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第四章
化学反应与电能
第一节　原电池
第1课时　原电池的工作原理
[核心素养发展目标]　1.理解原电池的工作原理，能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。2.能设计简单的原电池并能理解原电池工作原理的应用。
一、原电池的工作原理
1.实验探究含盐桥的锌铜原电池的工作原理
(1)实验现象：两种电池均产生电流，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质生成，电流表指针发生偏转。
(2)实验结论：两种装置均能构成原电池，将化学能转化成电能。
(3)分析上述原电池的工作原理
负极 正极
电极材料 锌片 铜片
电极反应 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu
反应类型 氧化反应 还原反应
电池总反应 Zn+Cu2+===Cu+Zn2+
电子流向 由锌极通过导线流向铜极
离子移向 阳离子移向正极，阴离子移向负极
(4)根据以上实验探究回答下列问题：
①盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂)中离子移动方向：Cl-移向ZnSO4溶液，K+移向CuSO4溶液。盐桥在原电池装置中的作用是形成闭合回路，平衡电荷，产生稳定电流。
②对比图Ⅰ与图Ⅱ两装置，能更有效地将化学能转化为电能的是图Ⅱ，其原因是图Ⅰ装置中负极直接与CuSO4溶液接触，导致部分化学能转化为热能，产生的电流强度小。
2.原电池
(1)定义：把化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件
(1)理论上，任何的氧化还原反应都可设计成原电池(　　)
(2)盐桥是所有原电池构成的必要条件(　　)
(3)构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属(　　)
(4)利用图1能实现Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑(　　)
(5)图2能验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
(1)下列反应理论上能设计成原电池的是　　　
(填序号)。
①HCl+NaOH===NaCl+H2O　ΔH<0
②2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)ΔH<0
③4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH<0
答案　②③
(2)下列装置中，能构成原电池的是　　　(填序号)，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应式：　　　　。
答案　①②⑤
①Cu是正极：2H++2e-===H2↑；
Fe是负极：Fe-2e-=== Fe2+。
②Zn是负极：Zn-2e-===Zn2+；
Fe是正极：Cu2++2e-===Cu。
⑤Ag是正极：Ag++e-=== Ag；
Cu是负极：Cu-2e-===Cu2+
原电池中正、负极的判断
判断依据 负极 正极
电子流动方向 电子流出极 电子流入极
电解质溶液中阴、阳离子定向移动的方向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极
电流方向 电流流入极 电流流出极
两极发生的反应 失电子，发生氧化反应 得电子，发生还原反应
电极材料 一般是活动性较强的金属 活动性较弱的金属或能导电的非金属
二、原电池工作原理的应用
1.加快化学反应速率
当试管a中滴入少量CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较试管b中的　　　　，其原因是　　　　　　。
答案　快　CuSO4溶液与锌发生置换反应生成Cu，从而形成微小锌铜原电池，加快产生H2的速率
2.比较金属的活动性强弱
原电池的两极为两种不同金属时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼(注意电解质溶液的种类)。
3.设计原电池的一般思路
普通原电池的设计思路：“两极一液一回路”。
1.某单液原电池的总反应为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag，下列关于该反应的电池设计正确的是(　　)
A.正极材料为Cu，电解质溶液为CuCl2
B.负极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3
C.正极材料为C，电解质溶液为AgNO3
D.负极材料为Cu，电解质溶液为CuSO4
答案　C
解析　由总反应式可知，Cu的化合价升高，失电子，Cu作负极，A、B错误；C与AgNO3不反应，电解质溶液中的Ag+在正极得电子生成Ag，符合电池总反应，C正确，D错误。
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
解析　由第一个装置a极质量减小可知，a极是负极，金属活动性：a>b；第二个装置依据氧化性、还原性的规律推出金属活动性：b>c；第三个装置的金属活动性：d>c；由第四个装置电流流向：a→d，故金属活动性：d>a。综上所述，这四种金属的活动性顺序是d>a>b>c。
