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    新教材2023年高中化学第四章化学反应与电能第一节原电池第一课时原电池的工作原理导学案新人教版选择性必修1

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    高中人教版 (2019)第一节 原电池第一课时导学案

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    这是一份高中人教版 (2019)第一节 原电池第一课时导学案,共17页。
    第一节 原电池
    第一课时 原电池的工作原理
    [明确学习目标] 1.以铜锌原电池为例,理解原电池的工作原理,判断原电池的正、负极,会书写其电极反应式。2.了解盐桥在带有盐桥原电池中的实用性。



    1.原电池及其构成条件
    (1)原电池是能将化学能转化为电能的装置。
    构成原电池的条件
    ①具有活动性不同的两个电极(可以用金属作电极,也可以用其他导电材料作电极,如石墨等);
    ②具有电解质溶液(两电极均插入电解质溶液中形成内电路);
    ③电极间形成闭合回路(两电极接触或用导线连接);
    ④能自发进行的氧化还原反应(本质条件)。
    (2)实验探究铜锌原电池的工作原理
    实验装置


    实验步骤
    将铜片和锌片用导线连接,并在中间串联一个电流表;平行插入盛有CuSO4溶液的烧杯中,观察现象
    ①用一个充满电解质溶液的盐桥,将置有锌片的ZnSO4溶液和置有铜片的CuSO4溶液连接起来,然后将锌片和铜片用导线连接,并在中间串联一个电流表,观察现象;
    ②取出盐桥,观察现象

    续表
    实验现象
    电流表
    指针发生偏转
    ①电流表的指针发生偏转;
    ②取出盐桥,电流表的指针回到零点
    电极变化
    锌片逐渐溶解,铜片上有红色物质析出
    ①左边烧杯中的锌片逐渐溶解,右边烧杯中的铜片上有红色金属析出;②取出盐桥,铜片上不再有金属析出,锌片也不再溶解
    电极反应
    铜片:Cu2++2e-===Cu(还原反应)
    锌片:Zn-2e-===Zn2+(氧化反应)
    电池总反应:Cu2++Zn===Cu+Zn2+
    2.电极与电极反应
    (1)负极:失电子,发生氧化反应,外电路电子流出的一极;一般情况下,较活泼金属作负极。
    电极反应式:较活泼金属-ne-===金属阳离子,如Zn-2e-===Zn2+。
    现象:一般负极溶解,质量减小。
    (2)正极:得电子,发生还原反应,外电路电子流入的一极;一般情况下,较不活泼金属或非金属导体作正极。
    电极反应式:电解质溶液中的阳离子+ne-===单质(或较低价态的阳离子),如2H++2e-===H2↑。
    现象:一般有气体放出或正极质量增大。


    1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
    (1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。(  )
    (2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极。(  )
    (3)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生。(  )
    (4)电子由正极流向负极,电流由负极流向正极。(  )
    (5)一般来说,带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池效率高。(  )
    答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√

    2.对于原电池的电极名称,叙述错误的是(  )
    A.发生氧化反应的一极为负极
    B.正极为电子流入的一极
    C.比较不活泼的金属为负极
    D.电流流出的一极为正极
    答案 C
    3. 下列关于下图所示装置的叙述正确的是(  )

    A.铜是阳极,铜片上有气泡产生
    B.铜片质量逐渐减少
    C.电流从锌片经导线流向铜片
    D.氢离子在铜片表面被还原
    答案 D


    知识点一 原电池中正负极的判断与电极反应的书写

    1.判断原电池正负极的方法

    2.电极反应的书写方法
    (1)首先写出原电池反应,并正确地分析其氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。如:
    + ===Zn +2NH3+
    (2)其中氧化剂在正极上得电子发生还原反应,其电极反应式为:氧化剂+ne-===还原产物。如:2NH+2e-===2NH3+H2;还原剂在负极上失电子发生氧化反应,其电极反应为:还原剂-ne-===氧化产物。如:Zn-2e-===Zn2+。


