《2025年新课程学习指导高中化学选择性必修1人教版》

由于电动汽车绿色环保，对环境友好，近几年发展势头强劲， 前景被广泛看好。电动汽车的动力是电池，那么原电池的工作原理是怎样的呢？

答案： 略。

1. 原电池的定义
将______转化为______的装置称为原电池。

答案： 化学能 电能

2. 原电池的工作原理
（1）锌铜原电池。

（2）锌铜原电池（含盐桥）。

答案： ①氧化 $Zn - 2e^{-}=Zn^{2 +}$ ②还原 $2H^{+}+2e^{-}=H_{2}\uparrow$ ③逐渐衰减
@@①负 $Zn - 2e^{-}=Zn^{2 +}$ ②正 $Cu^{2 +}+2e^{-}=Cu$ ③$Zn + Cu^{2 +}=Cu + Zn^{2 +}$ ④$ZnSO_{4}$ 负 $CuSO_{4}$ 正 ⑤负 正

3. 原电池反应的条件
发生原电池反应的条件是自发进行的______。原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的__________能力。

答案： 氧化还原反应 氧化还原

1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）原电池中正极发生氧化反应，负极发生还原反应。（ ）
（2）原电池的溶液中阴离子移向正极。（ ）
（3）原电池工作时，电子从负极流出，流入正极。（ ）
（4）盐桥中的盐可以是任意可溶于水的盐。（ ）

答案：
(1)×
(2)×
(3)√
(4)×

2. 下列示意图中能构成原电池的是（ ）

答案： B

3. 锌铜原电池如下图所示，请回答下列问题：

（1）Zn发生__________反应，电极反应式为____________________。
（2）盐桥中的阳离子移向____（填“Cu”或“Zn”）极。
（3）电池总反应式为__________________________。
（4）Zn极减轻65 g时导线中转移的电子数为______。

答案：
(1)氧化 $Zn - 2e^{-}=Zn^{2 + }$
(2)Cu
(3)$Zn + Cu^{2 + }=Cu + Zn^{2 + }$
(4)$2N_{A}$

某小组设计如下图装置(盐桥中装有浸泡了KNO₃溶液的琼脂)研究电化学原理。

(1)Mg、Ag分别作什么电极？写出两电极的反应式和原电池总反应式。
(2)盐桥中的K⁺、NO₃⁻的迁移方向是什么？
(3)外电路中电子流向是什么？

答案：
(1)提示：Mg作负极，$Mg - 2e^{-}=Mg^{2 + }$；Ag作正极，$2Ag^{+}+2e^{-}=2Ag$。总反应式：$Mg + 2Ag^{+}=2Ag + Mg^{2 + }$。
(2)提示：$K^{+}$移向正极(或$AgNO_{3}$溶液)，$NO_{3}^{-}$移向负极[或$Mg(NO_{3})_{2}$溶液]。
(3)提示：电子从Mg电极流出，通过外电路移向Ag电极。

1. 锌铜原电池(如图所示)工作时，下列叙述正确的是 （ ）

A. 电池总反应为Zn + Cu²⁺ = Zn²⁺ + Cu
B. 该电池中电子由正极流向负极
C. 正极反应为Zn - 2e⁻ = Zn²⁺
D. 盐桥中的K⁺移向ZnSO₄溶液

答案： A 由题图装置和金属的活动性顺序可知，该原电池中Zn为负极，其电极反应为$Zn - 2e^{-}=Zn^{2 + }$，Cu为正极，其电极反应为$Cu^{2 + }+2e^{-}=Cu$，电池总反应为$Zn + Cu^{2 + }=Zn^{2 + }+Cu$。外电路中，电子由负极流向正极。原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中的$K^{+}$移向$CuSO_{4}$溶液。

2. 原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是 （ ）
A. 由Fe、Cu、FeCl₃溶液组成的原电池，负极反应式为Cu - 2e⁻ = Cu²⁺
B. 由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极反应式为Al - 3e⁻ = Al³⁺
C. 由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极反应式为Al + 4OH⁻ - 3e⁻ = [Al(OH)₄]⁻
D. 由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极反应式为Cu - 2e⁻ = Cu²⁺

答案： A 铁比铜活泼，铁为负极，负极反应式为$Fe - 2e^{-}=Fe^{2 + }$，故A错误；铝比铜活泼，铝为负极，负极反应式为$Al - 3e^{-}=Al^{3 + }$，故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝为负极，负极反应式为$Al + 4OH^{-}-3e^{-}=[Al(OH)_{4}]^{-}$，故C正确；Al遇浓硝酸发生钝化反应，则铜为负极，负极反应式为$Cu - 2e^{-}=Cu^{2 + }$，故D正确。

1. 实验室制H₂时，往往使用粗锌与稀硫酸反应，其原理是什么？

答案：  提示：粗锌中含其他金属，可与Zn、稀硫酸构成原电池，使反应加快。

2. 在稀硫酸作为电解质溶液，A、B作为两极材料的原电池反应时，A电极溶解，则A、B电极中哪个为负极？两者谁更活泼？

答案： 提示：A为负极，A更活泼。

3. 设计原电池:Cu + 2Ag⁺ = 2Ag + Cu²⁺。画出简易原电池装置，注明电极材料和电解质溶液成分。

答案：
提示：
　　　

1. 把a、b、c、d四种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d流向c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上产生大量气泡。四种金属的活动性顺序为 （ ）
A. a＞b＞c＞d
B. a＞c＞d＞b
C. c＞a＞b＞d
D. b＞d＞c＞a

答案： B a、b相连时，a为负极，说明活动性a＞b；c、d相连时，电流由正极流向负极，d为正极，说明活动性c＞d；a、c相连时，正极产生气泡，c为正极，说明活动性a＞c；b、d相连时，b为正极，说明活动性d＞b。综上可知，活动性a＞c＞d＞b。

2. 某原电池总反应为Cu + 2Fe³⁺ = Cu²⁺ + 2Fe²⁺，下列能实现该反应的原电池是 （ ）

答案： D 锌比铜活泼，锌为负极，电池反应为$Zn + 2Fe^{3 + }=Zn^{2 + }+2Fe^{2 + }$，A项错误；金属铜和亚铁盐不反应，没有自发进行的氧化还原反应，B项错误；锌比铁活泼，锌为负极，电池反应为$Zn + Cu^{2 + }=Zn^{2 + }+Cu$，C项错误；铜比银活泼，金属铜为负极，电池反应为$Cu + 2Fe^{3 + }=Cu^{2 + }+2Fe^{2 + }$，D项正确。

3. 设计原电池Zn + 2Fe³⁺ = Zn²⁺ + 2Fe²⁺，在方框中画出能形成稳定电流的半电池形式的装置图(标出电极材料、电解质溶液)。

负极：________，电极反应：________________；
正极：________，电极反应：________________。

答案：
解析：分析元素化合价的变化可知，Zn为负极，比Zn活泼性差的金属或非金属(石墨等)为正极，选择与电极材料有相同离子的溶液作电解质溶液。
答案：
　　　　
$Zn$ $Zn - 2e^{-}=Zn^{2 + }$ $Pt$ $2Fe^{3 + }+2e^{-}=2Fe^{2 + }$