3.利用反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2，设计一个原电池装置。
(1)在下图方框中画出两种原电池装置图，标明电极材料和电解质溶液。
单液原电池装置图
带盐桥的双液原电池装置图
(2)写出电极反应式。
负极：　　　　。
正极：　　　　。
答案　(1)
(说明：正极材料除石墨外，还可以用银、金、铂等)
(2)Cu-2e-===Cu2+　Fe3++e-===Fe2+
课时对点练
[分值：50分]
[1~8题，每小题2分]
题组一　原电池的工作原理
1.下列关于原电池的叙述错误的是(　　)
A.原电池中的电解质不一定处于液态
B.若欲使原电池处于工作状态，必须使其与外电路形成闭合回路
C.金属活动性顺序中，排在前面的金属总是作负极，排在后面的金属总是作正极
D.负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应
答案　C
解析　原电池中的电解质不一定处于液态，也可以是固态或糊状物，A正确；金属活动性顺序中，排在前面的金属不一定总是作负极，排在后面的金属也不一定总是作正极，例如铁、铜和浓硝酸构成的原电池中铁是正极，铜是负极，C错误；原电池中负极总是失去电子，发生氧化反应，正极总是得到电子，发生还原反应，D正确。
2.下列装置中，电流表指针不能发生偏转的是(　　)
答案　A
解析　A项，锌插入CuCl2溶液中，锌置换出铜，电子不经过导线，没有电流产生，则电流表指针不发生偏转；B项，可构成原电池，镁为负极，铝为正极，电流表指针发生偏转；C项，可构成原电池，锌为负极，铜为正极，电流表指针发生偏转；D项，可构成原电池，锌为负极，铜为正极，电流表指针发生偏转。
3.(2026·云南高二上阶段练习)Zn-Cu原电池的工作原理如图所示，电池工作时，下列说法正确的是(　　)
A.向Cu电极迁移
B.一段时间后，电解质溶液的pH将减小
C.Zn电极上的电极反应式为Zn+2e-===Zn2+
D.Cu电极上发生还原反应
答案　D
解析　Zn-Cu原电池的总反应式为Zn+2H+===Zn2++H2↑，Zn被氧化，Zn电极为负极，则Cu电极是正极，以此解答。原电池中阴离子向负极移动，则向Zn电极迁移，A错误；由分析可知，原电池工作过程中消耗氢离子，则一段时间后，溶液中氢离子浓度减小，电解质溶液的pH将增大，B错误；Zn失去电子被氧化为锌离子，则Zn电极上的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，C错误；Cu电极上氢离子得到电子发生还原反应：2H++2e-===H2↑，D正确。
4.某原电池装置如图所示，盐桥中装有琼脂-KNO3。
下列①~⑥中正确的有(　　)
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e-===Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
⑤盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液
⑥电子的移动方向：Cu电极→导线→Ag电极→AgNO3溶液→盐桥→Cu(NO3)2溶液
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
答案　C
5.将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是(　　)
A.Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2+
B.若铝条表面有氧化膜，也不必处理
C.该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D.Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
答案　B
解析　Mg虽然比Al活泼，但铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，镁与NaOH溶液不反应，所以在题述装置中铝失电子，为原电池的负极，A错误；铝条表面的氧化膜能与NaOH溶液反应，故不必处理，B正确；该装置外电路的电流是由电子的定向移动形成的，而内电路的电流则是由溶液中离子的定向移动形成的，C错误；铝为原电池的负极，由于电池开始工作时，生成的铝离子的量较少，NaOH过量，此时不会有Al(OH)3白色沉淀析出，D错误。
题组二　原电池工作原理的应用
6.下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是(　　)
A.加入少量ZnSO4固体
B.加入少量水
C.加入少量CuSO4固体
D.用98%的浓硫酸代替稀硫酸
答案　C
解析　加入少量ZnSO4固体，不会改变反应物的浓度，不会改变反应速率，故A不选；加水，溶液的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小，故B不选；加入少量CuSO4固体，会发生反应置换出铜，形成原电池，使反应速率加快，故C选；浓硫酸在常温下使铁钝化，D不选。
7.(2026·云南普洱期中)如图装置，电流表指针会偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是(　　)
