高考化学大一轮复习专题7化学反应与能量变化第二单元原电池化学电源学案

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答案 ②④⑥⑦⑨

2．(2017·台州市高三2月选考科目教学质量评估测试)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2Fe＋2e===2Fe 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 答案 D

解析 根据氯离子移动方向，可知b是负极，a是正极。Zn为负极，失电子发生氧化反应，A错误；b电极反应式为Zn－2e===Zn，B错误；电子流动方向是b电极→导线→a电极，C错误；正极材料的活泼性比负极材料弱，D正确。

3．(2017·浙江省余姚中学高三月考)依据氧化还原反应：2Ag(aq)＋Zn(s)===Zn(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：

＋

2＋

－

2＋

3＋

－

2＋

(1)X电极上电子________(填“流入”或“流出”)；电解质溶液Y是________(填化学式)； (2)Ag电极上发生的电极反应为______________；X电极上发生的电极反应为____________； 答案 (1)流出 AgNO3

(2)Ag＋e===Ag Zn－2e===Zn

规避原电池工作原理的3个失分点

(1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。

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2＋

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(3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 题组二 依据原电池的原理探究金属的腐蚀

4．(2017·浙江省余姚中学高三月考)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是( ) A．负极发生的反应为Fe－2e===Fe B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e===4OH C．钢铁被腐蚀最后生成的铁锈为Fe(OH)2

D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 答案 A

题组三 原电池正、负极的判断

5．下列有关原电池的说法中正确的是( ) A．在内电路中，电子由正极流向负极

B．在原电池中，相对较活泼的金属作负极，不活泼的金属作正极 C．原电池工作时，正极表面一定有气泡产生 D．原电池工作时，可能会伴随着热能变化 答案 D

解析 A项，内电路中不存在电子的移动；B项，若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池，则负极是铝；C项，若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池，则正极表面析出铜，没有气泡产生。

6．分析下图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )

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－

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2＋

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作负极，电极反应式为Fe－2e===Fe D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋2e===H2↑ 答案 B

解析 ②中Mg不与NaOH溶液反应，而Al能和NaOH溶液反应失去电子，故Al是负极；③中Fe在浓硝酸中钝化，Cu和浓HNO3反应失去电子作负极，A、C错；②中电池总反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极反应式为2Al＋8OH－6e===2AlO2＋4H2O，二者相减得到正极反应式为6H2O＋6e===6OH＋3H2↑，B正确；④中Cu是正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH

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，D错。

原电池正、负极判断方法

说明 原电池的正极和负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成“活泼电极一定作负极”的思维定式。 题组四 盐桥原电池

7．(2016·绍兴调研)根据右图，下列判断中正确的是( ) A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化反应

C．烧杯a中发生的反应为2H＋2e===H2↑ D．烧杯b中发生的反应为2Cl－2e===Cl2↑ 答案 B

解析 由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e===4OH，烧杯a中c(OH)增大，溶液的pH升高；烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e===Zn。

8．如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其保持平衡，然后小心地向左边水槽中滴入浓CuSO4溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑两球的浮力变化)( )

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A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端高B端低 B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端高 C．当杠杆为导体时，A端低B端高 D．当杠杆为导体时，A端高B端低 答案 C

解析 当杠杆为导体时，构成原电池，Fe作负极，Cu作正极，电极反应式分别为 负极：Fe－2e===Fe， 正极：Cu＋2e===Cu，

铜球质量增加，铁球质量减少，杠杆A端低B端高。 题组五 原电池原理的应用 应用一 判断金属的活动性

9．有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：

(1)A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极，活动性________。 (2)C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C，活动性________。 (3)A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡，活动性________。 (4)B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应，活动性________。 (5)用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出，活动性________。

综上所述，这五种金属的活动性从强到弱的顺序为_________________________________。 答案 (1)A>B (2)C>D (3)A>C (4)D>B (5)B>E A>C>D>B>E

10．(2017·浙江省余姚中学高三第一次月考)有a、b、c、d四个金属电极，有关的反应装置及部分反应现象如下：

2＋

－－

2＋

a极质量减小，b极质量增加 b极有气体产 d极溶解，c极有电流从a极流向d极 生，c极无变化 气体产生 由此可判断这四种金属的活动性顺序是( ) A．d>a>b>c C．a>b>c>d 答案 A

B．b>c>d>a D．a>b>d>c

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