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第18讲 原电池及其工作原理
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模块一
原电池的工作原理
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1．原电池的构成条件
(1)定义：把化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件：
一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生。
二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
三看是否形成闭合回路
形成闭合回路需三个条件：(1)电解质溶液；(2)两电极直接或间接接触；(3)两电极插入电解质溶液。
2．实验探究
将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察现象。
电池名称 单液电池 双液电池(盐桥电池)
实验装置
实 验 现 象 电流表 指针偏转
电极变化 锌片逐渐溶解，铜片质量增加
电流变化 一段时间后，电流逐渐衰减 产生的电流持续、稳定
微观探析 锌片的Zn失去电子形成Zn2＋进入溶液，质量减轻； 电子通过导线传递到铜片上形成电流，电流表指针偏转； 溶液中的Cu2＋在铜片获得电子变成Cu沉积在铜片上，质量增加。
符号表征 电极反应式 Zn片：Zn - 2eˉ = Zn2+(氧化反应) Cu片：Cu2+ + 2eˉ = Cu(还原反应)
电池总反应 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
能量转换 化学能转化为电能
3．原电池工作原理示意图
①电子移动方向：锌失电子逐渐溶解变成Zn2＋进入溶液，电子从负极经导线流入正极。
②离子移动方向：阴离子向负极移动(如SO)，阳离子向正极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在铜片上冒出)。
③电流方向：正极→导线→负极→电解质溶液→正极。
④两极电极反应式
负极(锌极)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)。
正极(铜极)：2H＋＋2e－===H2(还原反应)。
总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
【例1 】在图中的8个装置中，属于原电池的是(　　)
A．①②③⑤⑧ B．③④⑥⑦
C．④⑥⑦ D．③⑤⑦
答案　D
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模块
二
原电池工作原理的应用
)
1．加快化学反应速率
(1)原理：在形成的原电池中，氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生，溶液中的离子运动时相互干扰减小，电解质溶液中离子的运动更快，使化学反应速率加快。
(2)举例：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成微小Cu-Zn原电池，加快产生H2的速率。
2．比较金属的活动性强弱
原理：一般来说，负极金属的活动性强于正极金属。根据现象判断出原电池的正、负极，金属的活动性：负极强于正极。
【例2 】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
由此可判断这四种金属的活动性顺序是________。
答案　d＞a＞b＞c
3．设计原电池
(1)理论上，自发的氧化还原反应可以设计成原电池。构成原电池的基本条件也是设计原电池的基本依据。
【例3 】(1)请设计原电池，证明还原性：Cd(镉)>Co(钴)>Ag(银)，氧化性：Ag＋>Co2＋>Cd2＋。在下面的方框内画出原电池的装置图(带盐桥)，标出原电池的电极材料和电解质溶液。
(2)运用原电池原理设计实验，验证I2、Fe3＋氧化性的强弱，请在下面的方框内画出实验装置图(带盐桥)并写出电极反应。
答案　(1)
(2)
电极反应：
负极：2I－－2e－===I2
正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
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模块
三
原电池电极反应式的书写
)
一般情况下：
负极：负极材料失电子生成相应离子，发生氧化反应；
正极：电解质溶液中阳离子在正极上得电子，发生还原反应；
总反应式：依据得失电子守恒配平上述两极反应式，然后相加。
【例4 】基础原电池
(1)锌(A)-铜(B)-H2SO4溶液(C)
负极：Zn－2e－===Zn2＋；
正极：2H＋＋2e－===H2↑；
总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)Mg(A)-Al(B)-盐酸(C)
负极：Mg－2e－===Mg2＋；
正极：2H＋＋2e－===H2↑；
总反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。
(3)Mg(A)-Al(B)-NaOH溶液(C)
负极：2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O；
正极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－；
总反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(4)铁(A)-铜(B)-FeCl3溶液(C)
负极：Fe－2e－===Fe2＋；
正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋；
总反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
(5)铁(A)-铜(B)-稀硝酸(C)
负极：Fe－3e－===Fe3＋；
正极：NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O；
总反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
【例5 】带盐桥的原电池
某兴趣小组为了提高电池的效率设计了如图所示的原电池。请回答下列问题。
(1)若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，写出电极名称及对应的电极反应式：
Al片(　　)_____________________________________________________________________，
Cu片(　　)_____________________________________________________________________。
