归纳与整理优秀教学设计

原电池原理及其应用

能量转化与本质

1．下列关于能量转化的认识中，不正确的是（

）

A．电解饱和食盐水时，电能转化为化学能

B．树木进行光合作用时，太阳能转化为化学能

C．汽油燃烧时，化学能转化为热能

D．电灯工作时，电能全部转化为光能

2．生产、生活中化学能转化为电能常见的转化方式有（

）

A．化学能～热能～机械能～电能

B．化学能～电能

C．化学能～核能～电能

D．化学能～生物能～电能

3．原电池产生电流的本质原因是（

）

A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子

B．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接

C．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子

D．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移

4．使用时是将化学能转变为电能的是（

）

A．水电站

B．核电站

C．酒精燃料电池

D．锌锰干电池

5．下列各装置中，不能构成原电池的是（电解质都为稀硫酸）

（

）

A．

B．

C．

D．

6．下列各装置中，能构成原电池的是（

）

A

B

C

D 7．下列关于原电池的叙述中，正确的是

（

）

A．原电池能将化学能转变为电能

B．原电池的负极得电子，发生还原反应

C．原电池工作时，其正极不断产生电子并经外电路流向负极

D．原电池的电极一定要由两种不同的金属组成

8．铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成（

）

A．铝铆钉

B．铜铆钉

C．锌铆钉

D．锡铆钉

9．在如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是

(

)

10．下列现象与原电池无关的是（

）

A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿

B．生铁比纯铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

C．铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生锈

-

- 1

D．银质奖章（纯银制成）久置后表面变暗

11．下列变化中属于原电池的是

（

）

A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层

B．白铁(镀锌)表面有划损时，也能阻止铁被氧化

C．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层

D．铁与稀硫酸反应时，加入少量硫酸铜溶液时，可使反应加速

12．下列装置是否为原电池?判断依据是什么？

13．判断下列装置是原电池的是（

）

14．如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气泡生成，则以下叙述正确的是

（

）

A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸

G B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液

a b C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸

D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液

15．如图所示，把A、B插入C的溶液中，闭合电键K后电流仪G的指针会发生偏转，且B上有气泡产生，则A、B、C可能是以下哪一组物质

（

）

A．A—Ag

B—Fe

C—HCl B．A—Cu

B—Zn

C—CuSO4

C．A—Zn

B—石墨

C—H2SO4

D．A—石墨

B—Zn

C—H2SO4

16．电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（

）

A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细

B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能

C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化

D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅

17．原电池在工作时，发生氧化还原反应，下列反应不可能作为原电池工作时发生的反应的是

（

）

A．Cu+2AgNO3→Cu(NO3)2+2Ag B．2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2