A.正极：Cu　负极：Zn　S：稀H2SO4
B.正极：Zn　负极：Cu　S：CuSO4溶液
C.正极：Ag　负极：Zn　S：AgNO3溶液
D.正极：Fe　负极：Cu　S：AgNO3溶液
答案　C
解析　负极变细说明负极是金属失电子，正极变粗说明有金属析出，电流表指针会偏转说明有电流通过，即该装置构成了原电池。硫酸为电解质溶液，正极生成氢气，不能变粗，A错误；锌的金属性强于铜，与硫酸铜溶液构成原电池时锌是负极，铜是正极，B错误；锌为负极，硝酸银溶液为电解质溶液，则锌失去电子生成锌离子进入溶液，正极上银离子得到电子生成银单质析出，C正确；原电池中硝酸银溶液作电解质溶液时，活泼金属作负极，则Fe作负极，铜作正极，D错误。
8.用A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述正确的是(　　)
实验 装置 甲 乙 丙
实验 现象 A不断溶解 C的表面有红色固体析出 A上有气泡产生
A.装置甲中的B金属是原电池的负极
B.装置乙中，外电路中电流的流向为B→C
C.装置丙中溶液中的S移向A
D.四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C
答案　D
解析　装置甲中A不断溶解，则A为负极，B为正极，A错误；装置乙中C的表面有红色固体析出，则C为正极，B为负极，外电路中电流方向：C→B，B错误；装置丙中A上有气泡产生，则A为正极，D为负极，溶液中S向D移动，C错误。
[9~12题，每小题3分]
9.(2026·河北衡水期中)通过原电池实验比较Ag+、I2的氧化性，装置如图。下列说法错误的是(　　)
A.图中盐桥中的电解质可用KNO3
B.闭合K，电流表指针偏转，石墨2作负极
C.指针归零后，向右侧烧杯中滴加1 mol·L-1 AgNO3溶液或向左侧烧杯中滴加1 mol·L-1 KI溶液，指针均有偏转，说明Ag+(或I-)浓度越大，溶液的氧化性(或还原性)越强
D.已知AgI的Ksp=1×10-16，当等体积等浓度的AgNO3和KI溶液混合后，溶液中c(Ag+)和c(I-)很小，Ag+的氧化性和I-的还原性很弱，二者直接接触，不发生氧化还原反应
答案　B
解析　盐桥中电解质需不与两侧溶液反应，KNO3中的K+和N均不与KI中的I-或AgNO3中的Ag+反应，可作盐桥中的电解质，A正确；闭合K后，Ag+氧化性强于I2，石墨2电极上Ag+发生还原反应：Ag+ + e-===Ag，为正极；石墨1电极上I-发生氧化反应：2I--2e-===I2，为负极，B错误；指针归零达平衡后，右侧滴加AgNO3溶液使正极电势升高，左侧滴加KI溶液使负极电势降低，均导致电势差重新产生，指针偏转，说明离子的浓度影响其氧化性或还原性，C正确；等体积等浓度的AgNO3和KI溶液混合生成AgI沉淀，c(Ag+)=c(I-)==1×10-8 mol·L-1，浓度极低导致Ag+的氧化性和I-的还原性极弱，无法发生氧化还原反应，D正确。
10.图甲和图乙均是双液原电池装置，下列说法不正确的是(　　)
A.甲中电池总反应的离子方程式为Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)
B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s)能够发生
C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D.乙中有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出
答案　B
解析　由图甲可知Cd的活动性强于Co，由图乙可知Co的活动性强于Ag，则Cd的活动性强于Ag，故Ag不能置换出Cd，B错误。
11.(2026·南昌高二上阶段练习)硅锰原电池在酸性环境下的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
已知：质子交换膜允许H+通过，电子不能穿过交换膜。
A.正极的电极反应式为Si+2H2O-4e-===SiO2+4H+
B.每当正极区溶液质量增加44.5 g，就有1 mol e-从右向左穿过质子交换膜
C.放电过程中，负极附近溶液pH减小
D.将交换膜更换为阴离子交换膜，电解液换为NaOH溶液，电流更平稳，电池寿命更长
答案　C
解析　由图可知，在碳硅电极上Si被氧化生成SiO2，则碳硅电极为负极，电极反应式为Si-4e-+2H2O ===SiO2+4H+；在MnO2电极上MnO2被还原生成Mn2+，则MnO2电极为正极，电极反应式为2MnO2+4e-+8H+===2Mn2++4H2O，A错误；质子交换膜允许H+通过，电子不能穿过交换膜(电子通过外电路移动)，且H+从负极区(左)向正极区(右)移动，B错误；负极反应式为Si-4e-+2H2O===SiO2+4H+，生成H+且消耗水使负极附近H+浓度增大，溶液pH减小，C正确；碱性环境下SiO2与NaOH反应生成可溶性硅酸盐，会缩短电池寿命，D错误。
12.(2026·北京高二上阶段练习)某同学研究FeSO4溶液和AgNO3溶液的反应，设计如下对比实验。
实验 现象
连通电路后，电流表指针向右偏转，分别取反应前和反应一段时间后甲烧杯中的溶液，滴加KSCN溶液，前者几乎无色，后者显红色
连通电路后，电流表指针向左发生微小的偏转，丙、丁烧杯中均无明显现象
下列说法正确的是(　　)
A.仅由Ⅰ中的现象可推知Ag+的氧化性强于Fe3+
