇浓硫酸发生钝化反应，则铜作负极，负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故D正确。

答案：A

4.某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的原电池装置，下列说法正确的是()

A．Zn为负极，发生还原反应

B．b电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

C．电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极

D．电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用铜电极

解析：根据Cl－的移动方向可知，b电极为负极，a电极为正极，根椐电池反应式可知，Zn发生失电子的氧化反应，即b电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A、B项错误；电子流动方向是b电极→导线→a电极，C错误；正极材料的活泼性应比负极材料弱，D正确。

答案：D

5．下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是()

A．均发生了化学能转化为电能的过程

B．Zn和Cu既是电极材料义是反应物

C．工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu

D．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高

解析：两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化成电能的过程，故A正确；根据原电池的工作原理，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，铜本身希是反应物，故B错误；锌作负极，电子从负极经外电路流向正极，故C正确；图乙中装置产生的电流在一谩时间内变化不太，但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减，故D正确。

答案：B

6．下图是某校实验小组设计的一套原电池装置，下列有关描述不正确的是()

A．此装置能将化学能转变为电能

B．石墨电极的反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．电子由Cu电极经导线流向石墨电极

D．电池的总反应式：2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl＋2H2O

解析：该装置是原电池装置，可以把化学能转化为电能，A正确；石墨电板通入的是氧气，氧气发生还原反应，电解质溶液为盐酸，所以电极反应式是O2＋4e－＋4H＋===2H2O，B错误；因为石墨电极发生还原反应，所以石墨作正极，则Cu作自极，电子由负板(Cu电极)经导线流向正极(石墨电极)，C正确；该电池的正极反应是Cu失去电子生成Cu2＋，所以电池的总反应式为2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O，D正确。

答案：B

7．有A、B、C、D四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B；当A、D 组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋。则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为()

A．A>B>E>D B．A>B>D>E

C．D>E>A>B D．D>A>B>E

解析：原电池电子由负极流向正极，负极活泼，故活动性A>B；当A、D组成原电池时，A为正极，金属活动性为D>A；B与￡构成原电池时，B失去电子，即B作负极，金属活动性为B>E，故A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为D>A>B>E。

答案：D

8．有关下图装置的说法中正确的是()

A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应

B．乙池中电极反应式为NO－3＋4H＋＋e－===NO2↑＋2H2O

C．当铜棒质量减少6.4 g时，甲池溶液质量增加6.1 g

D．当铜棒质量减少6.4 g时，向乙池密封管中通入标舷状况下1.12 L O2将使气体全部溶于水

解析：A项，该原电池中氧化反应与还原反应是在两个不同的烧杯中完成的，因此氧化剂与还原剂没有直接接触，A项错误；B项，乙池是正极，溶液中的NO3得到电子，电极反应式为NO－3＋2H－＋e－===NO2↑＋H2O，B项错误；C项，当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 moI)时，甲池溶液中Cu2＋增加0.1 mol，但由于盐桥中Cl向甲池中移动，所以溶液增加的质量大于6.4 g，C项错误；D项，当铜棒质量减少6.4 g(即0.1 mol)时，转移电子的物质的量是0.2 mol，所以根据电极反应式NO－3＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O可知，生成NO2的物质的量是0.2 mol，则根据反应式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知需要氧气的物质的量是0.05 mol，其在标准状况下的体积是1.12 L，D项正确。

答案：D

9.原电池的应用极为广泛。利用如图所示原电池可测量空气中Cl2的含量，电解质是Ag＋可以在其中自由移动的固体物质，下列分析正确的是()

