資源簡(jiǎn)介

化學(xué)　必修 第二冊(cè)(蘇教)
第三單元　化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化
第一課時(shí)　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
　1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2．從氧化還原反應(yīng)的角度理解原電池的工作原理，能正確判斷原電池的正、負(fù)極。3．能運(yùn)用原電池原理解釋鋼鐵的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。
1．原電池的定義
將 轉(zhuǎn)變?yōu)? 的裝置稱(chēng)為原電池。
2．工作原理(以鋅－銅－稀硫酸原電池為例)
(1)負(fù)極： 電子，發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式： 。
正極： 電子，發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式： 。
電池總反應(yīng)： 。
(2)電子流向和電流方向：在外電路中，電子從 經(jīng)外電路流向 ，電流從原電池的正極經(jīng)外電路流向負(fù)極。
(3)離子移動(dòng)方向：在電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向 極，陰離子移向 極。
3．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕
　判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)原電池是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(　　)
(2)負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)。(　　)
(3)正極是電子流出極。(　　)
(4)用導(dǎo)線連接的銅片和鋅片插入稀硫酸中，鋅片上有大量氣泡產(chǎn)生。(　　)
(5)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放熱反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池。(　　)
將鋼鐵制品與水和氧氣隔絕，就可以阻止鋼鐵銹蝕。因此，防止鐵生銹最簡(jiǎn)單的方法是保持鋼鐵制品表面光潔干燥。防止鋼鐵生銹的方法還有很多，如在鋼鐵表面形成保護(hù)層、制成不銹鋼、利用電化學(xué)知識(shí)防腐蝕等。 [問(wèn)題探究] 1．鋼鐵制品在潮濕空氣中易生銹的原理是什么？ 提示：發(fā)生了原電池反應(yīng)。 2．鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，若滴幾滴硫酸銅溶液，反應(yīng)速率會(huì)加快，試分析其原因。 提示：滴加硫酸銅溶液后，會(huì)有少量鋅與硫酸 銅反應(yīng)置換出銅，生成的銅、鋅分別作為原電池的兩個(gè)電極而形成原電池，從而加快鋅與稀硫酸的反應(yīng)。 3．已知反應(yīng)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，請(qǐng)將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，畫(huà)出原電池裝置圖并標(biāo)出正、負(fù)極。 提示：先確定兩個(gè)電極，負(fù)極失電子化合價(jià)升高，所以銅作負(fù)極，再找活動(dòng)性比銅弱的碳棒或銀棒作正極；從反應(yīng)中可以看出電解質(zhì)溶液中必須含有銀離子，所以用硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液。裝置如圖所示。
知識(shí)點(diǎn)一　原電池原理及正、負(fù)極判斷
1．原電池原理的實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
鋅片：逐漸溶解，表面有氣泡產(chǎn)生 銅片：沒(méi)有變化 鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)
鋅片：逐漸溶解，表面有氣泡產(chǎn)生 銅片：沒(méi)有變化 鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)
鋅片：逐漸溶解 銅片：表面有氣泡產(chǎn)生 鋅與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，銅片上產(chǎn)生H2
鋅片：逐漸溶解 銅片：表面有氣泡產(chǎn)生 電流計(jì)：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)產(chǎn)生了電流，即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
2．原電池的構(gòu)成條件
(1)具有不同活動(dòng)性的兩種電極材料(金屬和金屬或金屬和能導(dǎo)電的非金屬)。
(2)電解質(zhì)溶液(或熔融狀態(tài)的電解質(zhì))。
(3)“兩極”“一液”形成閉合回路。
(4)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。
[注意]　(1)在原電池中，電子在導(dǎo)線中定向移動(dòng)，離子在溶液中定向移動(dòng)，即“電子不下水，離子不上岸”，它們共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。
(2)當(dāng)有以水為溶劑的電解質(zhì)溶液存在時(shí)，很活潑的金屬單質(zhì)不能用作原電池的負(fù)極，如K、Na、Ca等，因?yàn)樗鼈兣c水反應(yīng)劇烈。
(3)非電解質(zhì)溶液不能參與形成原電池。
3．原電池正、負(fù)極的判斷方法
1．下列關(guān)于原電池的敘述正確的是(　　)
A．負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)
B．能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．工作時(shí)其正極上不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向負(fù)極
D．電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成
2．某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行原電池原理的探究，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，電子由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu，再經(jīng)稀硫酸流回Zn
B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)銅片為正極，發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑
C．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鋅片上有氣體生成，該裝置不能形成原電池
D．無(wú)論a和b是否連接，稀硫酸均參與反應(yīng)
知識(shí)點(diǎn)二　鋼鐵的電化學(xué)腐蝕
1．金屬腐蝕的本質(zhì)
金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。
2．金屬腐蝕的類(lèi)型
類(lèi)型 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕
條件 金屬與非金屬單質(zhì)或非電解質(zhì)液體直接接觸 不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸
現(xiàn)象 無(wú)電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生
本質(zhì) 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化
兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍
3．析氫腐蝕與吸氧腐蝕
分類(lèi) 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
形成條件 水膜酸性較強(qiáng) 水膜呈堿性、弱酸性或中性
電極反應(yīng) 負(fù)極 Fe－2e－===Fe2＋ 2Fe－4e－===2Fe2＋
正極 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
總反應(yīng) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
腐蝕速率 一般較快 一般較慢
3．在鋼鐵腐蝕過(guò)程中，下列五種變化可能發(fā)生的是(　　)
①Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3　②O2被還原　③產(chǎn)生H2　④Fe(OH)3脫水形成Fe2O3·xH2O
⑤雜質(zhì)碳被氧化
A．只有①② B．只有②③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
4．在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過(guò)程中發(fā)生的總化學(xué)方程式為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕
B．鐵銹的主要成分是Fe2O3
C．鐵片腐蝕過(guò)程中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕
知識(shí)點(diǎn)三　原電池原理的應(yīng)用
1．加快化學(xué)反應(yīng)速率
(1)分析：構(gòu)成原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)實(shí)例：實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2，使用粗鋅產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀硫酸(或稀鹽酸)形成原電池，加快了鋅的腐蝕，使產(chǎn)生H2的速率加快。
2．比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱
(1)分析：原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性弱的金屬為正極。
(2)實(shí)例：有兩種金屬A和B，用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產(chǎn)生，由原電池原理可知，金屬活動(dòng)性：A>B。
3．金屬材料的防護(hù)
(1)分析：將被保護(hù)金屬設(shè)計(jì)成原電池的正極。
(2)實(shí)例：輪船在海里航行時(shí)，為了保護(hù)輪船不被腐蝕，可以在輪船上焊上一些活動(dòng)性比鐵更強(qiáng)的金屬，如Zn，這樣構(gòu)成原電池，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，從而防止鐵被腐蝕。
4．制作化學(xué)電源——設(shè)計(jì)原電池
(1)分析：①首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)電極反應(yīng)式。
氧化反應(yīng)：還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物(負(fù)極反應(yīng)式)；
還原反應(yīng)：氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物(正極反應(yīng)式)；
正極反應(yīng)式＋負(fù)極反應(yīng)式===電池的總反應(yīng)式。
②根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩極反應(yīng)式找出正、負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。
a．電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
b．電極材料的選擇：電極材料必須導(dǎo)電。在原電池中，一般選擇活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極，活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的惰性材料作正極。負(fù)極材料或還原性物質(zhì)在負(fù)極上失去電子被氧化，氧化性物質(zhì)在正極上得到電子被還原。
(2)實(shí)例：利用氧化還原反應(yīng)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。
①該原電池的電極反應(yīng)如下：
負(fù)極(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))；
正極(Cu)：Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應(yīng))。
②裝置：
5．把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連形成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c上有大量氣泡產(chǎn)生；b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?　　)
A．a(chǎn)>b>c>d B．a(chǎn)>c>d>b
C．c>a>b>d D．b>d>c>a
6．某原電池中發(fā)生的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池正確的組成是(　　)
選項(xiàng) 正極 負(fù)極 電解質(zhì)溶液
A Cu Zn HCl
B Zn Cu CuSO4
C Cu Zn CuSO4
D Cu Zn ZnCl2
本課總結(jié)
自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂提升
1．鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：Fe－3e－===Fe3＋
B．正極發(fā)生反應(yīng)：2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
D．鋼柱在水下的部分比在空氣與水交界處的部分更容易被腐蝕
2．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是(　　)
A．銅、鋅組成的原電池中，電子從鋅極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向銅極
B．把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡
C．把銅片插入FeCl3溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
D．將銅片和鐵片用導(dǎo)線相連浸入硫酸銅溶液中，一段時(shí)間后，鐵片質(zhì)量減輕，銅片質(zhì)量增加