B.Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是Fe2+氧化了银电极
C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极，电流表指针可能不再向左偏转
D.对比Ⅰ、Ⅱ可知，Ⅰ中氧化了Fe2+
答案　C
解析　由实验Ⅰ可知甲烧杯溶液在反应后生成Fe3+，电子由石墨电极流向银电极，则石墨电极为负极，银电极为正极，负极发生反应：Fe2+-e-===Fe3+，正极可能发生反应：Ag++e-===Ag或2H2O+O2+4e-===4OH-；由实验Ⅱ可知，银电极为负极，石墨电极为正极，负极发生反应：Ag-e-===Ag+，由烧杯丙、丁中的现象可知，pH=5的环境下N不能氧化Fe2+，且不会发生2H2O+O2+4e-===4OH-，故实验Ⅰ中正极发生的反应只能为Ag++e-===Ag，因此由Ⅰ、Ⅱ中现象能说明Ag+的氧化性强于Fe3+，A、D错误；由金属活动性顺序知，Fe2+不能氧化Ag，B错误；若将银电极换成石墨电极，Ⅱ中Fe2+可能被O2氧化导致电流表指针向右偏转，C正确。
13.(12分)有如图所示的四个装置，回答相关问题：
(1)图①中，Mg作　　　　极。
(2)图②中，Mg作　　　　极，写出负极反应式：　　　　，正极反应式：　　　　，总反应的离子方程式：　　　　。
(3)图③中，Fe作　　　　　极，写出负极反应式：　　　　　　　　，正极反应式：　　　　　　　，总反应的化学方程式：　　　　　　　。
(4)图④装置能否构成原电池？　　　　(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为　　　　，电极反应式为　　　　
(若不能构成原电池，后两问不用回答)。
答案　(1)负　(2)正　Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-　2H2O+2e-===2OH-+H2↑　2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑　(3)正　Cu-2e-===Cu2+　N+2H++e-===NO2↑+H2O　Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O　(4)能　Cu　O2+4e-+2H2O===4OH-
14.(10分)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，请回答下列问题：
(1)反应开始时，乙中石墨电极上发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为　　　　　　　　　　。甲中石墨电极上发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为　　　　　　　　　　　　。
(2)电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作　　　　(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。
答案　(1)氧化　2I--2e-===I2　还原　Fe3++e-===Fe2+　(2)正　I2+2e-===2I-
解析　根据反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2，原电池的电极反应：负极：2I--2e-===I2，发生氧化反应；正极：Fe3++e-===Fe2+，发生还原反应。
(2)当电流表读数为0时反应已达平衡，此时，在甲中加入FeCl2固体，反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2向左进行。因此，乙中石墨作正极，电极反应式为I2+2e-===2I-。(共58张PPT)
第四章 第一节
第1课时　原电池的工作原理
核心素养 发展目标
1.理解原电池的工作原理，能根据电极反应、电流方向或离子的移动方向判断原电池的正极和负极。
2.能设计简单的原电池并能理解原电池工作原理的应用。
内容索引
课时对点练
一、原电池的工作原理
二、原电池工作原理的应用
< 一 >
原电池的工作原理
1.实验探究含盐桥的锌铜原电池的工作原理
(1)实验现象：两种电池均产生电流，锌片_________，铜片上_________
_______，电流表指针发生_____。
(2)实验结论：两种装置均能构成原电池，将化学能转化成电能。
逐渐溶解
有红色物
质生成
偏转
(3)分析上述原电池的工作原理
负极 正极
电极材料 _____ _____
电极反应 _____________ _____________
反应类型 _____反应 _____反应
Zn-2e-===Zn2+
锌片
铜片
Cu2++2e-===Cu
氧化
还原
负极 正极
电池总反应 _____________________
电子流向 由____极通过导线流向____极
离子移向 阳离子移向____极，阴离子移向____极
Zn+Cu2+===Cu+Zn2+
锌
铜
正
负
(4)根据以上实验探究回答下列问题：
①盐桥(装有含KCl饱和溶液的琼脂)中离子移动方向：_____移向ZnSO4溶液，_____移向CuSO4溶液。盐桥在原电池装置中的作用是____________
_______________________。
Cl-
K+
形成闭合回路，
平衡电荷，产生稳定电流