(2)若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，写出电极名称及对应的电极反应式：
Al片(　　)_____________________________________________________________________，
Cu片(　　)_____________________________________________________________________。
答案　(1)负极　2Al－6e－===2Al3＋　正极　6H＋＋6e－===3H2↑
(2)正极　2NO＋2e－＋4H＋===2NO2↑＋2H2O
负极　Cu－2e－===Cu2＋
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题型归纳
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【题型1 原电池的工作原理】
1.1 Ⅰ．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。
（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。
（4）X电极看到的现象是_________，发生_________填氧化或还原反应。
（5）上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为_________。
Ⅱ.事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，
（6）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_________(填字母)。
A．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH>0
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH<0
C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l) ΔH<0
（7）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为_________。
【答案】（1）铜 硝酸银
（2）正
（3）X Ag （4）X电极逐渐溶解②
（5）2NA （6）C （7）
1.2某锌铜原电池装置如图，下列说法正确的是

A．电极发生还原反应
B．电池工作时，盐桥中的会持续往右池移动
C．取出盐桥，电流计的指针能继续发生偏转
D．电池总反应为
【答案】D
【分析】在原电池中，较活泼的金属锌作负极，失去电子，发生氧化反应，在外电路中，电子由负极移向正极，在电解质溶液中，阴离子向负极移动，反应的总反应方程式为。
【解析】A．由分析知，锌作为负极，发生氧化反应，A错误；B．由分析知，盐桥中的会持续往左池移动，B错误；C．取出盐桥，不能形成闭合回路，无法形成原电池，电流计指针不能继续发生偏转，C错误；D．由分析知，电池总反应为，D正确；故选D。
1.3如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是
A．电子流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．移向X电极，Y电极上有氢气产生
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
【答案】C
【解析】A．根据电子流动的方向，X为负极，Y为正极，电子从负极流出，经导线流向正极，电子不能经过电解质溶液，选项A错误；B．X为负极，Zn为活泼金属，作负极，石墨作正极，选项B错误；C．原电池中，阴离子向负极移动，移向X电极，稀硫酸作为电解质，正极上产生，选项C正确；D．X为负极，失去电子，发生氧化反应，Y极为正极，得电子发生的是还原反应，选项D错误；答案选C。
1.4下图为两种不同的铜锌原电池，下左图为单液原电池，下右图为双液原电池。下列相关说法不正确的是
A．上右图所示原电池能量利用率比上左图所示原电池要高
B．将上右图溶液换成稀硫酸，铜电极生成气体时，电路中转移电子
C．上左图所示单液原电池中，电流流向为铜片→导线→锌片→溶液-→铜片
D．上述原电池的反应原理为
【答案】B
【解析】A．单液原电池锌片与溶液直接接触，部分会直接被锌置换，锌片上附着铜后，也能形成微小的原电池，继续置换铜，这部分电子转移没有通过外电路，能量利用率低且电流不稳定，双液原电池锌片与溶液没有接触，能量利用率更高且电流长时间稳定，A正确；B．未说明气体是否处于标准状况，B错误；C．左图单液原电池中，铜片为正极，锌片为负极，外电路电流由正极流向负极，内电路电流由负极流向正极，C正确；D．根据题中原电池放电时的正、负极反应可知，该原电池的反应原理为，D正确；故选B。
【题型2 原电池正负极的判断及电极反应式的书写】
2.1性能各异的电池满足了不同的用电需求。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：。下列说法正确的是

A．硫酸铅电极是电池的负极
B．放电过程中，向负极移动
C．正极反应式为：
D．常温时，在正负极间接上检流计，指针不偏转
【答案】D
【分析】根据电池总反应可知Ca作负极发生氧化反应，电极反应式： ，PbSO4作正极，发生还原反应，电极反应式：；
【解析】A．根据电池总反应分析，硫酸铅电极是电池的正极，故A错误；B．放电过程中，阳离子向正极移动，故B错误；C．PbSO4作正极，发生还原反应，电极反应式：，故C错误；D．常温时，电解质不是熔融状态，离子不能自由移动，不能产生电流，所以在正负极间接上检流计，指针不偏转，故D正确；答案选D。
2.2锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而被重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　)
A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋
C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋
答案　B
解析　根据锂电池的总反应式Li＋MnO2===LiMnO2，失电子的金属Li为负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，A、D错误，B正确；MnO2是正极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO，C错误。
2.3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(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，已知O～t1，原电池的负极是Al片，反应过程中有红棕色气体产生，下列说法不正确的是(　　)