3．某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)：Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池裝置，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．Zn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．b電極反應(yīng)式為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
C．電子流動(dòng)方向是a電極→FeCl3溶液→b電極
D．電池的正極材料可以選用石墨、鉑電極，也可以用銅電極
4．金屬a、b在金屬活動(dòng)性順序中均位于氫的前面，a還可以從b的硝酸鹽溶液中置換出b。將a、b用導(dǎo)線相連放入CuSO4溶液中，下列敘述不正確的是(　　)
A．導(dǎo)線中有電流，電流由b流向a
B．a(chǎn)的質(zhì)量減小，b的質(zhì)量增大
C．b上有氫氣產(chǎn)生
D．a(chǎn)上發(fā)生氧化反應(yīng)，b上發(fā)生還原反應(yīng)
5．(2024·廣東省南陽(yáng)中學(xué)高一下學(xué)期月考)銅片、鋅片和稀硫酸組成的銅鋅原電池，工作一段時(shí)間后，銅片上有2．24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)放出，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．外電路中轉(zhuǎn)移電子0．2 mol
B．銅為負(fù)極，有12．8 g銅溶解
C．鋅為正極，有6．5 g鋅溶解
D．反應(yīng)過(guò)程中消耗0．4 mol氫離子
課時(shí)分層練
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7
難度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★
對(duì)點(diǎn) 原電池的概念和工作原理 原電池的形成條件 原電池的工作原理 原電池的工作原理 原電池工作原理的應(yīng)用 原電池的工作原理、形成條件 原電池的工作原理
題號(hào) 8 9 10 11 12 13
難度 ★★ ★ ★★ ★★★ ★★ ★★★
對(duì)點(diǎn) 原電池的原理、形成條件、金屬腐蝕 原電池的工作原理 Cu Zn原電池的相關(guān)考查 原電池的原理及相關(guān)計(jì)算 原電池的設(shè)計(jì) 原電池的工作原理、形成條件
[學(xué)習(xí)·理解]
1．下列有關(guān)原電池的說(shuō)法正確的是(　　)
A．電極一定要由兩種不同的金屬組成
B．電子流出的一極是正極
C．兩極均發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D．將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
2．下面四個(gè)化學(xué)反應(yīng)理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的是(　　)
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．2H2＋O22H2O
C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
D．CH4＋2O2CO2＋2H2O
3．人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池，其電池的電極反應(yīng)式分別為Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。據(jù)此判斷氧化銀是(　　)
A．負(fù)極，被氧化 B．正極，被還原
C．負(fù)極，被還原 D．正極，被氧化
4．如圖所示裝置，下列有關(guān)該裝置反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的敘述正確的是(　　)
A．鋅極附近滴入酚酞試液，溶液呈紅色
B．鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．鐵極發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成鐵銹
D．溶液中的OH－向鐵極移動(dòng)
5．X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X和Y組成原電池時(shí)，Y為電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?　　)
A．X>Y>Z B．X>Z>Y
C．Y>X>Z D．Y>Z>X
6．(2024·廣東省南陽(yáng)中學(xué)高一下學(xué)期月考)利用金屬鎂和鋁設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．鋁作該原電池的負(fù)極
B．溶液中H＋向Mg電極移動(dòng)
C．若將稀H2SO4換成乙醇，則電流表的指針也能偏轉(zhuǎn)
D．若將稀H2SO4換成NaOH溶液，則Al電極發(fā)生的電極反應(yīng)為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
7．在如圖所示裝置中，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，P為電解質(zhì)溶液。由此判斷下列M、N、P所代表的物質(zhì)可以成立的是(　　)
選項(xiàng) M N P
A 鋅 銅 稀硫酸
B 銅 鐵 稀鹽酸
C 銀 鋅 硝酸銀溶液
D 銅 鐵 硝酸鐵溶液
8．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。
(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________。
(2)B中錫極為_(kāi)___極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________，錫極附近溶液的酸性________(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。
(3)C中被腐蝕的金屬是________，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。
(4)A、B、C中鐵被腐蝕由快到慢的順序是____________。
[應(yīng)用·實(shí)踐]
9．如圖所示，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．B極為原電池的正極
B．A、B、C分別可能為Zn、Cu和稀鹽酸
C．C中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)
D．A極發(fā)生氧化反應(yīng)
　
10．如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中，發(fā)生原電池反應(yīng)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．溶液的pH增大 B．溶液中的Zn2＋濃度增大
C．溶液中的SO濃度增大 D．溶液的密度增大
11．質(zhì)量相同的鐵棒、碳棒和足量CuCl2溶液組成的裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．閉合K，電子通過(guò)CuCl2溶液移到碳棒上
B．閉合K，鐵棒表面發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu
C．閉合K，轉(zhuǎn)移0．2 mol電子時(shí)，理論上碳棒與鐵棒的質(zhì)量差為24 g
D．打開(kāi)K與閉合K時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)相同
12．利用生活中或?qū)嶒?yàn)室中的常用物品，根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電化學(xué)知識(shí)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