②对比图Ⅰ与图Ⅱ两装置，能更有效地将化学能转化为电能的是_______，其原因是_______________________________________________________
_________________________。
图Ⅱ
图Ⅰ装置中负极直接与CuSO4溶液接触，导致部分化学能转化
为热能，产生的电流强度小
2.原电池
(1)定义：把_____能转化为____能的装置。
(2)构成条件
化学
电
活泼性不同
电解质
闭合
(1)理论上，任何的氧化还原反应都可设计成原电池
(2)盐桥是所有原电池构成的必要条件
(3)构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属
(4)利用图1能实现Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑
(5)图2能验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移
×
×
√
×
×
(1)下列反应理论上能设计成原电池的是　　　 (填序号)。
①HCl+NaOH===NaCl+H2O　ΔH<0
②2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)　ΔH<0
③4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)　ΔH<0
②③
(2)下列装置中，能构成原电池的是　 　　(填序号)，能构成原电池的指出电极的名称并写出电极反应式：______________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________。
①②⑤
①Cu是正极：2H++2e-===H2↑；
Fe是负极：Fe-2e-=== Fe2+。②Zn是负极：Zn-2e-===Zn2+；Fe是正极：Cu2++2e-===Cu。⑤Ag是正极：Ag++e-=== Ag；Cu是负极：Cu-2e-===Cu2+
原电池中正、负极的判断
归纳总结
判断依据 负极 正极
电子流动方向 电子流出极 电子流入极
电解质溶液中阴、阳离子定向移动的方向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极
电流方向 电流流入极 电流流出极
两极发生的反应 失电子，发生氧化反应 得电子，发生还原反应
电极材料 一般是活动性较强的金属 活动性较弱的金属或能导电的非金属
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< 二 >
原电池工作原理的应用
1.加快化学反应速率
当试管a中滴入少量CuSO4溶液后，观察到其中产生气泡的速率较试管b中的____，其原因是____________________________________________
_________________________________。
快
CuSO4溶液与锌发生置换反应生成Cu，从而形成
微小锌铜原电池，加快产生H2的速率
2.比较金属的活动性强弱
原电池的两极为两种不同金属时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼(注意电解质溶液的种类)。
3.设计原电池的一般思路
普通原电池的设计思路：“两极一液一回路”。
1.某单液原电池的总反应为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag，下列关于该反应的电池设计正确的是
A.正极材料为Cu，电解质溶液为CuCl2
B.负极材料为Ag，电解质溶液为AgNO3
C.正极材料为C，电解质溶液为AgNO3
D.负极材料为Cu，电解质溶液为CuSO4
√
由总反应式可知，Cu的化合价升高，失电子，Cu作负极，A、B错误；
C与AgNO3不反应，电解质溶液中的Ag+在正极得电子生成Ag，符合电池总反应，C正确，D错误。
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　　　　　。
d>a>b>c
由第一个装置a极质量减小可知，a极是负极，金属活动性：a>b；第二个装置依据氧化性、还原性的规律推出金属活动性：b>c；第三个装置的金属活动性：d>c；由第四个装置电流流向：a→d，故金属活动性：d>a。综上所述，这四种金属的活动性顺序是d>a>b>c。
3.利用反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2，设计一个原电池装置。
(1)在下图方框中画出两种原电池装置图，标明电极材料和电解质溶液。






单液原电池装置图
带盐桥的双液原电池装置图
答案　(说明：正极材料除石墨外，还可以用银、金、铂等)
(2)写出电极反应式。
负极：　　　　 。
正极：　 　　　。
Cu-2e-===Cu2+
Fe3++e-===Fe2+
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< 三 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C A D C B C C D
题号 9 10 11 12
答案 B B C C
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13.