A．O～t1，正极的电极反应式为2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O
B．O～t1，溶液中的H＋向Cu电极移动
C．t1时，负极的电极反应式为Cu＋2e－===Cu2＋
D．t1时，原电池中电子的流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍Al进一步反应
答案　C
解析　O～t1，Al在浓硝酸中发生钝化，铝氧化得到氧化铝，Cu为正极，NO放电生成NO2，正极电极反应式为2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O，A正确；O～t1，Cu为正极，溶液中的H＋向Cu电极移动，B正确；t1时，铜为负极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，C错误。
2.4如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，回答下列问题。
(1)若a为镁、b为CuCl2，则正极材料为____________，负极上的电极反应式为____________________。
(2)若a为镁、b为NaOH，则Mg极上发生________反应(填“氧化”或“还原”)，负极上的电极反应式为____________________。
(3)若a为铜、b为浓硝酸，则电流的方向为________，正极上的电极反应式为________________________________________________________________________。
(4)上述事实表明，确定原电池中电极的类型时，不仅要考虑电极材料本身的性质，还要考虑____________________。
【答案】(1)Al　Mg－2e－===Mg2＋ (2)还原　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
(3)铝→铜　2H＋＋NO＋e－===H2O＋NO2↑ (4)电解质的性质
【解析】(1)镁、铝均能与CuCl2溶液反应，但镁比铝活泼，故镁失去电子做负极。(2)铝能与NaOH溶液反应而镁不能，铝做负极失去电子变成AlO，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。(3)常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故铜失去电子做负极，正极上是NO得到电子生成NO2。
【题型3 原电池原理的应用】
3.1用过量铁片与稀盐酸反应，为减慢其反应速率而生成氢气量不变，下列措施中可行的有几项
①以铁屑代替铁片 ②用过量铜片代替铁片 ③在稀盐酸中加入少量CuSO4溶液 ④在稀盐酸中加入CH3COONa固体 ⑤在稀盐酸中加入等体积等物质的量浓度的NaCl溶液 ⑥在稀盐酸中加入硝酸钾溶液 ⑦在稀盐酸中加入Na2CO3固体
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【解析】①用铁屑代替铁片，增大反应物之间的接触面积，化学反应速率加快，产生氢气量不变，①不可行；②铜和盐酸不反应，②不可行；③铁与硫酸铜反应生成铜，铁片过量，可形成微小的铁铜原电池，加快产生氢气速率，且产生氢气量不变，③不可行；④醋酸钠与盐酸反应生成氯化钠和醋酸，醋酸是弱酸，使得反应速率减慢，产生氢气量不变，④可行；⑤在稀盐酸中加入等体积等物质的量浓度的溶液会使盐酸浓度变小，使得反应速率减慢，产生氢气量不变，⑤可行；⑥在稀盐酸中加入硝酸钾溶液引入硝酸根离子，等价于铁和硝酸反应，不能生成氢气，⑥不可行；⑦碳酸钠消耗盐酸，使得产生氢气量减少，⑦不可行；综上分析，不可行的为：①②③⑥⑦，可行的为：④⑤；答案选B。
3.2把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀硫酸中组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．A>C>D>B B．A>B>C>D C．C>A>B>D D．B>A>C>D
【答案】A
【解析】原电池中，活泼金属做负极，若A、B相连时，A为负极，则金属活泼性A>B，C、D相连时，D上产生大量气泡，D电极上H+得电子生成H2，D为正极，C为负极，金属活泼性C>D，A、C相连时，电流由C经导线流向A，C为正极，A为负极，金属活泼性A>C，B、D相连时，电子由D经导线流向B，D为负极，B为正极，金属活泼性D>B，综合分析，4种金属的活动性由强到弱的顺序为A>C>D>B，答案选A。
3.3根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计如图所示原电池，下列说法错误的是(　　)
A．X可以是银或石墨
B．Y是硫酸铜溶液
C．电子从铜电极经外电路流向X电极
D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag
答案　B
解析　由反应2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag知铜为负极，则X为正极，X材料为活动性比铜弱的金属或非金属导体，A正确；电解质溶液中应含有Ag＋，B错误；在原电池中，电子从负极经外电路流向正极，C正确；Ag＋在正极X上得到电子，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，D正确。
(
模块
四
分层训练
)
1．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是
A．电极为该原电池的正极
B．电极是还原剂，又是电子导体
C．氯化钾盐桥中将移向溶液
D．一段时间后有红色固体沉积在电极表面
【答案】C
【分析】由图可知，锌的活泼性比铜强，则锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为正极。
【解析】A．由分析可知，铜电极为原电池的正极，故A正确；B．由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，故B正确；C．由分析可知，能导电的锌电极为铜锌原电池的负极，铜电极为原电池的正极，氯化钾盐桥中氯离子将移向硫酸锌溶液，故C错误；D．由分析可知，铜电极为原电池的正极，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成铜，故D正确；故选C。
2．锌铜原电池的工作原理示意图如图，下列说法错误的是
A．电流从铜片经导线流向锌片
B．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡
C．原电池是一种将化学能转化为电能的装置
D．电池工作一段时间后，电解质溶液的质量将增大
【答案】B
【分析】由装置图可知，该装置为原电池，金属性强的锌做负极，电极反应式为，铜做正极，电极反应式为，据此回答。