A．电流从Ag电极经外电路流向Pt电极

B．电池工作时，电解质中Ag＋数目增多

C．正极反应式：Cl2＋2e－===2Cl－

D．空气中c(Cl2)越大，Ag极消耗速率越快

解析：电子从Ag电极(负极)经外电路流向Pt电极(正极)，电流则经外电路从Pt电极流向Ag电极，故A错误；电池工作时，负极Ag失去电子变为Ag＋，正极上Cl2获得电子变为Cl －，Cl－与电解质中的Ag＋结合形成AgCl沉淀，因在负极生成2 mol Ag＋时，正极同时生成2 mol AgCl，所以电解质中Ag＋数目不变，故B错误；氯气在正极发生还原反应生成Cl－，Cl－与Ag＋反应生成AgCl沉淀，电极反应式是Cl2＋2e－＋2Ag＋===2AgCl↓，故C错误；反应原理是Ag与氯气反应，空气中c(Cl2)越是，Ag极消耗速率越快，故D正确。

答案：D

10．常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(如图甲)，测得原电池的电流(I)随时间(t)的变化如图乙所示，已知O～t1 s时，原电池的负极是Al片，反应过裎中有红棕色气体产生。下列说法不正确的是()

A．O～t2 s时，正极的电极反应式为2H＋＋NO－3－e－===NO2↑＋H2O

B．O～t1 s时，溶液中的H＋向Cu电极移动

C．t1 s时，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋

D．t1s时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应

解析：原电池的正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋NO3＋e－===NO2↑＋H2O，故A 错误；在O～t1s时，铝作负极，在电场作用下，阳离子向电池正极移动，即溶液中的H＋向Cu电极移动，故B正确；由图乙得t1s时刺电流方向改变，说明电池的负极发生变化，所以t1 s时，负极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故C正确；t1 s时，原电池中电子流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍了Al的进一步反应，故D正确。

答案：A

11．由A、B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。

装置

现象二价金属A不断溶解C的质量增加A上有气体产生

根据实验现象回答下列问题：

(1)装置甲中负极的电极反应式是

________________________________________________________________________。

(2)装置乙中正极的电极反应式是

________________________________________________________________________。

(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________。

解析：甲、乙、丙均为原电池装置，依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、B为正极，活泼性A>B；乙中C极增重，即析出Cu，则B为负极，活泼性B>C；丙中A上有气体(即有H2)产生，则A为正极，活泼性D>A，随着H＋的消耗，pH变大。

答案：(1)A－－2e－===A2＋

(2)Cu2＋＋2e－===Cu

(3)变大

(4)D>A>B>C

12.原电池是化学对人类的一项重大贡献。

(1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图所示装置。

①a 和b 不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②a 和b 用导线连接，Cu 极为原电池________极(填“正”或“负”)，Zn 极发生________(填“氧化”或“还原”)反应。

③a 和b 用导线连接，Zn 片上发生的电极反应：____________________，Cu 片上发生的电极反应：

________________________________________________________________________。

(2)若a 和b 相连接，导线上转移0.2 mol 电子时，理论上Zn 片质量减轻________ g 。 解析：

(1)①a 和b 不连接时，该装置不构成原电池，锌和氢离子发生置换反应，离子方程式为Zn ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2↑；②a 和b 用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，正极上发生还原反应；锌作负极发生氧化反应；③a 和b 用导线连接，该装置构成原电池，铜作正极，发生还原反应，电极反应式为2H ＋＋2e －===H 2↑锌作负极发生氧化反应，电极反应式为Zn －2e －===Zn 2＋。

(2)锌片减少的质量＝0.2 mol 2

×65 g·mol －1＝6.5 g 。 答案：

(1)①Zn ＋2H ＋===Zn 2＋

＋H 2↑ ②正 氧化

③Zn －2e －===Zn 2＋ 2H ＋＋2e －===H 2↑

(2)6.5

能力达标

13.根据氧化还原反应：2Ag ＋(aq)＋Cu(s)===Cu 2＋

(aq)＋2Ag(s)，设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂饱和KNO 3溶液。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，写出两电极的电极反应式：