C．NaOH+HCl→NaCl+H2O

D．2H2+O2→2H2O 18．将锌片和铜片用导线连接于同一稀硫酸溶液中。下列叙述正确的是

(

)。

A．正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大

B．负极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大

C．正极、负极硫酸根离子的浓度基本不变

D．正极附近硫酸根离子的浓度逐渐减少

19．将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中发生原电池反应，下列叙述正确的是（

）

A．正极附近的SO42- 浓度逐渐增大

B．正极有O2逸出

C．电子通过导线由铜片流向锌片

D．铜片上有H2逸出

-

- 2

20．下图是Zn和Cu形成的原电池，某实验小组做完实验后，在读书卡上写下了一些记录：

卡片NO：28

Date：2011.12.18

实验后记录：

①Zn为正极，Cu为负极

②电解质溶液的PH不变

③电子流动方向为Zn→Cu

④Cu极上有H2产生

则产生H2为0.5mol

⑤若有1mol电子流过导线，2+

⑥正极电极反应式：Zn-2e-→Zn

在卡片上，描述合理的是（

）

A．①②③

B．③④⑤

C．④⑤⑥

D．②③④

21．两种金属A与B组成原电池时，A是正极。下列有关推断正确的是（

）

A．A的金属性强于B

B．A电极上发生的电极反应是还原反应

C．电子不断由A电极经外电路流向B电极

D．A在金属性活动顺序表中一定排在氢前面

22．由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH怎样变化（

）

A．不变

B．先变小后变大

C．逐渐变大

D．逐渐变小

23．如图：A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

（1）A中反应的离子方程式为

（2）B中Sn极的电极反应式为

Sn极附近溶液的PH值

（填“变大”、“变小”、“不变”）

（3）C中被腐蚀的金属是

，总反应式为

，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，

由快到慢的顺序为

。

24．对于原电池的电池名称，叙述有错误的是

（

）

A．发生氧化反应的为负极

B．正极为电子流入的一极

C．比较不活泼的金属为负极

D．电流表偏向的为正极

25．下列各装置中，烧杯中盛有海水，能够形成原电池并且铁为正极的是

（

）

Fe D．

Sn Fe Zn Fe Fe Cu

A．

B．

C．

D．

26．已知空气－锌电池的电极反应：

－－－－锌片：Zn－2OH－2e→ZnO＋H2O，石墨：1/2O2＋H2O＋2e→2OH

据次推断锌片是

（

）

A．负极，被氧化

B．负极，被还原

C．正极，被氧化

D．正极，被还原

27．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是(

) A．阴极

B．正极

C．阳极

D．负极

28．某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是（

）

A．镁

B．铁

C．铝

D．铜

29．某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，该金属可能为(

)

A．铝

B．铜

C．锡

D．硅

30．以铁片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过电子时，下列说法正确的是

-

- 3

（

）

A．铁片溶解1mol，铜片上析出1mol H2

B．两极上溶解和析出的物质的质量相等

C．铁片溶解2g，铜片上析出1g H2

D．铁片溶解1mol，硫酸消耗1mol 31．对于锌一铜一稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是(

)。

①锌片溶解了32.5 g②锌片增重32.5 g③铜片上析出lg H2

④铜片上析出1mol H2

A．①和③

B．①和④

C．②和③

D．②和④

32．在实验室欲加速制取氢气，最好的方法是采用（

）

A．纯锌跟稀硫酸溶液

B．纯锌+稀盐酸

C．粗锌（含少量铜）跟稀硫酸溶液

D．粗锌（含少量铜）跟醋酸溶液

33．实验室中制取氢气，最好的方法是(

)

A．纯锌与稀硫酸反应

B．纯锌与浓硫酸反应

C．纯锌与稀盐酸反应

D．粗锌(含铜．银)与稀硫酸反应

34．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是（

）

A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多

B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强

C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能

D．将甲乙作电极组成原电池时，甲是负极

35．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（

）

A．X＞Y＞Z

B．X＞Z＞Y

C．Y＞X＞Z

D．Y＞Z＞X 36．把a、b、c、d 4块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池：若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。则这4种金属的活动性顺序由大到小为

（

）

A．a > b> c> d

B．a > c> d > b

C．

c > a > b > d

D．b > d > c> a

37．

有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易腐蚀，将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈，将铜浸入B的盐溶液中，无明显变化，若将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此判断这四种金属的活动性由强到弱的顺序是(

)

A．D>C>A>B

B．D>A>B>C

C．D>B>A>C

D．B>A>D>C 38. 把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；b、c相连时，c上有大量气泡；b、d相连时，d上有大量气泡产生，则这四种金属的活动顺序由强到弱为（