【解析】A．由分析知，铜片为正极，锌片为负极，电流从铜片经导线流向锌片，A正确；B．由分析知，铜做正极，电极反应式为，氢离子在铜表面的的得电子，被还原，产生气泡，B错误；C．原电池是一种将化学能转化为电能的装置，C正确；D．由分析知，该反应的总反应方程式为，工作一段时间后，电解质溶液的质量将增大，D正确；故选B。
3．如图为锌铜原电池，盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，下列说法错误的是
A．铜片作正极 B．盐桥中移向溶液
C．锌片不断溶解 D．电子从铜片经外电路流向锌片
【答案】D
【分析】锌铜原电池中锌较活泼失去电子发生氧化反应是负极，铜极得到电子发生还原反应是正极。由于锌极阳离子(Zn2+)越来越多，为了维持溶液电中性，盐桥的Cl-会移向ZnSO4溶液。
【解析】A．据分析，铜片作正极，A正确；B．据分析，盐桥的Cl-会移向ZnSO4溶液，盐桥中移向溶液，B正确；C．据分析，锌片失去电子发生氧化反应，不断溶解，C正确；D．据分析，锌作负极，铜作正极，电子从锌片经外电路流向铜片，D错误；故选D。
4．铜锌原电池的装置如下图，下列说法正确的是
A．极发生还原反应 B．极电极反应式为
C．盐桥中进入溶液 D．电子由电极流向电极
【答案】C
【分析】锌比铜活泼，铜锌原电池中锌发生失电子的氧化反应、为负极，Cu作正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu,原电池工作时，电子由负极经外电路流向正极，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答。
【解析】A．铜锌原电池中锌发生失电子的氧化反应生成Zn2+，故A错误；B．铜锌原电池工作时，Cu作正极，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，故B错误；C．铜锌原电池工作时锌作负极，Cu作正极，阴离子向负极移动，即盐桥中Cl-进入ZnSO4溶液，故C正确；D．铜锌原电池工作时锌作负极，Cu作正极，电子由负极经外电路流向正极，即电子由Zn电极流向Cu电极，故D错误；答案选C。
5．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有等量锌粒(均过量且颗粒大小相等)的反应瓶中，以研究硫酸铜溶液浓度对生成氢气速率的影响。实验结果显示，产生氢气速率最快的是E．下列判断错误的是
实验组别 A B C D E F
30
饱和溶液 0 0.5 2.5 5 20
10 0
A．，，
B．产生氢气的快慢可通过测定生成等体积的氢气所需的时间来判断
C．实验的反应速率比慢可能是锌粒表面析出的铜阻碍反应进行
D．实验证明硫酸铜可降低稀硫酸与锌生成氢气的反应的活化能
【答案】D
【解析】A．对比试验效果，那么除了反应物的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为30mL，那么其它组硫酸量也都为30mL，而硫酸铜溶液和水的总体积应相同，F组中硫酸铜20mL，水为0，那么总体积为50mL，所以V1=30mL，V6=10mL，V7=20mL，A正确；B．产生氢气的快慢可通过测定生成等体积的氢气所需的时间来判断，B正确；C．实验F中硫酸铜溶液浓度大，与Zn置换生成铜可能覆盖在锌粒表面，阻碍反应进行，使反应速率减慢，小于E实验，C正确；D．因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，由于Zn和铜，稀硫酸能够形成微小的原电池反应，加快反应速率，但不是硫酸铜具有催化剂的作用，D错误；故选D。
6．A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是
A．ABCD B．DBAC C．BDAC D．DBCA
【答案】B
【分析】组成原电池时，负极金属较为活泼，可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极，则可判断金属的活泼性强弱。
【解析】AB相连时，外电路电流从A流向B，说明B为负极，则金属的活泼性：B＞A；AC相连时，C为正极，则金属的活泼性：A＞C；BD相连时，B上有气泡逸出，应为原电池的正极，则金属的活泼性：D＞B；综上分析可知活泼性：D＞B＞A＞C，故本题选B。
7．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是
装置 甲 乙 丙
现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
A．装置甲溶液中的阴离子移向B极
B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+
C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A
D．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C
【答案】C
【解析】A．在装置甲中金属A不断溶解，则A作原电池的负极，B作原电池的正极，在电解质溶液中，阴离子移向正电荷较多的A极，A错误；B．在乙中C电极的质量增加，则C电极为原电池的正极，B电极为原电池的负极，C电极为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，B错误；C．在装置丙中，电极A上有气体产生，则A为原电池的正极，D为原电池的负极。负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，外电路中电子定向移动，在内电路中离子定向移动，电流的方向为正电荷移动方向。电流由正极经导线流向负极，因此电流方向为A→导线→D→电解质溶液→A，C正确；D．在原电池装置中，负极金属活泼性强于正极，根据装置甲可知金属活动性：A＞B；根据装置乙中现象，可知金属活动性：B＞C；根据装置丙的现象可知金属活动性：D＞A，故四种金属活动性由强到弱的顺序是：D＞A＞B＞C，D错误；故合理选项是C。
8．如图是某同学设计的原电池装置，下列说法正确的是
A．电极I上发生氧化反应
B．电子的移动方向：电极溶液→盐桥溶液→电极II
C．该原电池的总反应式为
D．盐桥中向左侧移动，向右侧移动
【答案】D
【分析】某同学设计的原电池装置，电极I上发生还原反应为原电池正极，电极反应式为，电极II上发生氧化反应，为原电池负极，电极反应式为；
【解析】A．电极I为原电池正极，其上发生还原反应，A错误；B．电子的移动方向：电极II→导线→电极I，B错误；C．该原电池的总反应式为，C错误；D．盐桥中向正极移动，即向左侧移动，向负极移动，即向右侧移动，D正确；故选D。
9．锌铜原电池(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＋＋Cu
C．在外电路中，电流从负极流向正极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