(1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)實(shí)驗(yàn)用品：電極(________、________)、稀硫酸、________、________、耳機(jī)。
(3)按如圖所示裝置連接好實(shí)驗(yàn)儀器，該原電池中，F(xiàn)e在____極發(fā)生________反應(yīng)；H＋在____極發(fā)生________反應(yīng)。
[創(chuàng)新·提高]
13．(1)如圖所示，將Mg、Al和電解質(zhì)溶液組成一種原電池。試回答下列問(wèn)題：
①若電解質(zhì)溶液為稀硫酸，則正極為_(kāi)_______，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________。負(fù)極是________，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________。
②若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，則正極為_(kāi)_______。
(2)若將鋁片與銅片用導(dǎo)線連接后，插入稀硝酸的燒杯中，負(fù)極為_(kāi)_______，若將鋁片與銅片用導(dǎo)線連接后，插入濃硝酸的燒杯中。下列敘述正確的是________(填字母)。
A．Al比Cu活潑，Al為負(fù)極，Cu極上析出NO2
B．Cu為負(fù)極，Al為正極，Al極上析出Cu
C．Cu為負(fù)極，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋
D．Al為正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑
1化學(xué)　必修 第二冊(cè)(蘇教)
第三單元　化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化
第一課時(shí)　化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
　1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能之間轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。2．從氧化還原反應(yīng)的角度理解原電池的工作原理，能正確判斷原電池的正、負(fù)極。3．能運(yùn)用原電池原理解釋鋼鐵的電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。
1．原電池的定義
將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱(chēng)為原電池。
2．工作原理(以鋅－銅－稀硫酸原電池為例)
(1)負(fù)極：失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：Zn－2e－===Zn2＋。
正極：得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑。
電池總反應(yīng)：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)電子流向和電流方向：在外電路中，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，電流從原電池的正極經(jīng)外電路流向負(fù)極。
(3)離子移動(dòng)方向：在電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。
3．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕
　判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。
(1)原電池是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(　　)
(2)負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)。(　　)
(3)正極是電子流出極。(　　)
(4)用導(dǎo)線連接的銅片和鋅片插入稀硫酸中，鋅片上有大量氣泡產(chǎn)生。(　　)
(5)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O是放熱反應(yīng)，能設(shè)計(jì)成原電池。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
解析：(5)中和反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。
將鋼鐵制品與水和氧氣隔絕，就可以阻止鋼鐵銹蝕。因此，防止鐵生銹最簡(jiǎn)單的方法是保持鋼鐵制品表面光潔干燥。防止鋼鐵生銹的方法還有很多，如在鋼鐵表面形成保護(hù)層、制成不銹鋼、利用電化學(xué)知識(shí)防腐蝕等。 [問(wèn)題探究] 1．鋼鐵制品在潮濕空氣中易生銹的原理是什么？ 提示：發(fā)生了原電池反應(yīng)。 2．鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，若滴幾滴硫酸銅溶液，反應(yīng)速率會(huì)加快，試分析其原因。 提示：滴加硫酸銅溶液后，會(huì)有少量鋅與硫酸 銅反應(yīng)置換出銅，生成的銅、鋅分別作為原電池的兩個(gè)電極而形成原電池，從而加快鋅與稀硫酸的反應(yīng)。 3．已知反應(yīng)Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋，請(qǐng)將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，畫(huà)出原電池裝置圖并標(biāo)出正、負(fù)極。 提示：先確定兩個(gè)電極，負(fù)極失電子化合價(jià)升高，所以銅作負(fù)極，再找活動(dòng)性比銅弱的碳棒或銀棒作正極；從反應(yīng)中可以看出電解質(zhì)溶液中必須含有銀離子，所以用硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液。裝置如圖所示。
知識(shí)點(diǎn)一　原電池原理及正、負(fù)極判斷
1．原電池原理的實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
鋅片：逐漸溶解，表面有氣泡產(chǎn)生 銅片：沒(méi)有變化 鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)
鋅片：逐漸溶解，表面有氣泡產(chǎn)生 銅片：沒(méi)有變化 鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，銅與稀硫酸不反應(yīng)
鋅片：逐漸溶解 銅片：表面有氣泡產(chǎn)生 鋅與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，銅片上產(chǎn)生H2
鋅片：逐漸溶解 銅片：表面有氣泡產(chǎn)生 電流計(jì)：指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)產(chǎn)生了電流，即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
2．原電池的構(gòu)成條件
(1)具有不同活動(dòng)性的兩種電極材料(金屬和金屬或金屬和能導(dǎo)電的非金屬)。
(2)電解質(zhì)溶液(或熔融狀態(tài)的電解質(zhì))。
(3)“兩極”“一液”形成閉合回路。
(4)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。