银电极：

________________________________________________________________________；

X电极：

________________________________________________________________________。

(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。

(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是________(填字母)。

A．K＋B．NO－3C．Ag＋D．SO2－4

(5)其中CuSO4溶液能否被H2SO4(稀)溶液代替________。Ag电极能否被石墨代替________。

解析：(1)由反应方程式可知，Cu为还原荆，作负极，即Cu为X极，Ag＋(aq)为氧化荆，即Y应为AgNO3溶液。(2)银电极为电池的正极，正极发生还原反应：2Ag＋＋2e－===2Ag，负极(X电极)发生氧化反应：Cu－2e－===Cu2＋。(3)外电路中的电子从Cu电极(负极)流向Ag 电极(正极)。(4)左边烧杯中Cu－2e－===Cu2＋，阳离子浓度增加，故盐桥中的阴离子NO－3移向CuSO4溶液中。(5)CuSO4溶液主要是具有导电性的作用，可以被其他不与Cu反应的电解质溶液代替。正极本身不参与反应，只要是活泼性比Cu差的金属或能导电的非金属均可以作电极，故Ag电极能被石墨代替。

答案：

(1)Cu AgNO3溶液

(2)正2Ag＋＋2e－===2Ag Cu－2e－===Cu2＋

(3)Cu Ag

(4)B(5)能能

14．[2019·北京朝阳区高二期末]应用电化学原理，回答下列问题：

(1)上述三个装置中，负极反应物化学性质上的共同特点是

________________________________________________________________________。

(2)甲中电流计指针偏移时，盐桥(装有含琼脂的KCl饱和溶液)中离子移动的方向是

________________________________________________________________________。

(3)乙中正极反应式为____________；若将H2换成CH4，则负极反应式为

________________________________________________________________________。

(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将外接电源的负极与铅蓄电池________极相连接。

(5)应用原电池反应可以探究氧化还原反应进行的方向和程度。现连接如图装置并加入药品(盐桥叶t的物质不参与反应)，进行实验：

ⅰ.K闭合时，指针偏移。放置一段时间后，指针偏移减小。

ⅱ.随后向U形管左侧逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，发现电流表指针的变化依次为偏移减小→回到零点→逆向偏移。

①实验ⅰ中银作________极。

②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。

解析：(1)负极反应物中有元素化合价升高，发生氧化反应，相应物质本身具有还原性，即负极反应物化学性质上的共同特点是易失电子被氧化，具有还原性。(2)原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则盐桥中的钾离子会移向硫酸铜溶液，氯离子移向硫酸锌溶液。(3)乙中装置为碱性氢氧燃料电池，正极上氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－；若将H2换成CH4，则负极反应式为CH4－8e－＋10OH －===CO2－3＋7H2O。(4)丙中铅蓄电池放电一段时间后，进行充电时，要将负极中的硫酸铅变成荜质铅，发生还原反应，所以应作电解池的阴极，则与电源的负极相连。(5)①亚铁离子失电子发生氧化反应，所以石墨电极作负极，银作正极；②综合实验ⅰ、ⅱ的现象，可知Ag＋和Fe2＋的反应可逆，故得出Ag＋和Fe2＋反应的离子方程式：Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag。

答案：

(1)易失电子被氧化，具有还原性

(2)钾离子移向硫酸铜溶液、氯离子移向硫酸锌溶液

(3)O2＋4e－＋2H2O===4OH－

CH4－8e－＋10OH－===CO2－3＋7H2O

(4)负

(5)①正②Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ag

高中化学选修四-原电池练习题

一、选择题 1．可用于电动汽车的铝﹣空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极．下列说法正确的是A．NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ B．NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al+3OH﹣﹣3e﹣=Al（OH）3↓C．NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 2．市场上经常见到的标记为Li﹣ion的电池称为“锂离子电池”．它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料．这种锂离子电池的电池反应式为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2下列说法不正确的是（）A．放电时，负极的电极反应式：Li﹣e﹣=Li+ B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C．该电池不能用水溶液作为电解质 D．放电过程中Li+向负极移动 3．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液．下列实验现象中正确的是（） A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的

B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 4．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电 解池示意图如图，电解总反应：2Cu+H2O Cu2O+H2↑．下列说法正确的是（） A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成 5．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示．关于该电池的叙述正确的是（） A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2↑ +24H+ C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体