(1)负
(2)正　Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-　2H2O+2e-===2OH-+H2↑　2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
(3)正　Cu-2e-===Cu2+　N+2H++e-===NO2↑+H2O　Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)能　Cu　O2+4e-+2H2O===4OH-
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14.
(1)氧化　2I--2e-===I2　还原　Fe3++e-===Fe2+
(2)正　I2+2e-===2I-
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
题组一　原电池的工作原理
1.下列关于原电池的叙述错误的是
A.原电池中的电解质不一定处于液态
B.若欲使原电池处于工作状态，必须使其与外电路形成闭合回路
C.金属活动性顺序中，排在前面的金属总是作负极，排在后面的金属总
　是作正极
D.负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应
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对点训练
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原电池中的电解质不一定处于液态，也可以是固态或糊状物，A正确；
金属活动性顺序中，排在前面的金属不一定总是作负极，排在后面的金属也不一定总是作正极，例如铁、铜和浓硝酸构成的原电池中铁是正极，铜是负极，C错误；
原电池中负极总是失去电子，发生氧化反应，正极总是得到电子，发生还原反应，D正确。
答案
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2.下列装置中，电流表指针不能发生偏转的是
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A项，锌插入CuCl2溶液中，锌置换出铜，电子不经过导线，没有电流产生，则电流表指针不发生偏转；
B项，可构成原电池，镁为负极，铝为正极，电流表指针发生偏转；
C项，可构成原电池，锌为负极，铜为正极，电流表指针发生偏转；
D项，可构成原电池，锌为负极，铜为正极，电流表指针发生偏转。
3.(2026·云南高二上阶段练习)Zn-Cu原电池的工作原理如图所示，电池工作时，下列说法正确的是
A.向Cu电极迁移
B.一段时间后，电解质溶液的pH将减小
C.Zn电极上的电极反应式为Zn+2e-===Zn2+
D.Cu电极上发生还原反应
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Zn-Cu原电池的总反应式为Zn+2H+===Zn2++H2↑，Zn被氧化，Zn电极为负极，则Cu电极是正极，以此解答。原电池中阴离子向负极移动，则向Zn电极迁移，A错误；
由分析可知，原电池工作过程中消耗氢离子，则一段时间后，溶液中氢离子浓度减小，电解质溶液的pH将增大，B错误；
Zn失去电子被氧化为锌离子，则Zn电极上的电极反应式为Zn-2e-===
Zn2+，C错误；
Cu电极上氢离子得到电子发生还原反应：2H++2e-===H2↑，D正确。
4.某原电池装置如图所示，盐桥中装有琼脂-KNO3。
下列①~⑥中正确的有
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为Ag++e-===Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池总反应相同
⑤盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液
⑥电子的移动方向：Cu电极→导线→Ag电极→AgNO3溶液→盐桥→Cu(NO3)2溶液
A.4个　　　　B.3个　　　　C.2个　　　　D.1个
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5.将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流表连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是
A.Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2+
B.若铝条表面有氧化膜，也不必处理
C.该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D.Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
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Mg虽然比Al活泼，但铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，镁与NaOH溶液不反应，所以在题述装置中铝失电子，为原电池的负极，A错误；
铝条表面的氧化膜能与NaOH溶液反应，故不必处理，B正确；
该装置外电路的电流是由电子的定向移动形成的，而内电路的电流则是由溶液中离子的定向移动形成的，C错误；
铝为原电池的负极，由于电池开始工作时，生成的铝离子的量较少，NaOH过量，此时不会有Al(OH)3白色沉淀析出，D错误。
题组二　原电池工作原理的应用
6.下列方法可以加快铁和稀硫酸的反应速率的是
A.加入少量ZnSO4固体
B.加入少量水
C.加入少量CuSO4固体
D.用98%的浓硫酸代替稀硫酸