）

A．a > b > c > d

B．a > c > b > d

C．c > a > b > d

D．b > d > c > a 39．铁在下列情况下腐蚀最快的是（

）

A．铁放入海水中

B．将铁和锌连接后放入到海水中

C．将铁和锌连接后放入到淡水中

D．将铁和锡连接后放入到海水中

－40．100 mL浓度为2 mol·L1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是

(

) －A．加入适量的6 mol·L1的盐酸

B．加入数滴氯化铜溶液

C．加入适量蒸馏水

D．加入适量的氯化钠溶液

41．等质量的两份锌粉a．b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是

（

）

-

- 4

-

- 5

金属腐蚀与防护

1．下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐腐蚀的是（

）

A．镀锌铁板

B．镀铜铁板

C．镀铅铁板

D．镀锡铁板

2．下列叙述中不正确的是（

）

A．镀锡的铁皮，破损后铁皮反而易被腐蚀

B．纯铁比生铁更易被腐蚀

C．金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍

D．金属腐蚀的本质是M-ne-=Mn+而被损耗

3．下图各容器中盛有海水，铁会发生锈蚀，其中铁锈蚀的速度最快的是（

）

Fe

Al Fe Ag Fe Sn Fe

A B C D

4．下列方法不能用于金属防腐处理的是（）

A．油漆

B．表面打磨

C．制成合金

D．电镀

5．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀过程速率最慢的是（

）。

A．在含铁元素较多的酸性土壤中

B．在潮湿疏松的碱性土壤中

C．在干燥致密不透气的土壤中

D．在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中

6．下列方法不能用于进行金属防腐处理的是（

）。

A．油漆

B．铝热反应

C．电镀

D．改变金属内部结构

7．(97年全国)钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是(

) －－A．2H++2e====H2

B．Fe2++2e====Fe －－－C．2H2O+O2+4e====4OH

D．Fe3++e====Fe2+

8．(98年上海)以下现象与电化腐蚀无关的是(

) A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈

D．银制奖牌久置后表面变暗

10．铁在下列情况下腐蚀最快的是（）

A．铁放入海水中

B．将铁和锌连接后放入到海水中

C．将铁和锌连接后放入到淡水中

D．将铁和锡连接后放入到海水中

11．下列叙述中正确的是（

AC）。

A．锌跟稀硫酸反应制取氢气，加少量硫酸铜溶液能加快反应速率

B．镀层被损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀

C．钢铁表面常易腐蚀生成氧化铁

D．电化腐蚀中作为正极的金属材料更易被腐朽

12．下图各容器中盛有海水，铁会发生锈蚀，其中铁锈蚀的速度由快到慢的顺序是（C ）

A．②①③④

B．④③①②

C．④②①③

D．③②④①

-

- 6

13．下列变化是因原电池反应而引起的是（C

）

A．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护膜

B．常温下，铁被浓硫酸“钝化”形成保护膜

C．在潮湿的空气中钢铁易生锈

D．在潮湿的空气中过氧化钠易变质

14．下列关于充电电池的叙述，不正确的是（A

）

．A．充电电池可以无限制地反复放电、充电

B．充电电池的化学反应原理是

C．充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行

D．较长时间不使用电器时，最好从电器中取出电池，并妥善存放

13．如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。（1）中反应的离子方程式为

，（2）中的电极反应：Fe：

、Sn：

、Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变）

，（3）中被腐蚀的金属是

、其电极反应式为

。比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是

。

【答案】：（1）

（2）、增大。

（3）Zn、Zn2eZn。213。

2废电池污染与处理

1．(00年上海)随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日

程，其首要原因是（C ）

A．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品

B．利用电池外壳的金属材料

C．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染

D．回收其中的石墨电极

解析：随着生产的发展和人们生活水平的提高，环境污染和环保问题已越受到人们重视，废电池中含有汞等多种重金属离子，极易对环境造成污染。答案：B 2．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是（

D

）

A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气

B．碳棒取下洗净用作电极

C．把铜帽取下洗净回收利用

D．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用

3．目前，有一家著名的清洁公司对废旧电池的回收这项事业迈出了有利的一步。设计了废电池回收程序：

-

- 7

（ABCDE）

（1）放置废电池回收箱；（2）定期专人上门收集；（3）电池分类（普通电池、纽扣电池）

（4）市内库房分类储存；（5）集中到一定数量后运至郊区放置地点，依电池种类装入集装箱内封存，直至国内成熟的废电池回收技术出台。

但是目前回收渠道不畅，你认为造成这一结果的原因可能是（

）

A．电池生产企业星罗密布，规模小，工艺技术落后，污染严重，没有能力组织回收工作

B．国内垃圾处理场的处理工艺有待改进

C．人们普遍没有意识到废旧电池不当处理对自身的危害及自己在回收环节的重要性

D．废电池的环境管理是一项复杂的工程，涉及到收集、分类、运输、处理等，牵扯面广

E．电池中所含的金属价值不高，进而可获得的利润有限

与电解有关

1．镍--镉(Ni--Cd)可充电电池可以发生如下反应：Cd(OH)2

+ 2Ni(OH)2Cd + 2NiO(OH )+ 2H2O 由此可知，该电池充电时的阳极是（B

）。

A．Cd

B．NiO(OH)

C．Cd(OH)2

D．Ni(OH)2 2．碱性蓄电池（爱迪生蓄电池）是由Fe电极和镀有Ni2O3的Ni片电极所组成，电池的总反应式为Fe＋Ni2O3＋3H2O＝Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，充电时阳极里的电极反应式为