【答案】B
【分析】根据装置图，Zn比Cu活泼，则Zn极为负极，发生Zn-2e-=Zn2+；电池内电路中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则盐桥中的钾离子向CuSO4溶液移动；
【解析】A．分析可知，Cu作正极，正极反应为Cu2++2e-=Cu，A错误；B．Zn极为负极，发生Zn-2e-=Zn2+，Cu作正极，正极反应为Cu2++2e-=Cu，电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu，B正确；C．在外电路中，电子从负极流向正极，C错误；D．盐桥中的K+移向正极区，即CuSO4溶液，D错误；故选B。
10．适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池，则下列说法正确的是
A．反应开始时，甲中石墨电极上发生氧化反应
B．当电流表指针为零时，若向甲池中加入FeCl2溶液，则乙中石墨电极为正极
C．反应开始时，盐桥中的阴离子会向甲池中移动
D．该反应达到平衡状态时，电流表指针仍会偏转
【答案】B
【分析】由方程式可知，甲中石墨电极为正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，乙中石墨电极为负极，碘离子在负极失去电子发生氧化反应生成碘。
【解析】A．由分析可知，反应开始时，甲中石墨电极为正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，故A错误；B．反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，正、逆反应转移的电子数量相等，电流表指针为零，向甲池中加入氯化亚铁溶液，平衡向逆反应方向移动，乙中石墨电极为正极，碘在正极得到电子发生还原反应生成生成碘离子，故B正确；C．由分析可知，反应开始时，甲中石墨电极为正极，乙中石墨电极为负极，则盐桥中的阴离子会向乙池中移动，故C错误；D．反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，正、逆反应转移的电子数量相等，电流表指针为零，指针不再偏转，故D错误；故选B。
11．如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法正确的是
A．电流由a极经导线流向b极
B．电池工作一段时间后，右室溶液的pH减小
C．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
D．工作时温度越高效果越好
【答案】C
【分析】从图中可以看出，在a极，CN-转化为和N2，C元素由+2价升高到+4价，N元素由-3价升高到0价，则CN-失电子，a极为负极，b极为正极。电池工作时，a极发生反应为，正极发生反应10H++10e-=5H2↑。
【解析】A．由分析可知，a极为负极，b极为正极，则电子由a极经导线流向b极，电流由b极经导线流向a极，A错误；B．b极发生反应10H++10e-=5H2↑，溶液中H+被消耗，电池工作一段时间后，右室溶液的pH增大，B错误；C．电池工作时，a极消耗OH-，海水中的Cl-透过离子交换膜移向a极区，则交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，b极消耗H+，海水中的Na+透过离子交换膜移向b极区，则交换膜Ⅱ为阳离子交换膜，C正确；D．温度过高会使生物膜蛋白质变质，破坏生物膜的活性，D错误；故选C。
12．10mL浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是
A．Na2CO3 B．CH3COONa C．NaNO3 D．CuCl2
【答案】B
【解析】A．加入碳酸钠，碳酸根离子能与氢离子反应消耗部分盐酸，氢气生成量减少，A错误；B．加入醋酸钠，氢离子和醋酸根离子反应生成醋酸，导致溶液中氢离子浓度减小，反应速率减小，但是随着氢离子与Zn的反应，氢离子浓度减小，醋酸又会电离出氢离子，氢离子总量不变，生成氢气的量不变，B正确；C．加入NaNO3，氢离子、硝酸根离子与Zn反应生成NO不是氢气，氢气生成量减少，C错误；D．加入氯化铜，铜离子可与Zn反应生成Cu单质，Cu、Zn、盐酸构成原电池，加快反应速率，D错误；故答案选B。
13．下列各装置中，有电流产生的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A．酒精为非电解质，不符合构成原电池的条件，没有电流产生，故A不符合题意；B．没有氧化还原反应发生，不符合原电池构成条件，没有电流产生，故B不符合题意；C．Cu与Ag＋发生氧化还原反应，构成闭合回路，有两个活动性不同材料作电极，符合构成原电池的条件，有电流通过，故C符合题意；D．不能构成闭合回路，不符合原电池构成条件，没有电流产生，故D不符合题意。答案选C。
14．1836年丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，下图是实验室模拟原电池原理组装的丹尼尔电池，盐桥中装有饱和溶液的琼胶，回答下列问题。
（1）上图装置中能量的转化形式为 能转化为 能；（2）在该原电池中， 是负极材料(填“锌片”或“铜片”)，铜片一极发生 反应(填“氧化”或“还原”)；
（3）当该原电池开始工作时，盐桥中的的移动方向是 (请在下列选项中选择)
A． 流向硫酸锌溶液 B． 流向硫酸铜溶液
（4）该原电池的正极电极反应式为 ；当电路中转移时，锌片溶解的质量为 。
【答案】（1）化学 电 （2）锌片 还原 （3）A （4） 6.5
【分析】上述装置为原电池工作原理，锌片失电子经过导线流入铜片，铜片附近铜离子得电子生成铜单质，盐桥连接内电路形成闭合回路，中和溶液中的电荷，提供稳定电流，据此结合原电池的工作原理分析解答。
【解析】（1）上图装置属于原电池，是将化学能转化为电能的装置，故答案为：化学；电；
（2）根据分析可知，在上述原电池中，锌片作负极，发生失电子的氧化反应；铜片作正极，发生得电子的还原反应，故答案为：锌片；还原；
（3）原电池中，负极锌失去电子形成锌离子，为了平衡电荷，使溶液呈现电中性，盐桥中的流向硫酸锌溶液，故A符合题意；
（4）上述原电池的正极区铜离子得电子生成铜单质，其电极反应式为；负极电极反应式为：，所以当电路中转移时，锌片溶解的物质的量为0.1mol，其质量为=6.5g。
15．某研究性学习小组欲探究原电池的工作原理，按如图所示装置进行实验。
序号 A B 烧杯中的液体
1 Mg Al 稀H2SO4
2 Pt Pt NaOH溶液
3 Pt Pt 熔融的Na2CO3
4 Pb PbO2 稀H2SO4
（1）第1组实验中的负极是 ，正极的电极反应式为 ，若将烧杯中的液体换为NaOH溶液，则负极为 ，该电极的电极反应式为 。
（2）第2组实验中，向A、B极附近分别通入H2和O2，则负极的电极反应式为 ，正极区溶液的pH值 (填变大、减小或不变)。
（3）第3组实验中，向A极附近通入CO，向B极附近通入CO2及O2的混合气体，则正极的电极反应式为 。