选修4第四章第一节原电池

× 第四章 电化学基础 第一节 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§ 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相

选修四原电池说课稿

人教版《选修四化学反应原理》电解池（第一课时说课稿） 许昌县实验中学李俊华各位评委、各位老师：大家好 我今天说课的题目是：《选修四化学反应原理》第四章第一节原电池，我主要从六个方面对本节课进行阐述 一、教材的地位和作用 本节教材是人教版化学选修4第四章第一节的教学内容，以必修2“化学能与电能”为基础，进一步介绍原电池的组成和工作原理，增加了盐桥的内容。在此之前学生学习过的氧化还原反应，能量之间转换，电解质，金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识，已为本节课的学习做好了一定知识储备；同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护，其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。它是电化学学习的基础内容也是核心内容。 二、教学目标 知识与技能： 1、理解原电池的化学原理，正确判断原电池的正负极 2、了解盐桥的作用，能设计简单的原电池 3、掌握形成原电池的基本条件，并能将理论应用于实际 过程与方法： 1、初步学会设计简单的原电池 2、初步培养学生归纳推理、逻辑推理和思维创造能力 情感、态度与价值观： 通过对实验的交流讨论，培养学生严谨、认真的学习态度，掌握科学的学习方法。 三、教学的重、难点 教学重点： 带盐桥的原电池的工作原理 教学难点： 根据原电池的工作原理设计原电池 四、教学方法 本课主要采用了实验探究法，再结合问题探讨法、分析推理和比较归纳法等教学方法，更好地突出本课重点，突破难点，完成教学任务。同时在教学中还合理地运用多媒体等辅助手段，便于达到预期的教学效果

五、学法指导 主要采用对实验现象探究、问题探讨、分析推理和比较归纳等方法，并结合多媒体进行辅助教学。在观察——讨论——分析——总结归纳的过程中，学习和理解原电池的概念、原理及构成条件以及盐桥的作用、工作原理。 六、教学过程 创设情景巩固复习实验探究完善认识归纳总结加强巩固 回忆复习原理形成条件探究分析分池,盐桥双液原理学以致用设计简单原电池

高中化学选修四第四章原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案

高中常见的原电池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn ，正极—Cu ，电解液—H 2SO 4） 负极： 正极： 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——酸性) 负极： 正极： 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe ，正极—C ，电解液——中性或碱性) 负极： 正极： 总反应化学方程式：2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ； (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al ，正极—Ni ，电解液——NaCl 溶液) 负极： 正极： 总反应化学方程式： 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极——Zn ，正极——碳棒，电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn ，正极——碳棒，电解液KOH 糊状物） 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池：(负极——Zn ，正极－－Ag 2O ，电解液NaOH ) 负极： 正极 ： 总反应化学方程式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池：（负极－－Al ，正极－－Mg ，电解液KOH ） 负极(Al)： 正极(Mg ）： 总反应化学方程式： 2Al + 2OH － + 2H 2O ＝ 2AlO 2－+ 3H 2↑ 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4） 正极： 负极： 总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极： 负极： 总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸） 负极： 正极： 总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液）放电时 负极： 正极： 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O （1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质） 负极： 正极： （2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质） 负极： 正极： 放电 充电

高二化学选修4 原电池的知识梳理

原电池的知识梳理 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件：活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆：一强一弱两块板，两极必用导线连，同时插入电解液，活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失，只有氧化还原反应才可能被设计成原电池（复分解反应永远不可能被设计成原电池）。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生，一个氧化还原反应被设计成原电池后，氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生，两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合，要求书写电极反应式时，负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液（或熔融态的电解质）构成原电池，只要是原电池永远遵守电极的规定：电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中，失去电子的反应（电子流出的反应）是氧化反应，得到电子的反应（电子流入的反应）是还原反应，所以在原电池中：负极永远发生氧化反应，正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源，当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。（1）在外电路： ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 （2）在内电路： ①电解质溶液中的阳离子向正极移动，因为：正极是电子流入的电极，正极聚集了大量的电子，而电子带负电，吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动，因为：负极溶解失去电子变成阳离子，阳离子大量聚集在负极，吸引阴离子向负极移动。（硝酸做电解质溶液时，在H+帮助下，NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO） 8、原电池的基本类型： （1）只有一个电极参与反应的类型：负极溶解，质量减小；正极本身不参与反应，但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 （2）两个电极都参与反应的类型：例如：充电电池类的：蓄电池、锂电池、银锌电池等。（3）两个电极都不参与反应的类型：两极材料都是惰性电极，电极本身不参与反应，而是由引入到两极的物质发生反应，如：燃料电池，燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。