(D ) －－A．Fe＋2OH－2e＝Fe(OH)2

－B．Ni2O3＋3H2O＋2e—→2Ni(OH)2＋2OH

－C．Fe(OH)2＋2e—→Fe＋2OH

－－D．2Ni(OH)2＋2OH－2e→Ni2O3＋3H2O 3．国外最新研制的溴—锌蓄电池的基本结构是用碳棒作两极，电解质是溴化锌溶液。现有四个电极反应：①Zn－＋＋－－－－－2e＝Zn2

②Zn2＋2e＝Zn ③Br2＋2e＝2Br

④2Br－2e＝Br2。那么充电时的阳极反应和放电时的负极反应分别是

(A ) A．④①

B．②③

C．③①

D．②④

4．已知蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解他的作用。铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示：

Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O 据此判断下列叙述中正确的是

(B、C ) ＋－A．放电时铅蓄电池负极的电极反应为：PbO2＋4H＋SO42十2e＝PbSO4＋2H2O ＋－B．充电时铅蓄电池阴极的电极反应为；PbSO4＋2e＝Pb2＋SO42

C．用铅蓄电池来电解CuSO4溶液，要生成1．6g Cu，电池内部要消耗0．05mol H2SO4 D．铅蓄电池充电时，若要使3．03kgPbSO4转变为Pb和PbO2，需通过20mol电子

5．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是1HNiO(OH)22（CD）

Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是：A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH值不断增大

B．电池放电时，镍元素被氧化

C．电池充电时，氢元素被还原

D．电池放电时，H2是负极

解析：放电时该装置作为原电池，氢元素由0价升高为+1价，H2是负极，H原子失电子变成H+离子，负极周围溶液的pH不断减小。镍元素由+3价降低为+2价，镍元素被还原。因此A、B不正确，D正确。充电

-

- 8

时该装置作为电解池，氢元素由+1价降低为0价，氢元素被还原。C正确。

6．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，其中NiO2充当的是(C ) A．电解池阳极

B．电解池阴极

C．电池正极

D．电池负极

7．如图所示烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（C）。

A．(4)(3)(2)(1)

B．(4)(3)(1)(2)

C．(3)(4)(1)(2)

D．(4) (3)(1)(2)

8．1/2H2近年来开发出来的可充电电池——镍氢电池可取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式为：＋NiO(OH)Ni(OH)2。电池放电时，其负极反应为

，其正极反应为

，在电池充电时，其阳极周围溶液的pH值不断

，其阴极周围溶液的pH值不断

（填“减小”或“增大”）。

－－－－－答案：H2－2e＋2OH＝2H2O

2Ni(OH)＋2e＋2HO＝2Ni(OH)3＋2OH

减小

增大

例1：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：

下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是：

A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极

B．蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中

C．充电时，阴极上的电极反应为：F

e(OH)2eFe2OH2D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动

解析：蓄电池放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属，A正确。放电时，Fe是原电池的负极，Fe失电子被氧化成Fe2+离子。由于负极——Fe的附近聚集较多的Fe2+离子，电解质溶液中的阴离子向负极移动，D不正确。充电时蓄电池起电解池作用，充电时电源的负极应与蓄电池的负极（Fe，此时作为电解池的阴极）相连接，发生还原反应：F。C正确。该蓄电池的放电和充电时的电极反e(OH)2eFe2OH2应分别是：

放电：负极

F

e2e2OHFe(OH)2iO2e2HONi(OH)2OH正极

N

222e(OH)2eFe2OH充电：阴极

F

2i(OH)2e2OHNiO2HO阳极

N

222可见反应是在碱性溶液中进行的，B不正确。

答案：B、D。

例2：右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是

A

a极板

锌

b极板

石墨

x电极

负极

Z溶液

CuSO4

-

- 9

B C D 石墨

银

铜

石墨

铁

石墨

负极

正极

负极

NaOH AgNO3

CuCl2

解析：通电后a极板增重，表明溶液中金属阳离子在a极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定a极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极，故C不正确。A－中电解液为CuSO4溶液，阴极a板上析出Cu而增重，阳极b 板上由于OH离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确。B中电解液为NaOH溶液，通电后阴极a上应放出H2，a极板不会增重，故B不正确。D中电解－液为CuCl2溶液，阴极a板上因析出Cu而增重，但阳板b板上因Cl离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D不正确。