（4）第4组实验中，总反应方程式为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，负极反应式为Pb﹣2e-+=PbSO4，则正极的电极反应式为 ，该电池工作时，如果正极材料质量增加96g，理论上在外电路通过得电子数目为 。
【答案】（1）Mg 2H++2e-=H2↑ Al Al+4OH--3e-=[Al(OH)4]—
（2）H2+2OH--2e-=2H2O 变大
（3）O2+4e-+2CO2=2
（4）PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O 3NA
【解析】（1）由图可知，镁和铝在稀硫酸中构成原电池，活泼性强于铝的镁为原电池的负极、铝为正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑；若将烧杯中的液体换为氢氧化钠溶液，镁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，则铝为原电池的负极，碱性条件下铝在负极失去电子发生还原反应生成四羟基合铝酸根离子，电极反应式为Al+4OH--3e-=[Al(OH)4]—，故答案为：Mg；2H++2e-=H2↑；Al；Al+4OH--3e-=[Al(OH)4]—；
（2）由题意可知，该装置为燃料电池，通入氢气的铂电极是负极，碱性条件下氢气在负极失去电子发生还原反应生成水，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，通入氧气的铂电极为正极，水分子作用下，氧气在正极得到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﹣，放电生成氢氧根离子，则电极附近碱性增强，溶液pH变大，故答案为：H2+2OH--2e-=2H2O；变大；
（3）由题意可知，该装置为燃料电池，通入一氧化碳的铂电极是负极，碳酸根离子作用下一氧化碳在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，通入氧气和二氧化碳混合气体的电极是正极，二氧化碳作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成碳酸根离子，电极反应式为O2+4e-+2CO2=2，故答案为：O2+4e-+2CO2=2；
（4）由总反应可知，二氧化铅为原电池的正极，酸性条件和硫酸根离子作用下二氧化铅在正极得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，电极反应式为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O；由电极反应式可知，外电路通过电子的物质的量为2mol时，正极材料质量增加64g，则正极材料质量增加96g时，外电路通过得电子数目为×2×NAmol—1=3NA，故答案为：PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O；3NA。
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第18讲 原电池及其工作原理
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模块导航
)
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模块一
原电池的工作原理
)
1．原电池的构成条件
(1)定义：把 转化为 的装置。
(2)构成条件：
一看反应：看是否有能自发进行的 反应发生。
二看两电极：一般是 。
三看是否形成闭合回路
形成闭合回路需三个条件：(1) ；(2)两电极直接或间接接触；(3)两电极插入电解质溶液。
2．实验探究
将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液用一个盐桥连接起来，然后将锌片和铜片用导线连接，并在中间串联一个电流表，观察现象。
电池名称 单液电池 双液电池(盐桥电池)
实验装置
实 验 现 象 电流表 指针
电极变化 锌片逐渐溶解，铜片质量
电流变化 一段时间后，电流逐渐衰减 产生的电流持续、稳定
微观探析 锌片的Zn失去电子形成 进入溶液，质量减轻； 电子通过导线传递到铜片上形成电流，电流表指针偏转； 溶液中的Cu2＋在铜片获得电子变成 沉积在铜片上，质量增加。
符号表征 电极反应式 Zn片： (氧化反应) Cu片： (还原反应)
电池总反应 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
能量转换 能转化为 能
3．原电池工作原理示意图
①电子移动方向：锌 逐渐溶解变成Zn2＋进入溶液，电子从 极经 流入 极。
②离子移动方向：阴离子向 极移动(如SO)，阳离子向 极移动(如Zn2＋和H＋，溶液中H＋在正极上得电子形成氢气在 上冒出)。
③电流方向：正极→导线→ 极→ 溶液→ 极。
④两极电极反应式
负极(锌极)： ( 反应)。
正极(铜极)： ( 反应)。
总反应： 。
【例1 】在图中的8个装置中，属于原电池的是(　　)
A．①②③⑤⑧ B．③④⑥⑦
C．④⑥⑦ D．③⑤⑦
(
模块
二
原电池工作原理的应用
)
1．加快化学反应速率
(1)原理：在形成的原电池中，氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生，溶液中的离子运动时相互干扰减小，电解质溶液中离子的运动更快，使化学反应速率加快。
(2)举例：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，CuSO4与锌发生置换反应生成Cu，从而形成微小Cu-Zn原电池，加快产生H2的速率。
2．比较金属的活动性强弱
原理：一般来说，负极金属的活动性强于正极金属。根据现象判断出原电池的正、负极，金属的活动性：负极强于正极。
【例2 】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
由此可判断这四种金属的活动性顺序是________。
3．设计原电池
(1)理论上，自发的氧化还原反应可以设计成原电池。构成原电池的基本条件也是设计原电池的基本依据。
【例3 】(1)请设计原电池，证明还原性：Cd(镉)>Co(钴)>Ag(银)，氧化性：Ag＋>Co2＋>Cd2＋。在下面的方框内画出原电池的装置图(带盐桥)，标出原电池的电极材料和电解质溶液。
(2)运用原电池原理设计实验，验证I2、Fe3＋氧化性的强弱，请在下面的方框内画出实验装置图(带盐桥)并写出电极反应。
(
模块
三
原电池电极反应式的书写
)
一般情况下：
负极：负极材料失电子生成相应离子，发生氧化反应；
正极：电解质溶液中阳离子在正极上得电子，发生还原反应；
总反应式：依据得失电子守恒配平上述两极反应式，然后相加。
【例4 】基础原电池
(1)锌(A)-铜(B)-H2SO4溶液(C)
负极： ；
正极： ；
总反应： 。