[注意]　(1)在原電池中，電子在導(dǎo)線中定向移動(dòng)，離子在溶液中定向移動(dòng)，即“電子不下水，離子不上岸”，它們共同組成了一個(gè)完整的閉合回路。
(2)當(dāng)有以水為溶劑的電解質(zhì)溶液存在時(shí)，很活潑的金屬單質(zhì)不能用作原電池的負(fù)極，如K、Na、Ca等，因?yàn)樗鼈兣c水反應(yīng)劇烈。
(3)非電解質(zhì)溶液不能參與形成原電池。
3．原電池正、負(fù)極的判斷方法
1．下列關(guān)于原電池的敘述正確的是(　　)
A．負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是還原反應(yīng)
B．能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
C．工作時(shí)其正極上不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)外電路流向負(fù)極
D．電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成
答案：B
2．某興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行原電池原理的探究，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，電子由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu，再經(jīng)稀硫酸流回Zn
B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)銅片為正極，發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑
C．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鋅片上有氣體生成，該裝置不能形成原電池
D．無(wú)論a和b是否連接，稀硫酸均參與反應(yīng)
答案：A
解析：a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，構(gòu)成原電池，電子由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向Cu，電子不會(huì)通過(guò)溶液傳遞，A錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)二　鋼鐵的電化學(xué)腐蝕
1．金屬腐蝕的本質(zhì)
金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。
2．金屬腐蝕的類(lèi)型
類(lèi)型 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕
條件 金屬與非金屬單質(zhì)或非電解質(zhì)液體直接接觸 不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸
現(xiàn)象 無(wú)電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生
本質(zhì) 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化
兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍
3．析氫腐蝕與吸氧腐蝕
分類(lèi) 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
形成條件 水膜酸性較強(qiáng) 水膜呈堿性、弱酸性或中性
電極反應(yīng) 負(fù)極 Fe－2e－===Fe2＋ 2Fe－4e－===2Fe2＋
正極 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－
總反應(yīng) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
腐蝕速率 一般較快 一般較慢
3．在鋼鐵腐蝕過(guò)程中，下列五種變化可能發(fā)生的是(　　)
①Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3　②O2被還原　③產(chǎn)生H2　④Fe(OH)3脫水形成Fe2O3·xH2O
⑤雜質(zhì)碳被氧化
A．只有①② B．只有②③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
答案：C
解析：在鋼鐵腐蝕過(guò)程中，負(fù)極Fe－2e－===Fe2＋，正極O2或H＋得電子，F(xiàn)e2＋與OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫水形成鐵銹。
4．在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過(guò)程中發(fā)生的總化學(xué)方程式為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕
B．鐵銹的主要成分是Fe2O3
C．鐵片腐蝕過(guò)程中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕
答案：D
解析：鐵在負(fù)極區(qū)失去電子被氧化為Fe2＋，氧氣在正極區(qū)得到電子被還原為OH－，OH－與Fe2＋生成Fe(OH)2，進(jìn)一步被氧化為Fe(OH)3，再脫水生成鐵銹，鐵銹的主要成分為Fe2O3·xH2O，A、B錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，C錯(cuò)誤。
知識(shí)點(diǎn)三　原電池原理的應(yīng)用
1．加快化學(xué)反應(yīng)速率
(1)分析：構(gòu)成原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)實(shí)例：實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2，使用粗鋅產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀硫酸(或稀鹽酸)形成原電池，加快了鋅的腐蝕，使產(chǎn)生H2的速率加快。
2．比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱
(1)分析：原電池中，一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性弱的金屬為正極。
(2)實(shí)例：有兩種金屬A和B，用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產(chǎn)生，由原電池原理可知，金屬活動(dòng)性：A>B。
3．金屬材料的防護(hù)
(1)分析：將被保護(hù)金屬設(shè)計(jì)成原電池的正極。
(2)實(shí)例：輪船在海里航行時(shí)，為了保護(hù)輪船不被腐蝕，可以在輪船上焊上一些活動(dòng)性比鐵更強(qiáng)的金屬，如Zn，這樣構(gòu)成原電池，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，從而防止鐵被腐蝕。
4．制作化學(xué)電源——設(shè)計(jì)原電池
(1)分析：①首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)電極反應(yīng)式。
氧化反應(yīng)：還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物(負(fù)極反應(yīng)式)；
還原反應(yīng)：氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物(正極反應(yīng)式)；
正極反應(yīng)式＋負(fù)極反應(yīng)式===電池的總反應(yīng)式。