高中化学4.1原电池图解素材选修4

第四章电化学基础 第一节原电池 【思维导图】 【微试题】 1.（2012全国大纲卷）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上

有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（） A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 【答案】B 2.（2012四川高考）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH – 4e–+ H2O = CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是（） A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L氧气 C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2 = CH3COOH+ H2O D．正极上发生的反应为：O2+ 4e–+2H2O=4OH– 【答案】C

3.（2011全国新课标）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（） A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 【答案】C

4. （2015山东理综卷29、(15分)）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。 （1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________ ，电解过 程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。

选修四原电池教案

第四章电化学基础 第1节原电池 班级：1301 姓名：刘慧学号：2013113010129

探 究 三 ： 原 电 池 的 构 成 条 件 电子流入 总反应：Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 【讲解】铜锌原电池发生的总反应和锌与酸的反应是一样的，但是原理是不一样的。原电池中有电子按一定方向流经导线（形成电流），使化学能转化为电能。而单单的锌与硫酸反应中有没有电流产生？ 【板书】 原电池的化学原理：氧化还原反应 【过渡】同学们，前面我们学习原电池的工作原理，那怎么样能构成原电池呢？构成原电池需要什么条件呢？ 实验探究形成原电池的条件一 【学生实验】 第一个实验由老师来作演示实验 问题一：下列图示的装置可以产生电流的是？对比实验得出条件。 第二个第三个实验学生分组动手操作 问题二：下列图示的装置可以产生电流的是？对 比实验得出条件。 问题三：下列图示的装置可以产生电流的是？对比实验得出条件。 思考、讨论、交流 发现：1.活泼性不同的两个电极。较活泼的金属担任 负极，较不活泼的金属或石墨担任正级。 发现：2.电极必须与电解质溶液接触。 发现：3、内外电路都必须构成闭合回路。 通过三组对比 实验让学生发现并总结出形成条件，初步养 成学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度， 培养学生整理、归纳与总结表 达的能力 比较能力、分析能力的培养 新知传授

课堂练习学生总结 【板书】构成原电池的条件： 1.有两种活动性不同的金属（或金属与导电 的非金属单质或金属氧化物）作电极； 2.电极材料必须与电解质溶液接触； 3.两极相连形成闭合电路； 4.内部条件——能自发进行氧化还原反应。 如图所示， 当电解质溶液为稀H2SO4时：Zn电极是____（填 “正”或“负”）极，其电极反应为_______，该反应 是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu 电极是______极，其电极反应为________,该反应是 _________反应； 当电解质溶液为CuSO4溶液时：Zn电极是____ 极，其电极反应为__________，该反应是________ 反应；Cu电极是____极，其电极反应为___,该反 应_________反应。 整理： 讨论与交流 归纳与小结： 1、原电池电路： 电子流向，由负极 流向正级，电流流 向，由正极流向负 级； 2、电极：负极— —电子流出的一 极，正极——电子 流入的一极； 3、电极反应：负 极——氧化反应， 正极——还原反 应，构成氧化还原 反应。 观察、比较、思考、 交流 思考与讨论 分析问题 解决问题 探究发现的能 力培养 总结概括和 交流与表达 知识的整理与 归纳能力的培 养 新课延伸 知识的巩固 ⑧ ⑦