答案：A。

例3：右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：

（1）直流电源中，M为

极。

（2）Pt电极上生成的物质是

，其质量为

g。

（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶

∶

∶

。

（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同）

，AgNO3溶液的pH

，H2SO4溶液的浓度

，H2SO4溶液的pH

。

（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为

g。

解析：电解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水。因此在该电解池的阴极产生H2，阳极产生O2，且。据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M极为正极。在336mL气体中，VHV∶O2∶122VH221为0.01mol，V，为0.005mol。说明电路上有0.02mol336224mL，O336112mol233电子，因此在b极（Pt、阴极）产生A，即

0.02mol的Ag。则n(e) ∶n(Ag) ∶n(O2) ∶n(H2)= g：0.021082.16g0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶1∶1. 2由Ag（阳）电极、Pt（阴）电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+离子的物质的量，等于Ag电极被还原给溶液补充的Ag+离子的物质的量，因此[AgNO3]不变，溶液的pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此[H2SO4]增大，由于[H+]增大，故溶液的pH减小。

.00%x5.02%x0.18设原5.00%的H2SO4溶液为xg，电解时消耗水0.01×18 = 0.18g，则：5，解得：x。

45.18g答案：（1）正；（2）Ag、2.16；（3）2∶1∶1；（4）不变、不变、增大、减小；（5）45.18。

2－例4：有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO3)x·nH2O经测定其摩尔质量为242g·mol1。取1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液。将此溶液倒入右图所示装置中，用石墨作电极进行电解。当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在A极得到金属0.32g。回答：