    [解析] 由电极反应可知,Zn发生氧化反应,为电源的负极,碳棒为电源的正极。电子由锌极流出通过外电路流向碳棒,电流方向和电子移动方向相反。长时间连续使用时,因电解质溶液呈酸性,会使锌皮慢慢溶解而破损,糊状物可能流出,从而腐蚀用电器。
    [答案] A
    [练1] 下列有关原电池的叙述中错误的是(  )
    A.原电池是将化学能转化为电能的装置
    B.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
    C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应
    D.原电池放电时,电解质溶液中的阳离子向正极移动
    答案 B
    解析 构成原电池的正极和负极可能是两种不同的金属,也可能是导电的非金属(如石墨棒)和金属,B错误。
    [练2] 如下图所示为一个原电池装置。试回答下列问题:

    (1)电解质溶液为稀H2SO4时,Mg电极上发生的反应为 ;Al电极上发生的反应为 ;电池反应为 。
    (2)电解质溶液为NaOH溶液时,Mg电极上发生的反应为 ;Al电极上发生的反应为 ,电池反应为 。
    答案 (1)Mg-2e-===Mg2+ 2H++2e-===H2↑
    Mg+2H+===Mg2++H2↑
    (2)6H2O+6e-===3H2↑+6OH- 2Al-6e-+8OH-===2AlO+4H2O 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
    解析 当电解质溶液为酸溶液时,Mg比Al活泼,Mg是原电池的负极,失去电子变为Mg2+;Al是原电池的正极,电子由Mg片流向Al片,正极上H+得电子变为H2。当电解质溶液为NaOH溶液时,Al与NaOH溶液发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,而Mg与强碱不反应。所以,Al是原电池负极,负极上Al失去电子,电子流向正极,Mg是正极。
    易错警示
    相对活泼的金属不一定作负极,如:
    (1)冷的浓硝酸作电解质溶液,金属铁或铝与铜作电极时,铁、铝在冷的浓硝酸中发生钝化,金属活动性弱的铜与浓硝酸发生氧化还原反应,铜作负极。
    (2)NaOH溶液作电解质溶液,金属镁与铝做电极时,因铝能与NaOH溶液发生自发的氧化还原反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故铝作负极,而金属活动性较强的镁作正极。
     判断原电池正负极最根本的方法是根据发生的氧化还原反应进行判断,即发生氧化反应的电极为负极,发生还原反应的电极为正极。

    知识点二 原电池原理的应用

    1.根据原电池原理设计原电池
    根据构成原电池的条件来设计原电池,先由电池反应写出电极反应,还原剂+氧化剂===氧化产物+还原产物(拆:还原剂-ne-===氧化产物;氧化剂+ne-===还原产物),然后确定电极材料,再确定电解质溶液,最后形成闭合回路,构成原电池。
    说明:设计原电池时,若氧化还原反应中无明显的电解质溶液,可用水作电解质,但为了增强其导电能力,往往加入强碱或强酸。如燃料电池中一般可加入KOH或H2SO4增强溶液的导电能力。
    2.加快氧化还原反应速率
    如在Zn与稀硫酸的反应体系中加入少量CuSO4溶液,Zn能置换出少量Cu,在溶液中Zn、Cu、稀硫酸构成原电池,可以加快产生H2的速率。
    3.比较金属活动性的强弱
    如金属a、b用导线连接后插入稀硫酸中,若金属b上有
    气泡产生,根据原电池原理可判断b为正极,金属活动性a>b。
    4.用于金属的防护
    如要保护一个铁闸门,可用导线将其与锌块相连,使锌块作原电池的负极,铁闸门作正极。