(2)Mg(A)-Al(B)-盐酸(C)
负极： ；
正极： ；
总反应： 。
(3)Mg(A)-Al(B)-NaOH溶液(C)
负极：2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O；
正极： ；
总反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(4)铁(A)-铜(B)-FeCl3溶液(C)
负极： ；
正极： ；
总反应： 。
(5)铁(A)-铜(B)-稀硝酸(C)
负极： ；
正极：NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O；
总反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
【例5 】带盐桥的原电池
某兴趣小组为了提高电池的效率设计了如图所示的原电池。请回答下列问题。
(1)若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，写出电极名称及对应的电极反应式：
Al片(　　)_____________________________________________________________________，
Cu片(　　)_____________________________________________________________________。
(2)若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，写出电极名称及对应的电极反应式：
Al片(　　)_____________________________________________________________________，
Cu片(　　)_____________________________________________________________________。
(
题型归纳
)
【题型1 原电池的工作原理】
1.1 Ⅰ．依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥是为了让两个池形成闭合回路。
（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。
（4）X电极看到的现象是_________，发生_________填氧化或还原反应。
（5）上述原电池每消耗64gCu同时转移电子数为_________。
Ⅱ.事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，
（6）下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_________(填字母)。
A．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH>0
B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH<0
C．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(l) ΔH<0
（7）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为_________。
1.2某锌铜原电池装置如图，下列说法正确的是

A．电极发生还原反应
B．电池工作时，盐桥中的会持续往右池移动
C．取出盐桥，电流计的指针能继续发生偏转
D．电池总反应为
1.3如图所示的原电池装置，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是
A．电子流动方向为：X→外电路→Y→溶液→X
B．若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒，Y为Zn
C．移向X电极，Y电极上有氢气产生
D．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
1.4下图为两种不同的铜锌原电池，下左图为单液原电池，下右图为双液原电池。下列相关说法不正确的是
A．上右图所示原电池能量利用率比上左图所示原电池要高
B．将上右图溶液换成稀硫酸，铜电极生成气体时，电路中转移电子
C．上左图所示单液原电池中，电流流向为铜片→导线→锌片→溶液-→铜片
D．上述原电池的反应原理为
【题型2 原电池正负极的判断及电极反应式的书写】
2.1性能各异的电池满足了不同的用电需求。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：。下列说法正确的是

A．硫酸铅电极是电池的负极
B．放电过程中，向负极移动
C．正极反应式为：
D．常温时，在正负极间接上检流计，指针不偏转
2.2锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而被重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　)
A．Li是正极，电极反应式为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋
C．MnO2是负极，电极反应式为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应式为Li－2e－===Li2＋
2.3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(图1)，测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示，已知O～t1，原电池的负极是Al片，反应过程中有红棕色气体产生，下列说法不正确的是(　　)
A．O～t1，正极的电极反应式为2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O
B．O～t1，溶液中的H＋向Cu电极移动
C．t1时，负极的电极反应式为Cu＋2e－===Cu2＋
D．t1时，原电池中电子的流动方向发生改变是因为Al在浓硝酸中钝化，氧化膜阻碍Al进一步反应
2.4如图是某同学设计的一个简易的原电池装置，回答下列问题。
(1)若a为镁、b为CuCl2，则正极材料为____________，负极上的电极反应式为____________________。
(2)若a为镁、b为NaOH，则Mg极上发生________反应(填“氧化”或“还原”)，负极上的电极反应式为____________________。
(3)若a为铜、b为浓硝酸，则电流的方向为________，正极上的电极反应式为________________________________________________________________________。
(4)上述事实表明，确定原电池中电极的类型时，不仅要考虑电极材料本身的性质，还要考虑____________________。
