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1.2.1原电池的工作原理
1 [2025徐州铜山期中]“嫦娥六号”实现世界首次月球背面采样返回，下列探月过程中涉及化学能转化为电能的是(　　)
A. 燃烧推进剂液氢和液氧，使火箭升空
B. 展开太阳能电池翼持续供电
C. 启动锂离子蓄电池组供电
D. 电解水装置实现航天器中氧气再生
2 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
③SO向Cu极移动
④若有0.5 mol电子流经导线，则理论上可产生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. ①②③ B. ②④⑥ C. ③④⑤ D. ②④
3 如图所示的原电池装置，X、Y为两个电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，下列关于此装置的叙述正确的是(　　)
A. 外电路中的电流方向为X→外电路→Y
B. 若两个电极分别为Zn和碳棒，则X为碳棒，Y为Zn
C. 若两个电极都是金属，则它们的活动性顺序为X＞Y
D. X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
4 [2025南京五校联盟期末]由A、B、C、D四种金属按如图装置进行实验。根据实验现象判断下列说法错误的是(　　)
A上有气体产生 B的质量增加 二价金属A不断溶解
甲 乙 丙
A. 装置甲中正极反应式：2H＋＋2e－===H2↑
B. 四种金属的活泼性：C>B>A>D
C. 装置乙中B为负极
D. 装置丙中负极反应式为A－2e－===A2+
5 某同学设计的水果电池如图所示，下列有关说法错误的是(　　)
A. 若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2
B. 水果电池的化学能转化为电能
C. 此水果发电的原理是电磁感应
D. 金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片
6 Mg AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是(　　)
A. 负极反应式为Mg－2e－===Mg2+
B. 正极反应式为Ag＋＋e－===Ag
C. 电池放电时，Cl－由正极向负极迁移
D. 负极会发生副反应：Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
7 某课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A. 电子的流动方向：锌片→LED灯→铜片
B. 锌片上发生的电极反应式为Zn－2e－===Zn2+
C. 如果将稀硫酸换成柠檬汁，则LED灯不发光
D. 溶液中H＋移向铜片
8 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. a为负极，发生还原反应
B. b电极反应式为Fe3+＋e－===Fe2+
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
9 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+
10 热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。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LiClKCl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PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法不正确的是(　　)
A. 正极反应式为PbSO4＋2e－＋2Li＋===Li2SO4＋Pb
B. 放电过程中，Li＋向PbSO4电极移动
C. 每转移0.2 mol电子，理论上生成20.7 g Pb
D. 放电时，电子由Ca电极流出经LiClKCl混合物到达硫酸铅电极
11 结合下图判断，下列叙述不正确的是(　　)
Ⅱ
A. Ⅰ、Ⅱ的反应原理均是Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu
B. Ⅰ、Ⅱ中均有电子转移，均是把化学能转化为电能
C. 随着反应的进行，Ⅰ、Ⅱ中CuSO4溶液颜色均渐渐变浅
D. 取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，有白色沉淀产生
12 现有A、B、C、D和Cu五种金属片，将其分别用导线连接后浸入稀硫酸中(如图所示)，每次实验时，通过灵敏电流计测出电子流动方向如下表所示。
实验分组 所用金属 电子流向
① A、Cu A→Cu
② C、D D→C
③ A、C C→A
④ B、Cu Cu→B
⑤ … …
　
根据上述情况，回答下列问题。
(1) 上述五种金属的活动性顺序：__________________________________。
(2) 在①中，Cu片上观察到的现象是________________。
(3) 在②中，溶液中H＋向金属片________移动。
(4) 如果实验⑤用B、D，则导线中电流方向为________(填“B→D”或“D→B”)。
(5) 已知反应：Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+。请用下列试剂和材料，用题图所示装置，将此反应设计成原电池。
试剂：CuCl2溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、双氧水、NaOH溶液。材料：Cu片、Fe片、石墨棒。
设计电池应选用的试剂和材料是__________________________。
13 [2025南通如东期中]原电池的组装与测试在科学研究、生产实践等多领域发挥重要作用。
(1) 搭建如图1装置，闭合K一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。
图1
①盐桥中NO移动方向：________(填“向左”或“向右”)。
②电池总反应为__________________________________________。
③若直接混合AgNO3溶液和KI溶液，立即产生黄色沉淀，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。可能原因是________________________________________________。