（1）金属M的原子量为

，x =

，n =

。

（2）C极为

极。

（3）电解后溶液的pH为（设电解前后溶液的体积不变）

。

硝酸盐解析：（1）n

1.210.005mol.005mol，含金属M也为0。242-

- 10

M的原子量

0.32x

xeM64。M0.005x1

解得：x

20.010.005188 + 18 n =242，n = 3。

（2）

因为金属在A极析出，所以A极是电解池的阴极，则C极是电源的负极。

－

（3）有0.01mol电子通过电极，就有0.01mol OH放电，在溶液中就生成0.01mol H+。.0101

[H]0.1mol·L，pH1。0.1答案：（1）64、2、3；（2）负；（3）1。

原电池的电极反应式练习

一、完成下列原电池的电极反应式和电池总反应式

1、锌-铜H2SO4原电池

负极：

=

正极：

总反应式：

2、总反应式：

Fe+2FeCl3=3Fe Cl2

负极：

正极：

3、锌锰干电池

负极：

正极：

总反应式：Zn+2MnO2+2NH4+= Zn2++Mn2O3+2NH3 +H2O 4、铅蓄电池（酸性电池）

负极：

正极：

总反应式：

5、银锌电池（碱性电池）

负极：

正极：

总反应式：Ag2O+ Zn =2Ag + ZnO

6、镍氢电池（碱性电池）

负极：

正极：2NiO（OH）+2H2O+2e- =2Ni(OH)2+2OH-

总反应式：

7、爱迪生蓄电池（碱性电池）

负极：

正极：

总反应式：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2

8、铝-空气-海水电池

负极：

正极：

总反应式：

9、钠硫电池

负极：

正极：

总反应式：

10、氢氧燃料电池（38%KOH溶液）

负极：

正极：

总反应式：

11、氢氧燃料电池（98%H3PO4溶液）

负极：

正极：

-

- 11

总反应式：

12、熔融碳酸盐燃料电池（电解质：熔融碳酸盐）

负极：

正极：

总反应式：

2CO+O2 =2CO2

13、甲烷燃料电池（碱性电池）

负极：

正极：

总反应式：

14、甲醇燃料电池（40%KOH溶液）

负极：

正极：

总反应式：

15、反应式为：AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O的原电池。

负极：

正极：

16、钢铁析氢腐蚀

负极：

正极：

总反应式：

17、钢铁吸氧腐蚀

负极：

正极：

总反应式：

18、镍铬电池

参考答案：

1、锌-铜

H2SO4 原电池

负极：

Zn-2e- =Zn2+

正极：

2H++2e- =H2

总反应式：

Zn+2H+ = Zn2++

H2

2、总反应式：

Fe+2FeCl3=3Fe Cl2

负极：

Fe-2e- =Fe2+

正极：

2Fe3++2e- =2Fe2+

3、锌锰干电池

负极：

Zn-2e- =Zn2+

正极：

2MnO2+2NH4++2e-= Mn2O3+2NH3 +H2O

总反应式：

Zn+2MnO2+2NH4+= Zn2++Mn2O3+2NH3 +H2O 4、铅蓄电池（酸性电池）

负极：

Pb-2e-+SO42-= PbSO4

正极：

PbO2+4H++2e- = PbSO4 +2H2O

总反应式：

Pb +4H++2SO42- + PbO2 = 2PbSO4 +2H2O

5、银锌电池（碱性电池）

负极：

Zn-2e-+2OH- =ZnO+ H2O

正极：

Ag2O+ H2O + 2e- = 2Ag +2OH-

总反应式：

Ag2O+ Zn =2Ag + ZnO 6、镍氢电池（碱性电池）

负极：

正极：

2NiO（OH）+2H2O+2e- =2Ni(OH)2+2OH-

总反应式：

7、爱迪生蓄电池（碱性电池）

负极：

正极：

总反应式：

Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2

8、铝-空气-海水电池

负极：

正极：

总反应式：

9、钠硫电池

负极：

正极：

-

- 12

总反应式：

10、氢氧燃料电池（38%KOH溶液）

负极：

正极：

总反应式：

11、氢氧燃料电池（98%H3PO4溶液）

负极：

正极：

总反应式：

12、熔融碳酸盐燃料电池（电解质：熔融碳酸盐）

负极：

正极：

总反应式：

2CO+O2=2CO2 13、甲烷燃料电池（碱性电池）

负极：

正极：

总反应式：

14、甲醇燃料电池（40%KOH溶液）

负极：

正极：

总反应式：

15、反应式为：AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O的原电池。

负极：

正极：

16、钢铁析氢腐蚀

负极：

正极：

总反应式：

17、钢铁吸氧腐蚀

负极：

正极：

总反应式：

18、镍铬电池

原电池图形题考点小结

原电池图形题是考察学生基本知识、实验的观察及分析能力、实际生活知识三者结合在一起的综合能力题。最初学生掌握起来难度较大。下面以8个考点为主线进行分析。

一. 判断是否形成原电池

牢记形成原电池的三个条件：

两个活动性不同的金属或金属和非金属（如石墨）做电极。

②电解质溶液。

③形成闭合回路

考点一：原电池的电极（石墨电极和Pt电极是良好的惰性电极）

例：下图装置中能够组成原电池的是___________。

答案：③④⑤⑥

提示：③的粗锌与酸接触与生铁的钢铁腐蚀相似。

考点二：原电池的电解质溶液（至少能与其中一种电极反应的）

例：下图装置中不能组成原电池的是______。

-

- 13

答案：①②

考点三：原电池的闭合回路（可串联电流表或安培表）

例：下图装置中不能组成原电池的是_______。

答案：①②

提示：④、⑤、⑥两个电极直接相连，不形成外电路，但构成闭合回路，形成原电池。

二. 电极的判断

电极特征：

正极：较不活泼金属或非金属作正极；发生还原反应（电极材料不反应）。

负极：较活泼金属作负极；发生氧化反应（电极材料反应）。

考点四：比较两种金属的金属性强弱

例：有A、B、C三种金属，两两分别接触并同处于稀H2SO4中，反应结果如图，三种金属活动性由大到小的顺序是_______。

答案：C＞B＞A。

考点五：金属腐蚀加快或减慢的判断。

例：分别放置在如图所示装置（都盛有0.1mol·L-1的H2SO4溶液）中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是（

）

答案：C 考点六：原电池的电极质量变化。

例：如下图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。

（1）片刻后可观察到的现象是（指悬吊的金属圈）_______。

A. 铁圈和银圈左右摇摆不定

B. 保持平衡状态不变

C. 铁圈向下倾斜

D. 银圈向下倾斜

（2）产生上述现象的原因是____________________________。

答案：（1）D（2）加入CuSO4溶液后，形成Fe-Ag原电池；Fe溶解，铁圈减轻，Cu2+在Ag圈上得电子析出，

-

- 14

银圈增重

三. 原电池的电极反应

原电池电极反应特征：①负极反应一般比较简单，金属原子失电子；②正极反应=氧化还原总反应－负极反应；③正、负极的电极反应的电子数必须相等。

考点七：电极反应方程式的书写。

例：如下图由浓H2SO4、Cu、Al组成一个原电池，已知Cu、Al过量。试写出可能的电极反应式，并指出正、负极及电极反应类型。

（1）Al片：___________、___________。（可不填满，也可补充，下同）；

（2）Cu片：___________、___________。

答案：（1）开始Al片为正极：2H2SO4+2e＝SO2↑+2H2O+－－（或4H+++2e－＝SO2↑+2H2O）（还原反应）、后来为负极：2Al－6e＝2Al3+（氧化反应）