高中化学选修四 常见原电池及电解池方程式

常见的原电池电极反应式的书写 1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4） 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性) 负极：Fe–2e－==Fe2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性) 负极：2Fe–4e－==2Fe2+正极：O2+2H2O+4e－==4- OH 总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液) 负极：4Al–12e－==4Al3+正极：3O2+6H2O+12e－==12- OH 总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、铝–空气–海水（负极－－铝，正极－－石墨、铂网等能导电的惰性材料，电解液－－海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－ 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）(海洋灯标电池) 6、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物) 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O 总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 7、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 8、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－ 总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag

(人教版)化学选修四思维导图：4-1原电池(含答案)

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第四章电化学基础 第一节原电池 【思维导图】 【微试题】 1.（2012全国大纲卷）①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（） 2

A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 【答案】 B A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L氧气 C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2 = CH3COOH+ H2O D．正极上发生的反应为：O2+ 4e–+2H2O=4OH– 【答案】C 3

3.（2011全国新课标）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（） A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 【答案】C 4

4. （2015山东理综卷29、(15分)）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________ ，电解过程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。 5

【整合】高二化学人教版选修四-4.1-原电池-同步练习

第一节原电池同步练习 1.如左图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中，使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（） A．铁圈和银圈左右摇摆不定 B．保持平衡状况 C．铁圈向下倾斜 D．银圈向下倾斜 2.将纯锌片和纯铜片按右图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢 3.将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸溶液中，下列各叙述正确的是（） A.正极附近SO42-的浓度逐渐增大 B.负极附近SO42-的浓度逐渐减小 C.负极附近SO42-的浓度逐渐增大 D.正负极附近SO42-的浓度基本不变 4.银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源，它的电池反应是：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2，则负极上发生反应的物质是 `（） A. Ag B. Zn(OH)2 C. Ag2O D. Zn 5.等质量的三份锌a、b和c，分别加入足量稀H2SO4中，a中同时加入适量CuSO4溶液，c中加入适量CH3COONa溶液。下列各图中表示其产生氢气总体积（V）与时间（t）的关系，其中正确的是 ( ) 6、对于锌－铜－稀H2SO4组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的电极变化（） ①锌片溶解了32．5g ②锌片增重32．5g ③铜片上析出了1g H2④铜片上析出1molH2 A. ①③ B. ①④ C ②③ D. ②④ 7、根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为①A+B2+===A2++B②D+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，B-2e-=B2+ （）

人教版选修四原电池教案

§ 4-1原电池 〈知识目标〉 1、在必修2的基础上，进一步学习原电池的工作原理，探究简单原电池的不足和改进。 2、形成完备的原电池概念，理解构成原电池的条件，掌握电极反应式的书写。 〈过程及方法〉 1、经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 2、能对自已探究电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。 〈情感与价值观〉 1、发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界和奇妙与和谐。 2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。〈教学重点及难点〉 进一步理解原电池的工作原理，能够书写电极反应式和总反应式 〈教学方法〉实验探究 〈教学用具〉实验仪器、电脑 〈教学过程〉 〈引入〉电能已经成为人类最重要的能源之一，人们利用特定装置将自然界中的各种能量转化成电能，又发明出另外一些装置将电能转化为其它能量为人们所需要，而研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学叫电化学。 〈板书〉第四章电化学基础 在必修n我们已经认识了两种化学能转化成电能的方法：一、火力发电，二、原电池。在这里我们将进一步的研究和学习原电池。 〈板书〉§ 4-1 原电池 一、原电池 〈师〉上周五老师留的家庭作业，复习原电池的知识，并自己设计和组装一个原电池，大家完成没有。下面就请各组派代表将你组的最优作品到前面来展示，看是否设计成功，电流是否强劲，评出今天的最牛电池。这一环节的主题是一一自创电池大PK 投影：《自创电池大PK》 〈学生活动〉展示电池 〈师〉下面请最牛电池设计者讲讲自己的设计理念？ 〈投影〉1、构成条件「两个电极 _电解质溶液 闭合电路 '放热的氧化还原反应