    [解析] (1)当Cu、Al导线连接时,接触到潮湿的空气就易形成原电池而使Al被腐蚀。
    (2)因为Fe2(SO4)3能与Cu发生反应:Fe2(SO4)3+Cu===2FeSO4+CuSO4,因此根据给出条件可以设计成原电池,其负极为Cu,电极反应为Cu-2e-===Cu2+,正极为石墨,电极反应为2Fe3++2e-===2Fe2+。
    (3)因为原电池反应为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,所以负极为Fe,正极可为Cu、Ag或石墨,电解质溶液为稀硫酸,即可画出装置图。
    [答案] (1)二者连接在一起时,接头处在潮湿的空气中形成原电池,铝作负极被腐蚀
    (2)能 Cu-2e-===Cu2+ 2Fe3++2e-===2Fe2+
    (3)如图(合理即可)

     设计原电池的方法
    (1)根据总反应分析化合价变化,找出氧化反应和还原反应。
    (2)根据负极发生氧化反应,正极发生还原反应确定原电池的正负极。
    (3)结合正负极和电极反应确定电极材料和电解质溶液等,完成原电池装置的设计。
    (4)画出原电池装置图。画原电池装置图时注意电极材料和导线的粗细差异,电解质溶液也要画出,并进行相应标注。
    [练3] 在如下图所示的8个装置中,属于原电池的是(  )


    A.①②④ B.③④⑤
    C.④⑥⑧ D.④⑦
    答案 D
    解析 根据原电池中有两个电极,排除①;根据两个电极的活动性不同,排除③和⑧;注意②⑥含有两种活动性不同的金属或非金属,即含两个电极,根据两电极间要形成闭合回路,排除②⑥;根据必须存在电解质溶液,排除⑤;④⑦都满足形成原电池的条件。
    [练4] 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,若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到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,则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
    解析 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,说明活动性c>d;a、c相连时,正极产生气泡,说明活动性a>c;b、d相连时,b为正极,说明活动性d>b;综上活动性a>c>d>b。
    知识拓展
    盐桥的作用
    离子能够在盐桥中定向移动,通过盐桥可将两份隔开的电解质溶液连接起来,形成闭合回路,使两份电解质溶液保持电中性,从而使原电池不断地产生电流。

    本课归纳总结
       



    1.下列关于原电池的叙述中正确的是(  )
    A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
    B.原电池是将化学能转化为电能的装置
    C.在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原
    D.原电池放电时,电流从负极流向正极
    答案 B
    解析 原电池的电极材料可以是金属,也可以是能导电的非金属等;原电池是将化学能转化为电能的装置;原电池中电子从负极流出,负极发生氧化反应:原电池放电时电流从正极流向负极。
    2.如图所示是一位同学测试水果电池的装置示意图,下列有关说法错误的是(  )

    A.若金属片A是正极,则该金属片上会产生H2
    B.水果电池的化学能转化为电能
    C.此水果发电的原理是电磁感应
    D.金属片A、B可以一个是铜片,另一个是铁片
    答案 C
    解析 桔子中含有大量的酸性液体,起到电解质溶液的作用,A、B电极可为两个活动性不同的金属,用导线相连,形成了原电池,负极上的反应为活泼金属失电子的反应,正极上的反应为桔子中的H+得电子产生氢气的反应。
    3.原电池的总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该原电池可能为(  )

    A
    B
    C
    D
    正极
    Cu
    Al
    Zn
    Fe
    负极
    Zn
    Zn
    Cu
    Zn
    电解质溶液
    H2SO4
    CuSO4
    ZnCl2
    CuCl2
    答案 D
    解析 由总反应可知,Zn失电子被氧化,Zn作负极;Cu2+得电子被还原,即电解质溶液应含Cu2+,由此可排除A、C;由正极金属的活动性比Zn的弱,可排除B。
    4.铜锌原电池(如图所示)工作时,下列叙述正确的是(  )