－－（2）开始Cu片为负极：Cu-2e=Cu2+（氧化反应）、后来为正极：6H++6e＝3H2↑（还原反应）

思考：如果将浓H2SO4改为浓HNO3则情况相同。

考点八：实验设计能力

例：请利用氧化还原反应：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池。

解析：化学反应符合设计要求，该氧化还原反应可拆分为如下两个半反应：

－氧化半反应（负极反应）Cu-2e＝Cu2+ －还原半反应（正极反应）：2Fe3++2e＝2Fe2+ 结合原电池构成的条件而定，负极材料为铜，正极材料可用石墨，电解质溶液为FeCl3溶液。

答案：该原电池的设计图为：

例1:某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下: 编号

1 2 3 4 5 电极材料

Mg、Al Al、Cu Al、石墨

Mg、Al Al、Zn 电解质溶液

稀盐酸

稀盐酸

稀盐酸

NaOH溶液

浓硝酸

电流计指针偏转方向

偏向Al 偏向Cu 偏向石墨

偏向Mg 偏向Al 根据上表中的实验现象回答下列问题: (1)实验1、2中Al所作的电极是否相同？答:___________。

(2)写出实验3中的正极、负极电极反应式和电池总反应方程式。

铝为(____________极

)____________；石墨为(____________极)___________。

电池总反应:____________。

(3)实验4中的铝作正极还是负极？答:___________，为什么？答:____________。

写出铝电极的电极反应式____________。

(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因:____________。

(5)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响？

解析:实验1中Mg活泼，故Mg作负极；实验2中Al活泼，故Al作负极；实验3中是铝作负极，将盐酸中的氢离子置换出氢气；实验4中Mg虽比Al活泼，但Mg不能与NaOH溶液反应，而Al可与NaOH溶液反应，故Al作负极；实验5中Al虽比Zn活泼，但常温下，Al遇浓硝酸发生钝化，阻止内部的金属继续与酸反应，故Zn为负极。

－－答案:(1)不同

(2)负

Al－3e===Al3+

正

2H++2e===H2↑

2Al+6H+===2Al3++3H2↑

(3)负极

因为铝能与NaOH溶液反应:Al+4OH

－3e===AlO2+2H2O

(4)由于铝在浓硝酸中发生钝化，所以锌为负极

(5)与另

-

- 15

－－

一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关

化学电池、电极反应：

4．（18分）某学校设计了一节实验活动课，让学生从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。整个实验过程如下，请回答有关问题：

（1）干电池的基本构造和工作原理。

上图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极的电极反应式是__________________。

正极上的电极反应式是_______________

（已知NH4+的得电子能力大于Zn2+）。MnO2的作用是除去正极上产物，本身生成Mn2O3，反应的化学方程式为：

。而淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。

（2）锌皮和碳棒的回收。

用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌铜，将锌皮和碳棒取出，并用毛刷刷干净，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。

（3）氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。

①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶体的混合物？写出简要的实验步骤：_____

_________。

②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH4+。

实验步骤：_____

_____________。

实验现象：_____

_____________。

有关的离子方程式：_____

___________。

③用

方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开，实验原理用方程式表示为__________

________。

④最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2，还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质，该实验中需要用到的两种主要仪器有__________________。

（18分）（1）Zn-2e-=Zn2+

，

2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑，H2+2MnO2=Mn2O3+H2O

（3）①向小烧杯中加入一定量的蒸馏水，充分搅拌，然后过滤，将滤液移入蒸发皿中，加热蒸发结晶。

②实验步骤：取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液。取少许溶液，加入少量NaOH溶

液后加热，将湿润的红石蕊试纸放在试管口

实验现象：试纸变蓝

有关的离子方程式：NH4++OH-

NH3↑+H2O ③加热

NH4Cl

NH3↑+HCl↑

NH3+HCl==

NH4Cl ④坩埚

酒精灯



计算：

-

- 16