高中化学选修四原电池练习题修订版

高中化学选修四原电池 练习题 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

一、选择题1．可用于电动汽车的铝﹣空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极．下列说法正确的是 A．NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ B．NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al+3OH﹣﹣3e﹣=Al（OH）3↓C．NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 2．市场上经常见到的标记为Li﹣ion的电池称为“锂离子电池”．它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料．这种锂离子电池的电池反应式为：Li+下列说法不正确的是（） A．放电时，负极的电极反应式：Li﹣e﹣=Li+ B．充电时，既发生氧化反应又发生还原反应 C．该电池不能用水溶液作为电解质 D．放电过程中Li+向负极移动 3．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液．下列实验现象中正确的是 （）

A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 4．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应：2Cu+H2O Cu2O+H2↑．下列说法正确的是（） A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有电子转移时，有生成 5．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图 如图所示．关于该电池的叙述正确的是（） A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2↑ +24H+ C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移

高中化学选修4原电池与电解池讲义及习题(含答案)

个性化辅导讲义 讲义编号 学员编号：年级：高二课时数：学员姓名：辅导科目：化学学科教师：授课课题电化学基础-原电池、电解池授课时间及时段年月日星期时段：— 教学目标1.理解原电池的工作原理，了解组成原电池的条件 2.掌握电极反应和原电池总反应方程式的书写 3.认识化学能与电能的相互转化 教学内容与过程 1．原电池和电解池的比较： 装置原电池电解池 实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移 动，从而形成电流。这种把化学能 转变为电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳 两极引起氧化还原反应的过程叫 做电解。这种把电能转变为化学能 的装置叫做电解池。 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。

（5）铝﹣空气﹣海水电池 1991年，我国首例以铝﹣空气﹣海水为材料组成的新型电池用作航海标志灯．该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流． 工作原理： 负极：4Al﹣12e﹣= 4Al3+ 正极：3O 2+6H 2 O+12 e﹣=12OH﹣ 总反应：4Al+3O 2+6H 2 O = 4Al（OH） 3 特点：这种海水电池的能量比“干电池”高20﹣50倍． （6）高能电池﹣锂电池 该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池．由于锂的相对原子质量很小，所以比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大，使用寿命长，适用于动物体内（如心脏起搏器）．因锂的化学性质很活泼，所以其电解质溶液应为非水溶剂．如作心脏起搏器的锂﹣碘电池的电极反 应式为：负极：2Li﹣2e﹣ = 2Li+正极：I 2+2e﹣ = 2 I﹣总反应式为：2Li+I 2 = 2LiI 练习：（9分）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示， 其中电解质LiCIO 4。溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO 2 晶格中，生成LiMnO 2 。 回答下列问题： （1）外电路的电流方向是由____极流向____极。（填字母） （2）电池正极反应式为。 （3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____（填“是”或“否”），原因是____________。 （4）MnO 2可与KOH和KClO 3 ，在高温下反应，生成K 2 MnO 4 ，反应的化学方程式为_______________。 K 2MnO 4 在酸性溶液中歧化，生成KMnO 4 和MnO 2 的物质的量之比为___________。 二、二次电池

高中化学选修四：原电池的工作原理教案

Zn Cu × 【知识与技能目标】 了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式。 【过程与方法目标】 通过进行化学能转化为电能的探究活动，体验原电池的工作原理，熟练书写电极反应和电池反应方程式。 【情感态度与价值观目标】 通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。 【教学重点】 了解原电池的工作原理，能够写出电极反应式和电池反应方程式。 【教学难点】 原电池的工作原理，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 课时安排：2课时 【教学过程】 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】原电池的工作原理 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家——伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1. 锌片插入稀硫酸 2. 铜片插入稀硫酸 3. 锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 1. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2. 锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3. 锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5. 电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖——原电池。 【板书】 （1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生：Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？

高二人教版化学选修四教案集：4.1原电池

Cu × 第四章电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 实验步骤现 象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫 酸 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，