    A.正极反应为Zn-2e-===Zn2+
    B.电池总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu
    C.在外电路中,电子从正极流向负极
    D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
    答案 B
    解析 该电池中Zn为负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,A项错误;电池总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,B项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极流出经导线流向正极,C项错误;负极上由于Zn放电,ZnSO4溶液中Zn2+的浓度增大,故盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,以保持溶液呈电中性,D项错误。
    5.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。下列说法正确的是(  )

    A.正极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
    B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
    C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
    D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
    答案 D
    解析 原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,故负极反应为2Ag-2e-+2Cl-===2AgCl,正极反应为Cl2+2e-===2Cl-,A错误;由于电解质溶液中含有大量Cl-,故放电时,Ag+在交换膜左侧即与Cl-反应生成AgCl沉淀,B错误;用NaCl代替盐酸,电池总反应不变,C错误;当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中减少0.02 mol离子,其中0.01 mol Cl-参与反应生成AgCl,0.01 mol H+通过阳离子交换膜进入右侧溶液,D正确。
    6. 原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。

    (1)完成原电池甲的装置示意图(如图所示),并做相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
    (2)以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极 。
    (3)甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,其原因是 。
    答案 (1)如下图所示(合理即可)

    (2)逐渐溶解,表面有少量红色固体析出 
    (3)甲 甲使用了盐桥,避免负极金属直接与溶液中的铜离子反应而造成能量损失
    解析 (1)由题给材料,结合原电池的构成条件可知,组合的原电池可以为锌铜原电池、锌铁原电池、铁铜原电池。由题图所给电子移动方向可知,左边为负极(较活泼金属)、右边为正极(较不活泼金属),则组合的原电池如图所示:

    (2)由所给的电极材料可知,当铜片作电极时,铜片一定是正极,则负极是活泼的金属Zn或Fe,Zn或Fe失去电子发生氧化反应。由于Zn或Fe又直接与CuSO4溶液接触而发生反应,故工作一段时间后,负极逐渐溶解,表面有少量红色固体(Cu)析出。
    (3)电池乙的负极可与CuSO4溶液直接发生反应,导致部分化学能转化为热能;电池甲的负极不与所接触的电解质溶液反应,化学能在转化为电能时损耗较小。

    课时作业

    一、选择题(本题共7小题,每小题只有1个选项符合题意)
    1.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.原电池负极发生的是还原反应
    C.原电池在工作时,正极不断产生电子并经外电路流向负极
    D.原电池工作时,阳离子向负极移动
    答案 A
    解析 原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应;原电池中电子由负极流出经导线流向正极;随着反应的进行,电解质溶液中的阳离子向正极移动,而阴离子向负极移动。
    2.下列装置能构成原电池,并且能产生明显电流的是(  )

    答案 B
    解析 A项两个电极均为Cu,且Cu与稀硫酸不反应,C项不能构成闭合回路,D项乙醇为非电解质,故A、C、D三项中的装置均不能构成原电池;B项装置中Fe和C分别为负极和正极,可以构成原电池。
    3.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(  )
    选项
    A
    B
    C
    D
    电极材料
    Cu、C
    Cu、Ag
    Cu、Zn
    Fe、Zn
    电解质溶液
    Fe(NO3)3
    FeSO4
    FeCl3
    CuSO4
    答案 A
    解析 根据原电池的总反应以及原电池工作原理分析可知,Cu元素的化合价升高,Cu失电子作负极,电解质溶液应含有Fe3+,另一个电极应为比Cu活泼性弱的导电物质。A项,Cu作负极失去电子,电解质溶液中Fe3+得电子,符合上述要求,正确;B项,电解质溶液中不含Fe3+,不符合上述要求,错误;C项,Zn比Cu活泼,Zn作负极,不符合上述要求,错误;D项,电极材料不含Cu且电解质溶液中不含Fe3+,不符合上述要求,错误。
    4. 下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是(  )