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加入少量ZnSO4固体，不会改变反应物的浓度，不会改变反应速率，故A不选；
加水，溶液的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小，故B不选；
加入少量CuSO4固体，会发生反应置换出铜，形成原电池，使反应速率加快，故C选；
浓硫酸在常温下使铁钝化，D不选。
7.(2026·云南普洱期中)如图装置，电流表指针会偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是
A.正极：Cu　负极：Zn　S：稀H2SO4
B.正极：Zn　负极：Cu　S：CuSO4溶液
C.正极：Ag　负极：Zn　S：AgNO3溶液
D.正极：Fe　负极：Cu　S：AgNO3溶液
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负极变细说明负极是金属失电子，正极变粗说明有金属析出，电流表指针会偏转说明有电流通过，即该装置构成了原电池。硫酸为电解质溶液，正极生成氢气，不能变粗，A错误；
锌的金属性强于铜，与硫酸铜溶液构成原电池时锌是负极，铜是正极，B错误；
锌为负极，硝酸银溶液为电解质溶液，则锌失去电子生成锌离子进入溶液，正极上银离子得到电子生成银单质析出，C正确；
原电池中硝酸银溶液作电解质溶液时，活泼金属作负极，则Fe作负极，铜作正极，D错误。
8.用A、B、C、D四种金属按表中装置进行实验，下列叙述正确的是
答案
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实验装置 甲 乙 丙

实验现象 A不断溶解 C的表面有红色固体析出 A上有气泡产生
A.装置甲中的B金属是原电池的负极
B.装置乙中，外电路中电流的流向为B→C
C.装置丙中溶液中的S移向A
D.四种金属的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C
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答案
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装置甲中A不断溶解，则A为负极，B为正极，A错误；
装置乙中C的表面有红色固体析出，则C为正极，B为负极，外电路中电流方向：C→B，B错误；
装置丙中A上有气泡产生，则A为正极，D为负极，溶液中S向D移动，C错误。
9.(2026·河北衡水期中)通过原电池实验比较Ag+、I2的氧化性，装置如图。下列说法错误的是
A.图中盐桥中的电解质可用KNO3
B.闭合K，电流表指针偏转，石墨2作负极
C.指针归零后，向右侧烧杯中滴加1 mol·L-1 AgNO3
　溶液或向左侧烧杯中滴加1 mol·L-1 KI溶液，指针
　均有偏转，说明Ag+(或I-)浓度越大，溶液的氧化性(或还原性)越强
D.已知AgI的Ksp=1×10-16，当等体积等浓度的AgNO3和KI溶液混合后，溶液中
　c(Ag+)和c(I-)很小，Ag+的氧化性和I-的还原性很弱，二者直接接触，不发生
　氧化还原反应
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综合强化
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盐桥中电解质需不与两侧溶液反应，KNO3中的K+和N均不与KI中的I-或AgNO3中的Ag+反应，可作盐桥中的电解质，A正确；
闭合K后，Ag+氧化性强于I2，石墨2电极上Ag+发生还原反应：Ag+ + e-===Ag，为正极；石墨1电极上I-发生氧化反应：2I--2e-===I2，为负极，B错误；
指针归零达平衡后，右侧滴加AgNO3溶液使正极电势升高，左侧滴加KI溶液使负极电势降低，均导致电势差重新产生，指针偏转，说明离子的浓度影响其氧化性或还原性，C正确；
等体积等浓度的AgNO3和KI溶液混合生成AgI沉淀，c(Ag+)=c(I-)==1× 10-8 mol·L-1，浓度极低导致Ag+的氧化性和I-的还原性极弱，无法发生氧化还原反应，D正确。
10.图甲和图乙均是双液原电池装置，下列说法不正确的是
A.甲中电池总反应的离子方程式为Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)
B.反应2Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s)能够发生
C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D.乙中有1 mol电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出
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由图甲可知Cd的活动性强于Co，由图乙可知Co的活动性强于Ag，则Cd的活动性强于Ag，故Ag不能置换出Cd，B错误。
11.(2026·南昌高二上阶段练习)硅锰原电池在酸性环境下的工作原理如图所示，下列说法正确的是
已知：质子交换膜允许H+通过，电子不能穿过交换膜。
A.正极的电极反应式为Si+2H2O-4e-===SiO2+4H+
B.每当正极区溶液质量增加44.5 g，就有
　1 mol e-从右向左穿过质子交换膜
C.放电过程中，负极附近溶液pH减小
D.将交换膜更换为阴离子交换膜，电解液换
　为NaOH溶液，电流更平稳，电池寿命更长
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由图可知，在碳硅电极上Si被氧化生成SiO2，则碳硅电极为负极，电极反应式为Si-4e-+2H2O ===SiO2+4H+；在MnO2电极上MnO2被还原生成Mn2+，则MnO2电极为正极，电极反应式为2MnO2+4e-+8H+===2Mn2++4H2O，A错误；