高中化学选修四原电池练习题

一、选择题1．可用于电动汽车的铝﹣空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极．下列说法正确的是 A．NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣B．NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al+3OH﹣﹣3e﹣=Al（OH）3↓C．NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 2．市场上经常见到的标记为Li﹣ion的电池称为“锂离子电池”． 它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料．这种锂离子电池的电池反应式为：Li+下列说法不正确的是（） A．放电时，负极的电极反应式：Li﹣e﹣=Li+ B．充电时，既发生氧化反应又发生还原反应 C．该电池不能用水溶液作为电解质 D．放电过程中Li+向负极移动 3．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置．通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液．下列实验现象中正确的是（） A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色

4．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应：2Cu+H2O Cu2O+H2↑．下列说法正确的是（）A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有电子转移时，有生成 5．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示．关于该电池的叙述正确的是（） A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O﹣24e﹣=6CO2↑+24H+ C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体6．控制适合的条件，将反应2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池．下列判断不正确的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石 墨电极为负极 7．某同学按如图所示的装置进行电解实验．下列说法正确的是（) A．电解过程中，铜电极上有H2产生 B．电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4CuSO4+H2↑ C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出

新人教版高中化学选修4原电池教案

Zn Cu × 高中化学 4.1原电池教案 新人教版选修4 一、内容及其解析 1．内容：学习原电池概念、原理、组成及应用 2．解析:要求学生了解化学能与电能相互转化原理 二、目标及其解析 1、目标： ①了解原电池工作原理。②掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 2、解析： （1）通过从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质 （2）通过练习，让学生掌握原电池正负极反应式和电池总反应式的书写。 三、教学问题诊断分析 1、重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 难点：引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 2、通过对原电池实验的研究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实 验 步 骤 现 象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸 【问题探究】 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？

高二化学选修四《原电池》专项测试题副本

高二化学选修四《原电池》专项测试题一、选择题（20*2=40分） 1、镁/H 2O 2 酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法不正确的是（） A.此燃料电池的总反应为：Mg+H 2O 2 =Mg(OH) 2 B.正极发生的电极反应为：H 2O 2 +2H++2e-=2H 2 O C.工作时，正极周围海水的pH增大 D.电池工作时，溶液中的H+向正极移动 2、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y 2O 3） 的氧化锆（ZrO 2 ）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法不正确的是( ) A.在熔融电解质中，O2-移向负极 B.电池的总反应是：2C 4H 10 +13O 2 =8CO 2 +10H 2 O C.通入空气的一极是正极，电极反应为：O 2 +4e-=2O2- D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C 4H 10 +26e-+13O2-=4CO 2 ↑+5H 2 O 3.、理论上不能用于设计成原电池的反应是（） A.HCl+NaOH= NaCl+H 2 O ΔH＜0 B.2CH 3OH(l)+3O 2 (g) =2CO 2 （g）+4H 2 O（l）ΔH＜0 C.4Fe(OH) 2(s)+2H 2 O(l)+O 2 (g) = 4 Fe(OH) 3 (s) ΔH＜0 D.2H 2（g）+O 2 (g) =2H 2 O(l) ΔH＜0

4、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在 其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应 为Zn+2MnO 2+H 2 O= ZnO+2MnO（OH）。下列说法正确的是（） A.该电池的正极为锌 B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用 C.当0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023 D.电池正极反应式为2MnO 2+2e-+2H 2 O= 2MnO（OH）+2OH- 5、燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池的能量利用率可高达80%（一般柴油 发电机只有40%左右），产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是 （） A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质 B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用 C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C 2H 5 OH-12e-=2CO 2 ↑ +3H 2 O D.甲烷燃料电池的正极反应为O 2+2H 2 O+4e-= 4OH- 6、锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为： 2Ag+Zn (OH) 2 =Ag 2 O+Zn+H 2 O 在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（） A.Ag B.Zn(OH) 2C.Ag 2 O D.Zn 7、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO 4 溶液，下图 中产生H 2 的体积V（L）与时间t(min)的关系，其中正确的是( )