②根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩極反應(yīng)式找出正、負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。
a．電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
b．電極材料的選擇：電極材料必須導(dǎo)電。在原電池中，一般選擇活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極，活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的惰性材料作正極。負(fù)極材料或還原性物質(zhì)在負(fù)極上失去電子被氧化，氧化性物質(zhì)在正極上得到電子被還原。
(2)實(shí)例：利用氧化還原反應(yīng)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。
①該原電池的電極反應(yīng)如下：
負(fù)極(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應(yīng))；
正極(Cu)：Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應(yīng))。
②裝置：
5．把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連形成原電池。若a、b相連時(shí)，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電流由d到c；a、c相連時(shí)，c上有大量氣泡產(chǎn)生；b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?　　)
A．a(chǎn)>b>c>d B．a(chǎn)>c>d>b
C．c>a>b>d D．b>d>c>a
答案：B
解析：在原電池中，一般較活潑的金屬電極會(huì)溶解，較不活潑的金屬電極上會(huì)有固體析出或產(chǎn)生氣體，電子從負(fù)極流向正極，電流從正極流向負(fù)極。a、b相連時(shí)，a為負(fù)極，說(shuō)明活動(dòng)性：a>b；c、d相連時(shí)，電流由d到c，說(shuō)明活動(dòng)性：c>d；a、c相連時(shí)，c上有大量氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明活動(dòng)性：a>c；b、d相連時(shí)，b上有大量氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明活動(dòng)性：d>b。
6．某原電池中發(fā)生的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池正確的組成是(　　)
選項(xiàng) 正極 負(fù)極 電解質(zhì)溶液
A Cu Zn HCl
B Zn Cu CuSO4
C Cu Zn CuSO4
D Cu Zn ZnCl2
答案：C
解析：將Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu拆成兩個(gè)半反應(yīng)：
氧化反應(yīng)(負(fù)極反應(yīng))：Zn－2e－===Zn2＋。
還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：Cu2＋＋2e－===Cu。
則電池的負(fù)極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲娊赓|(zhì)溶液中含Cu2＋。
本課總結(jié)
自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂提升
1．鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：Fe－3e－===Fe3＋
B．正極發(fā)生反應(yīng)：2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．發(fā)生的原電池反應(yīng)為2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
D．鋼柱在水下的部分比在空氣與水交界處的部分更容易被腐蝕
答案：C
解析：由原電池原理可知負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，A錯(cuò)誤；正極上發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－===4OH－，B錯(cuò)誤；在空氣與水交界處O2濃度大，鋼柱更容易被腐蝕，D錯(cuò)誤。
2．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是(　　)
A．銅、鋅組成的原電池中，電子從鋅極經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向銅極
B．把銅片和鋅片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡
C．把銅片插入FeCl3溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
D．將銅片和鐵片用導(dǎo)線相連浸入硫酸銅溶液中，一段時(shí)間后，鐵片質(zhì)量減輕，銅片質(zhì)量增加
答案：C
解析：把銅片插入FeCl3溶液中，Cu和FeCl3反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2，故C錯(cuò)誤。
3．某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)：Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池裝置，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．Zn為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．b電極反應(yīng)式為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
C．電子流動(dòng)方向是a電極→FeCl3溶液→b電極
D．電池的正極材料可以選用石墨、鉑電極，也可以用銅電極
答案：D
解析：根據(jù)Cl－的移動(dòng)方向可知，b電極為負(fù)極，a電極為正極，根據(jù)電池總反應(yīng)可知，Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即b電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，A、B錯(cuò)誤；電子流動(dòng)方向是b電極→導(dǎo)線→a電極，C錯(cuò)誤；正極材料的活動(dòng)性應(yīng)比負(fù)極材料弱，D正確。
4．金屬a、b在金屬活動(dòng)性順序中均位于氫的前面，a還可以從b的硝酸鹽溶液中置換出b。將a、b用導(dǎo)線相連放入CuSO4溶液中，下列敘述不正確的是(　　)
A．導(dǎo)線中有電流，電流由b流向a
B．a(chǎn)的質(zhì)量減小，b的質(zhì)量增大
C．b上有氫氣產(chǎn)生
D．a(chǎn)上發(fā)生氧化反應(yīng)，b上發(fā)生還原反應(yīng)
答案：C
解析：由題意可知，a、b、Cu的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閍>b>Cu，則a、b及CuSO4溶液構(gòu)成的原電池中，a作負(fù)極，b作正極。電子由a經(jīng)過(guò)導(dǎo)線流向b，電流由b流向a。a失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，質(zhì)量減小，溶液中的Cu2＋在b上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)析出Cu，從而使b的質(zhì)量增大，b上不會(huì)產(chǎn)生H2。