质子交换膜允许H+通过，电子不能穿过交换膜(电子通过外电路移动)，且H+从负极区(左)向正极区(右)移动，B错误；
负极反应式为Si-4e-+2H2O===SiO2+4H+，生成H+且消耗水使负极附近H+浓度增大，溶液pH减小，C正确；
碱性环境下SiO2与NaOH反应生成可溶性硅酸盐，会缩短电池寿命，D错误。
12.(2026·北京高二上阶段练习)某同学研究FeSO4溶液和AgNO3溶液的反应，设计如下对比实验。
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实验 现象
连通电路后，电流表指针向右偏转，分别取反应前和反应一段时间后甲烧杯中的溶液，滴加KSCN溶液，前者几乎无色，后者显红色
连通电路后，电流表指针向左发生微小的偏转，丙、丁烧杯中均无明显现象
下列说法正确的是
A.仅由Ⅰ中的现象可推知Ag+的氧化性强于Fe3+
B.Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是Fe2+氧化了银电极
C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极，电流表指针可能不再向左偏转
D.对比Ⅰ、Ⅱ可知，Ⅰ中氧化了Fe2+
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由实验Ⅰ可知甲烧杯溶液在反应后生成Fe3+，电子由石墨电极流向银电极，则石墨电极为负极，银电极为正极，负极发生反应：Fe2+-e-=== Fe3+，正极可能发生反应：Ag++e-===Ag或2H2O+O2+4e-===4OH-；由实验Ⅱ可知，银电极为负极，石墨电极为正极，负极发生反应：Ag-e-===Ag+，由烧杯丙、丁中的现象可知，pH=5的环境下N不能氧化Fe2+，且不会发生2H2O+O2+4e-===4OH-，故实验Ⅰ中正极发生的反应只能为Ag++e-===Ag，因此由Ⅰ、Ⅱ中现象能说明Ag+的氧化性强于Fe3+，A、D错误；
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由金属活动性顺序知，Fe2+不能氧化Ag，B错误；
若将银电极换成石墨电极，Ⅱ中Fe2+可能被O2氧化导致电流表指针向右偏转，C正确。
13.有如图所示的四个装置，回答相关问题：
答案
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(1)图①中，Mg作　　极。
(2)图②中，Mg作　　极，写出负极反应式：　 　　 　，正极反应式：　　　　　　　　　　　　　，总反应的离子方程式：
　　　　　　　　　　　　　　　　　。
负
正
Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-
2H2O+2e-===2OH-+H2↑
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
答案
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(3)图③中，Fe作　　　极，写出负极反应式：　　　　　　　　，正极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　，总反应的化学方程式：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
正
Cu-2e-===Cu2+
N+2H++e-===NO2↑+H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
答案
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(4)图④装置能否构成原电池？　　　(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为　　　，电极反应式为　　　　　　　　　　(若不能构成原电池，后两问不用回答)。
能
Cu
O2+4e-+2H2O===4OH-
14.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，请回答下列问题：
(1)反应开始时，乙中石墨电极上发生　　　(填
“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为
　　　　　　。甲中石墨电极上发生　　　(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为　　　　　　　。
(2)电流表读数为0时，反应达到平衡状态，此时在甲中加入FeCl2固体，则乙中的石墨作　　　(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为
　　　　　　。
答案
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氧化
2I--2e-===I2
还原
Fe3++e-===Fe2+
正
I2+2e-===2I-
答案
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根据反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2，原电池的电极反应：负极：2I--2e-===I2，发生氧化反应；正极：Fe3++e-===Fe2+，发生还原反应。
当电流表读数为0时反应已达平衡，此时，在甲中加入FeCl2固体，反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2向左进行。因此，乙中石墨作正极，电极反应式为I2+2e-===2I-。
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