【题型3 原电池原理的应用】
3.1用过量铁片与稀盐酸反应，为减慢其反应速率而生成氢气量不变，下列措施中可行的有几项
①以铁屑代替铁片 ②用过量铜片代替铁片 ③在稀盐酸中加入少量CuSO4溶液 ④在稀盐酸中加入CH3COONa固体 ⑤在稀盐酸中加入等体积等物质的量浓度的NaCl溶液 ⑥在稀盐酸中加入硝酸钾溶液 ⑦在稀盐酸中加入Na2CO3固体
A．1 B．2 C．3 D．4
3.2把A、B、C、D四块金属片用导线两两相连，浸入稀硫酸中组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为
A．A>C>D>B B．A>B>C>D C．C>A>B>D D．B>A>C>D
3.3根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计如图所示原电池，下列说法错误的是(　　)
A．X可以是银或石墨
B．Y是硫酸铜溶液
C．电子从铜电极经外电路流向X电极
D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag
(
模块
四
分层训练
)
1．锌铜原电池装置如图所示，下列有关说法不正确的是
A．电极为该原电池的正极
B．电极是还原剂，又是电子导体
C．氯化钾盐桥中将移向溶液
D．一段时间后有红色固体沉积在电极表面
2．锌铜原电池的工作原理示意图如图，下列说法错误的是
A．电流从铜片经导线流向锌片
B．氢离子在铜表面被氧化，产生气泡
C．原电池是一种将化学能转化为电能的装置
D．电池工作一段时间后，电解质溶液的质量将增大
3．如图为锌铜原电池，盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂，下列说法错误的是
A．铜片作正极 B．盐桥中移向溶液
C．锌片不断溶解 D．电子从铜片经外电路流向锌片
4．铜锌原电池的装置如下图，下列说法正确的是
A．极发生还原反应 B．极电极反应式为
C．盐桥中进入溶液 D．电子由电极流向电极
5．某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有等量锌粒(均过量且颗粒大小相等)的反应瓶中，以研究硫酸铜溶液浓度对生成氢气速率的影响。实验结果显示，产生氢气速率最快的是E．下列判断错误的是
实验组别 A B C D E F
30
饱和溶液 0 0.5 2.5 5 20
10 0
A．，，
B．产生氢气的快慢可通过测定生成等体积的氢气所需的时间来判断
C．实验的反应速率比慢可能是锌粒表面析出的铜阻碍反应进行
D．实验证明硫酸铜可降低稀硫酸与锌生成氢气的反应的活化能
6．A、B、C、D四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。AB相连时，外电路电流从A流向B；AC相连时，C为正极；BD相连时，B上有气泡逸出，据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是
A．ABCD B．DBAC C．BDAC D．DBCA
7．A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验，下列说法正确的是
装置 甲 乙 丙
现象 金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
A．装置甲溶液中的阴离子移向B极
B．装置乙中C极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+
C．装置丙中电流由A→导线→D→电解质溶液→A
D．四种金属活动性由强到弱的顺序是B＞A＞D＞C
8．如图是某同学设计的原电池装置，下列说法正确的是
A．电极I上发生氧化反应
B．电子的移动方向：电极溶液→盐桥溶液→电极II
C．该原电池的总反应式为
D．盐桥中向左侧移动，向右侧移动
9．锌铜原电池(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＋＋Cu
C．在外电路中，电流从负极流向正极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
10．适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池，则下列说法正确的是
A．反应开始时，甲中石墨电极上发生氧化反应
B．当电流表指针为零时，若向甲池中加入FeCl2溶液，则乙中石墨电极为正极
C．反应开始时，盐桥中的阴离子会向甲池中移动
D．该反应达到平衡状态时，电流表指针仍会偏转
11．如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水，同时还能淡化海水。下列说法正确的是
A．电流由a极经导线流向b极
B．电池工作一段时间后，右室溶液的pH减小
C．交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，交换膜Ⅱ为阳离子交换膜
D．工作时温度越高效果越好
12．10mL浓度为的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是
A．Na2CO3 B．CH3COONa C．NaNO3 D．CuCl2
13．下列各装置中，有电流产生的是
A． B．
C． D．
14．1836年丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，下图是实验室模拟原电池原理组装的丹尼尔电池，盐桥中装有饱和溶液的琼胶，回答下列问题。
（1）上图装置中能量的转化形式为 能转化为 能；（2）在该原电池中， 是负极材料(填“锌片”或“铜片”)，铜片一极发生 反应(填“氧化”或“还原”)；
（3）当该原电池开始工作时，盐桥中的的移动方向是 (请在下列选项中选择)
A． 流向硫酸锌溶液 B． 流向硫酸铜溶液
（4）该原电池的正极电极反应式为 ；当电路中转移时，锌片溶解的质量为 。
15．某研究性学习小组欲探究原电池的工作原理，按如图所示装置进行实验。
序号 A B 烧杯中的液体
1 Mg Al 稀H2SO4
2 Pt Pt NaOH溶液
3 Pt Pt 熔融的Na2CO3
4 Pb PbO2 稀H2SO4
（1）第1组实验中的负极是 ，正极的电极反应式为 ，若将烧杯中的液体换为NaOH溶液，则负极为 ，该电极的电极反应式为 。
（2）第2组实验中，向A、B极附近分别通入H2和O2，则负极的电极反应式为 ，正极区溶液的pH值 (填变大、减小或不变)。
（3）第3组实验中，向A极附近通入CO，向B极附近通入CO2及O2的混合气体，则正极的电极反应式为 。
（4）第4组实验中，总反应方程式为Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，负极反应式为Pb﹣2e-+=PbSO4，则正极的电极反应式为 ，该电池工作时，如果正极材料质量增加96g，理论上在外电路通过得电子数目为 。
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