    A.Zn是负极,发生还原反应
    B.Cu是负极,发生氧化反应
    C.铜片上有气体逸出
    D.电子由铜片通过导线流向锌片
    答案 C
    解析 该装置是原电池,Zn失电子发生氧化反应,作负极,A错误;Cu作正极,正极上发生还原反应,B错误;Cu作正极,H+在正极得电子发生还原反应:2H++2e-===H2↑,C正确;该装置中Zn作负极、Cu作正极,所以电子从锌片沿导线流向铜片,D错误。
    5.某原电池装置如图所示。下列有关叙述中,正确的是(  )

    A.电池工作时,盐桥中的Cl-向负极移动
    B.负极反应式:2H++2e-===H2↑
    C.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变
    D.Fe作正极,发生氧化反应
    答案 A
    解析 根据原电池工作原理,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,盐桥的作用是构成闭合回路和平衡两烧杯中的电荷,所以Cl-向负极移动,故A正确;铁作负极,负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极反应式为2H++2e-===H2↑,故B错误;左烧杯中pH基本不变,右烧杯中消耗H+,c(H+)减小,pH增大,故C错误;电池总反应式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,铁作负极,发生氧化反应,故D错误。
    6.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是(  )

    A.铜电极上发生氧化反应
    B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO)减小
    C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
    D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
    答案 C
    解析 锌电极是原电池的负极,发生氧化反应,铜电极是原电池的正极,发生还原反应,A错误;阳离子交换膜不允许阴离子通过,所以电池工作一段时间后,甲池的c(SO)不变,B错误;乙池发生的电极反应为:Cu2++2e-===Cu,溶液中Cu2+逐渐减少,为维持溶液中的电荷平衡,Zn2+会不断移向乙池,使溶液质量增加,C正确;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,D错误。

    7.如图所示是Zn和Cu形成的原电池,某化学兴趣小组做完实验后,记录如下:

    ①Cu为负极,Zn为正极
    ②Cu极上有气泡产生
    ③SO向Cu极移动
    ④若有0.5 mol电子流经导线,则可产生0.25 mol气体
    ⑤电子的流向:Cu→Zn
    ⑥正极反应:Cu+2e-===Cu2+
    其中合理的是(  )
    A.①②③ B.②④
    C.④⑤⑥ D.③④⑤
    答案 B
    解析 根据图示装置和金属的活动性可判断Zn为负极,Cu为正极。正极反应为2H++2e-===H2↑,即Cu电极上有气泡产生。原电池中SO向负极移动,电子从负极流出经导线流向正极,即Zn→Cu。根据正极反应2H++2e-===H2↑可知,电路中转移0.5 mol电子时,生成气体0.25 mol。
    二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
    8.下列有关如图所示的原电池装置的叙述不正确的是(  )

    A.铜作负极,电极反应为Cu-2e-===Cu2+
    B.碳作正极,发生氧化反应
    C.Fe3+在正极上发生还原反应
    D.若将FeCl3溶液换成稀硝酸,Cu作正极
    答案 BD
    解析 由题图装置可知,该原电池反应为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,Cu失电子被氧化,Cu为负极,其电极反应为Cu-2e-===Cu2+,A项正确;碳作正极,Fe3+在正极发生还原反应,B项不正确,C项正确;若将FeCl3溶液换成稀硝酸,Cu仍作负极,D项不正确。
    9.分析如图所示的四个装置,其中结论正确的是(  )

    A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极
    B.(2)中Mg作正极,电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
    C.(3)中Cu作负极,电极反应为Cu-2e-===Cu2+
    D.(4)中Fe作负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+
    答案 BC
    解析 金属活动性:Mg>Al,故在(1)中Mg作负极;在NaOH溶液中,Al能与NaOH溶液反应而Mg不能,故(2)中Al作负极,Mg作正极,正极的电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑;常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,而铜与浓硝酸能反应,故(3)中Cu作负极,其电极反应为:Cu-2e-===Cu2+;(4)中CH3CH2OH是非电解质,不符合原电池的构成条件。
    10.控制合适的条件,将反应Fe3++AgFe2++Ag+设计成如图所示的原电池(盐桥中装有琼脂-硝酸钾溶液;灵敏电流计的0刻度居中,左右均有刻度)。已知接通后,观察到电流计指针向右偏转。下列判断不正确的是(  )