5．(2024·廣東省南陽(yáng)中學(xué)高一下學(xué)期月考)銅片、鋅片和稀硫酸組成的銅鋅原電池，工作一段時(shí)間后，銅片上有2．24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)放出，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．外電路中轉(zhuǎn)移電子0．2 mol
B．銅為負(fù)極，有12．8 g銅溶解
C．鋅為正極，有6．5 g鋅溶解
D．反應(yīng)過(guò)程中消耗0．4 mol氫離子
答案：A
解析：銅片、鋅片和稀硫酸組成的銅鋅原電池，其中鋅較活潑，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，則銅作正極，B、C錯(cuò)誤；負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋，正極：2H＋＋2e－===H2↑，由正、負(fù)極得失電子守恒可得關(guān)系式：Zn～2e－～2H＋～H2，當(dāng)產(chǎn)生2．24 L氫氣(物質(zhì)的量為0．1 mol)時(shí)，需要0．2 mol氫離子，有0．2 mol電子轉(zhuǎn)移，A正確，D錯(cuò)誤。
課時(shí)分層練
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7
難度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★
對(duì)點(diǎn) 原電池的概念和工作原理 原電池的形成條件 原電池的工作原理 原電池的工作原理 原電池工作原理的應(yīng)用 原電池的工作原理、形成條件 原電池的工作原理
題號(hào) 8 9 10 11 12 13
難度 ★★ ★ ★★ ★★★ ★★ ★★★
對(duì)點(diǎn) 原電池的原理、形成條件、金屬腐蝕 原電池的工作原理 Cu Zn原電池的相關(guān)考查 原電池的原理及相關(guān)計(jì)算 原電池的設(shè)計(jì) 原電池的工作原理、形成條件
[學(xué)習(xí)·理解]
1．下列有關(guān)原電池的說(shuō)法正確的是(　　)
A．電極一定要由兩種不同的金屬組成
B．電子流出的一極是正極
C．兩極均發(fā)生氧化還原反應(yīng)
D．將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
答案：D
解析：在原電池中電極既可以是金屬，也可以是能導(dǎo)電的非金屬或其他能導(dǎo)電的物質(zhì)(如PbO2)，A錯(cuò)誤；電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，所以電子流出的一極是負(fù)極，B錯(cuò)誤；在原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤。
2．下面四個(gè)化學(xué)反應(yīng)理論上不可用于設(shè)計(jì)原電池的是(　　)
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．2H2＋O22H2O
C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
D．CH4＋2O2CO2＋2H2O
答案：C
解析：只有屬于氧化還原反應(yīng)，才能用于設(shè)計(jì)原電池；C不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。
3．人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池，其電池的電極反應(yīng)式分別為Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。據(jù)此判斷氧化銀是(　　)
A．負(fù)極，被氧化 B．正極，被還原
C．負(fù)極，被還原 D．正極，被氧化
答案：B
4．如圖所示裝置，下列有關(guān)該裝置反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的敘述正確的是(　　)
A．鋅極附近滴入酚酞試液，溶液呈紅色
B．鐵極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．鐵極發(fā)生電化學(xué)腐蝕生成鐵銹
D．溶液中的OH－向鐵極移動(dòng)
答案：B
5．X、Y、Z都是金屬，把X浸入Z的硝酸鹽溶液中，X的表面有Z析出，X和Y組成原電池時(shí)，Y為電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?　　)
A．X>Y>Z B．X>Z>Y
C．Y>X>Z D．Y>Z>X
答案：C
6．(2024·廣東省南陽(yáng)中學(xué)高一下學(xué)期月考)利用金屬鎂和鋁設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．鋁作該原電池的負(fù)極
B．溶液中H＋向Mg電極移動(dòng)
C．若將稀H2SO4換成乙醇，則電流表的指針也能偏轉(zhuǎn)
D．若將稀H2SO4換成NaOH溶液，則Al電極發(fā)生的電極反應(yīng)為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
答案：D
解析：鎂作負(fù)極，A錯(cuò)誤；H＋向正極移動(dòng)，即向Al電極移動(dòng)，B錯(cuò)誤；若將稀H2SO4換成乙醇，乙醇不能導(dǎo)電，則電流表的指針不能偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤。
7．在如圖所示裝置中，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)，P為電解質(zhì)溶液。由此判斷下列M、N、P所代表的物質(zhì)可以成立的是(　　)
選項(xiàng) M N P
A 鋅 銅 稀硫酸
B 銅 鐵 稀鹽酸
C 銀 鋅 硝酸銀溶液
D 銅 鐵 硝酸鐵溶液
答案：C
解析：經(jīng)分析可知該裝置是原電池，其中M棒有金屬單質(zhì)析出，作正極，N棒失電子溶解作負(fù)極。鋅、銅、稀硫酸構(gòu)成原電池，則鋅是負(fù)極，M棒變細(xì)，A不成立；鐵、銅、稀鹽酸構(gòu)成原電池，M棒上無(wú)金屬單質(zhì)析出，B不成立；銅、鐵、硝酸鐵溶液構(gòu)成原電池，銅作正極，在銅電極上鐵離子得到電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，M棒上不能析出金屬，D不成立。
8．A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。
(1)A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________。
(2)B中錫極為_(kāi)___極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________，錫極附近溶液的酸性________(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。
(3)C中被腐蝕的金屬是________，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。
(4)A、B、C中鐵被腐蝕由快到慢的順序是____________。
答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)正　2H＋＋2e－===H2↑　減弱
(3)Zn　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(4)B>A>C
解析：A中不能形成原電池，鐵與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)。B中能形成原電池，鐵比錫活潑，錫為正極，鐵為負(fù)極，鐵被腐蝕的速率加快。C中能形成原電池，鋅比鐵活潑，鋅為負(fù)極，不斷被腐蝕，鐵為正極，被保護(hù)。