(2) 非氧化还原反应(如中和反应、沉淀反应等)亦可组装原电池。如对于反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)，可选择H2作为中间产物(如图2所示)组装原电池，相应的电极反应式可表示如下：
图2
(＋) 2H＋(aq)＋2e－===H2(g)、
(－) H2(g)＋2OH－(aq)－2e－===2H2O(l)。
沉淀反应：Cu2+(aq)＋2OH－(aq)===Cu(OH)2(s)同样可组装为原电池。则相应的电极反应式可表示如下：
(－) ______________________________、(＋) ___________________________。
(3) 如图3所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室通入适量NH3后电池开始工作从而实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。
图3
①乙室Cu电极为________(填“正”或“负”)极。
②电池总反应为______________________________________________。
③隔膜的作用：_________________________________________。
14 [2025常州期中]通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2(如图所示)。其中氧化过程发生如下两步反应：H2S＋H2SO4===SO2＋S↓＋2H2O、S＋O2===SO2。
(1) 写出a极反应式：______________________________________________。
(2) 理论上，1 mol H2S完全反应需通入________mol O2，b极上产生________mol H2。
1. C　启动锂离子蓄电池组供电，可将化学能转化为电能，C正确。
2. D　Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，①错误；铜为正极，发生得电子的还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，②正确，⑤错误；SO向负极(Zn极)移动，③错误；由2e－～H2知，若有0.5 mol电子流经导线，则理论上可产生0.25 mol气体，④正确；电子从Zn极经过导线流向Cu极，⑥错误。故选D。
3. C
4. C　A上有气体(H2)产生，则A为正极，发生得电子的还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，A正确；装置甲中A为正极，则活泼性B>A，装置乙中，B的质量增加，B为正极，则活泼性C>B，装置丙中，A不断溶解，A为负极，则活泼性A>D，故四种金属的活泼性C>B>A>D，B正确，C错误；装置丙中，二价金属A不断溶解，则负极反应式为A－2e－===A2+，D正确。
5. C　
6. B　正极反应式为2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－，B错误。
7. C　原电池中电子由负极锌电极流出，经LED灯再流向正极铜电极，A正确； 该原电池中，锌片作负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2+，B正确；柠檬汁可以导电，能作电解质溶液，将稀硫酸换成柠檬汁仍然能构成原电池，所以LED灯能发光，C错误；原电池中阳离子H＋移向正极铜片，D正确。
8. D　根据Cl－的移动方向可知，b电极为负极，a电极为正极，根据电池反应式可知，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。
9. B　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。
10. D　正极发生还原反应：PbSO4＋2e－＋2Li＋===Li2SO4＋Pb，A正确；放电过程中，Li＋向正极移动，B正确；每转移0.2 mol电子，理论上生成 0.1 mol Pb，质量为0.1 mol×207 g/mol＝20.7 g，C正确；放电时，电子由Ca电极流出经外电路到达硫酸铅电极，D错误。
11. B　Ⅰ中发生的是化学反应，没有电能产生，Ⅱ中发生的是电化学反应，化学能转化为电能，但二者的反应原理都是Zn＋Cu2+===Zn2+＋Cu，A正确，B错误；随着反应的进行，Ⅰ、Ⅱ中c(Cu2+)逐渐减小，溶液颜色均渐渐变浅，C正确；在原电池工作过程中，盐桥中的Cl－移向负极，即a中溶液含有Cl－，故取a中溶液，加足量Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，有AgCl沉淀产生，D正确。
12. (1) D>C>A>Cu>B
(2) 有无色气泡生成
(3) C　(4) B→D
(5) FeCl3溶液、Cu片、石墨棒
13. (1) ①向左　②2Ag＋＋2I－===2Ag＋I2　③沉淀反应相较氧化还原反应的活化能小，反应速率更快，导致溶液中Ag＋、I－的浓度显著下降，Ag＋的氧化性、I－的还原性也随之减弱，从而难以发生氧化还原反应
(2) Cu(s)＋2OH－(aq)－2e－===Cu(OH)2(s)
Cu2+(aq)＋2e－===Cu(s)
(3) ①正　②Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+　③仅让SO从乙室迁移到甲室(阴离子交换膜)，避免NH3从甲室扩散到乙室
解析：(1) ①Y电极表面有银白色物质析出，则Y电极为原电池的正极，电解质溶液中阴离子移向负极区，故盐桥中NO向左移动。②负极反应式为 2I－－2e－===I2，正极反应式为Ag＋＋e－===Ag，故总反应式为2Ag＋＋2I－===2Ag＋I2。③产生的黄色沉淀为AgI，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色，说明未发生氧化还原反应：2Ag＋＋2I－===2Ag↓＋I2，可能原因是沉淀反应的活化能小，反应速率比氧化还原反应快，使Ag＋、I－的浓度显著减小，导致Ag＋的氧化性、I－的还原性减弱，难以发生氧化还原反应。(3) ①低温分解生成CuSO4和NH3的物质是[Cu(NH3)4]SO4，NH3与甲室中的溶液反应生成[Cu(NH3)4]SO4，甲室Cu电极为负极，失去电子转化为与NH3结合所需的Cu2+，故乙室Cu电极正极。
14. (1) SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋
(2) 1　2

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