    A.在外电路中,电子从银电极流向石墨电极
    B.盐桥中的K+移向甲烧杯
    C.电流计指针居中后,往甲烧杯中加入一定量的铁粉,电流计指针将向左偏转
    D.一段时间后,电流计指针反向偏转,越过0刻度,向左边偏转
    答案 D
    解析 石墨电极为正极,正极上Fe3+得到电子,银电极为负极,负极上Ag失去电子,因此外电路中电子从银电极流向石墨电极,A正确;原电池中阳离子向正极移动,故盐桥中的K+移向正极,即移向甲烧杯,B正确;电流计指针居中时,反应Fe3++AgFe2++Ag+达到平衡,往甲烧杯中加入一定量的铁粉,由于金属活动性:Fe>Ag,此时Fe作负极,Ag作正极,外电路中电流方向为由银电极到石墨电极,故电流计指针将向左偏转,C正确;一段时间后,原电池反应结束,灵敏电流计指针应该指向0刻度,D错误。
    11.某小组同学用如图所示装置研究电化学原理。下列关于该原电池的说法不正确的是(  )

    A.原电池的总反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu
    B.若盐桥中是KNO3溶液,则NO移向乙烧杯
    C.其他条件不变,若将CuCl2溶液换为稀硫酸,石墨电极反应式为2H++2e-===H2↑
    D.反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差12 g,导线中通过0.2 mol电子
    答案 B
    解析 负极电极反应为Fe-2e-===Fe2+,正极电极反应为Cu2++2e-===Cu,则原电池的总反应为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故A正确;若盐桥中是KNO3溶液,则NO移向负极,即移向甲烧杯,故B错误;其他条件不变,若将CuCl2溶液换为稀硫酸,溶液中的氢离子在正极上得电子,则石墨电极反应式为2H++2e-===H2↑,故C正确;电池总反应式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,一段时间后,两电极质量相差12 g,则
             两极质量差
    Fe+Cu2+===Fe2++Cu   Δm    转移电子
    56 g       64 g 120 g 2 mol
    12 g   n
    解得n=0.2 mol,故D正确。
    三、非选择题(本题共2小题)
    12.(1)原电池反应通常是放热反应,下列反应中理论上可设计成原电池的是 (填字母),理由是 。
    A.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH>0
    B.C(s)+CO2(g)===2CO(g) ΔH>0
    C.CaC2(s)+2H2O(g)===Ca(OH)2(aq)+C2H2(g)
    ΔHC和D>A,综上金属活动性顺序为D>A>B>C。
    13.甲、乙两位同学均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序,并探究产物的有关性质。甲、乙同学设计的原电池如图所示,请回答下列问题:

    (1)a池中正极上的实验现象是 。
    (2)b池中总反应的离子方程式为 。
    (3)该实验证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池正负极”,这种做法 (填“可靠”或“不可靠”),若不可靠,请提出另一种判断原电池正负极的可行方案 (若你认为可靠,此空可不作答)。
    答案 (1)产生气泡
    (2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
    (3)不可靠 将两种金属电极通过导线连上电流表并插入电解质溶液中构成原电池,利用电流表检测电流的方向,从而判断电子流动方向,由此确定原电池的正负极
    解析 当稀硫酸作电解质溶液时,Mg作负极(金属活动性:Mg>Al),Al作正极,Al电极上产生气泡;当NaOH溶液作电解质溶液时,Al作负极(Mg不与NaOH溶液反应),原电池总反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。由此可知,原电池的正、负极与电解质溶液有关,电解质溶液不同,导致正、负极发生改变。

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