[應(yīng)用·實(shí)踐]
9．如圖所示，電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．B極為原電池的正極
B．A、B、C分別可能為Zn、Cu和稀鹽酸
C．C中陽(yáng)離子向A極移動(dòng)
D．A極發(fā)生氧化反應(yīng)
　答案：C
解析：原電池中，負(fù)極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解，質(zhì)量減小，故A極為負(fù)極，B極為正極，A、D正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時(shí)，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象與題述現(xiàn)象一致，B正確；電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向正極，C錯(cuò)誤。
10．如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中，發(fā)生原電池反應(yīng)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．溶液的pH增大 B．溶液中的Zn2＋濃度增大
C．溶液中的SO濃度增大 D．溶液的密度增大
答案：C
解析：A項(xiàng)，氫離子濃度降低，溶液的pH增大，正確；B項(xiàng)，鋅不斷溶解，溶液中的Zn2＋濃度增大，正確；C項(xiàng)，由于在反應(yīng)過(guò)程中溶液中SO沒(méi)有參加反應(yīng)，所以溶液中c(SO)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，原電池放電時(shí)，溶液由硫酸溶液逐漸變成硫酸鋅溶液，溶液質(zhì)量增大，所以溶液的密度增大，正確。
11．質(zhì)量相同的鐵棒、碳棒和足量CuCl2溶液組成的裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．閉合K，電子通過(guò)CuCl2溶液移到碳棒上
B．閉合K，鐵棒表面發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu
C．閉合K，轉(zhuǎn)移0．2 mol電子時(shí)，理論上碳棒與鐵棒的質(zhì)量差為24 g
D．打開(kāi)K與閉合K時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)相同
答案：D
解析：閉合K，該裝置構(gòu)成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，C作正極，電子由鐵棒通過(guò)導(dǎo)線到達(dá)正極碳棒上，故A錯(cuò)誤；閉合K，鐵棒表面發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－===Fe2＋，故B錯(cuò)誤；閉合K，該裝置為原電池，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0．2 mol電子時(shí)，正極析出銅的物質(zhì)的量n(Cu)＝＝0．1 mol，m(Cu)＝0．1 mol×64 g·mol－1＝6．4 g，F(xiàn)e電極溶解的質(zhì)量為56 g·mol－1×0．1 mol＝5．6 g，理論上碳棒與鐵棒質(zhì)量差為6．4 g＋5．6 g＝12 g，故C錯(cuò)誤；打開(kāi)K，反應(yīng)為CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，閉合K時(shí)該裝置為原電池，電池的總反應(yīng)為CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，發(fā)生的總反應(yīng)相同，故D正確。
12．利用生活中或?qū)嶒?yàn)室中的常用物品，根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電化學(xué)知識(shí)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)原電池。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
(1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)實(shí)驗(yàn)用品：電極(________、________)、稀硫酸、________、________、耳機(jī)。
(3)按如圖所示裝置連接好實(shí)驗(yàn)儀器，該原電池中，F(xiàn)e在____極發(fā)生________反應(yīng)；H＋在____極發(fā)生________反應(yīng)。
答案：(2)鐵釘(或鐵片等)　銅釘(或其他的惰性電極，如鉛筆芯等)　燒杯　導(dǎo)線　
(3)負(fù)　氧化　正　還原
[創(chuàng)新·提高]
13．(1)如圖所示，將Mg、Al和電解質(zhì)溶液組成一種原電池。試回答下列問(wèn)題：
①若電解質(zhì)溶液為稀硫酸，則正極為_(kāi)_______，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________。負(fù)極是________，電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________。
②若電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，則正極為_(kāi)_______。
(2)若將鋁片與銅片用導(dǎo)線連接后，插入稀硝酸的燒杯中，負(fù)極為_(kāi)_______，若將鋁片與銅片用導(dǎo)線連接后，插入濃硝酸的燒杯中。下列敘述正確的是________(填字母)。
A．Al比Cu活潑，Al為負(fù)極，Cu極上析出NO2
B．Cu為負(fù)極，Al為正極，Al極上析出Cu
C．Cu為負(fù)極，電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋
D．Al為正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑
答案：(1)①Al　2H＋＋2e－===H2↑　Mg　Mg－2e－===Mg2＋　②Mg　(2)Al　C
解析：(1)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí)，鎂、鋁都能與稀硫酸反應(yīng)，但由于鎂的金屬活動(dòng)性比鋁強(qiáng)，所以鎂為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋，鋁為正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑。當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH溶液時(shí)，由于鋁能與NaOH溶液反應(yīng)，而鎂不與NaOH溶液反應(yīng)，所以鎂為原電池的正極。
(2)Al和Cu都與稀硝酸反應(yīng)，但Al的金屬活動(dòng)性比Cu強(qiáng)，所以負(fù)極為Al。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Cu在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)，被氧化，Cu是原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋，Al是原電池的正極，電極反應(yīng)式為2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O。
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