原电池的工作原理
秦朝制度-贾岗
2023年3月20日发(作者：17吉他谱网)第十单元化学反应与能量变化
第2讲原电池原理及应用
◆复习精讲◆
◇夯实基础◇
一原电池原理
1、概念：把化学能转变成电能的装置叫做原电池能量变化：化学能转变为电能
2、形成的基本条件：
①两个活泼性不同的电极（在一定条件下较活泼的电极作为负极）
②电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）
③形成闭合回路（外电路由导线构成通道；内电路由电解质构成通道）
3、工作特点：
①原电池在放电时,负极上还原性较强的物质（负极本身或与负极紧密接触的物质）的
电子经过导线流向正极，而正极上氧化性较强的物质（正极本身或与正极紧密接触的物
质）得到电子，两极之间再通过盐桥及池内溶液中的阴、阳离子定向运动形成的内电路
构成有稳定电流的闭合回路。负极流出电子（发生氧化反应应），正极流入电子（发生还
原反应）。
②原电池工作的本质是氧化还原反应。理论上，任何一个自发的氧化还原反应均可设计
成原电池。
铜锌原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：
二原电池应用
1、金属腐蚀
①化学腐蚀（金属直接与化学物质反应而被腐蚀）
②电化学腐蚀（析氢腐蚀、吸氧腐蚀）
2、防护方法：
①改变金属的内部组织结构
②在金属表面覆盖保护层
③电化学保护法
3、制造新化学电源：
①一次电池②二次电池③燃料电池
◇考点必备◇
考点一、原电池的工作原理
1.原电池判定：先分析有无外接电源，有外接电源者为电解池，无外接电源者可能为原电
池，然后依据原电池的形成条件分析判定，有无常温下自发进行的氧化还原反应发生。当出
两个相连的装置，且又无明显的外加电源时，一般其中一个为原电池充当另一电解池的电源。
2.原电池正负极的判定方法：
①依据原电池两极材料：较活泼的金属作负极，较不活泼金属或可导电的非金属（石墨
等）作正极。注意金属的活泼性与所处电解质溶液的性质有关。如：在酸性条件下镁比铝要
活泼，但在碱性条件下铝比镁要活泼。
②依据两极发生的反应类型：负极发生的是氧化反应；而正极发生的是还原反应。
③依据电子（电流）的流动方向：负极（发生氧化反应失去电子）电子流出经外电路流向
原电池的正极（发生还原反应得到电子）。
④根据内电路离子迁移方向：一般阳离子流向原电池正极；阴离子流向原电池负极。注
意：离子迁移的本质是移向电极得到电子（发生还原反应）或失去电子（发生氧化反应），
所以有时氧化性较强的阴离子（如硝酸根离子）也可能移向正极得电子。
△针对训练
1.市场上出售的“热敷袋”其中主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等.热敷袋在启用
前用塑料袋使之与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量,使用完后,会发现
袋内有许多铁锈生成,回答:
(1)热敷袋放出的热量来源于放出的热量。
(1)碳粉的作用是。
(3)加入NaCl的作用是。
(4)写出有关的电极反应式。
2.（09上海理综11）茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、
稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池
中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应
A．②③B．②④C．①②D．①④
3．如右图所示，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
杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓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，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化）（）
A．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端高B端低
B．杠杆为导体和绝缘体时，均为A端低B端高
C．当杠杆为绝缘体时，A端低，B端高；为导体时，A端高，B端低
D．当杠杆为绝缘体时，A端高，B端低；为导体时，A端低，B端高
考点二、现实中的化学电源
1.化学电源的分类：
⑴一次电池（不能充电，不能反复使用）
如碱性锌锰电池：电解质为KOH
负极：Zn+2OH--2e-Zn(OH)
2
正极：2MnO
2
+2H
2
O+2e-2MnO(OH)+2OH-
总反应：Zn+2MnO
2
+2H
2
O2MnO(OH)+Zn(OH)
2
⑵.二次电池（可充电，可多次重复使用）
如铅蓄电池：H
2
SO
4
作电解液
（1）放电时：
负极：Pb+SO
4
2--2e-PbSO
4
正极：PbO
2
+4H++SO
4
2-+2e-PbSO
4
+2H
2
O
总反应：Pb+PbO
2
+2H
2
SO
4
2PbSO
4
+2H
2
O
(2)充电反应为电解过程，是放电反应的逆过程
阴极：PbSO
4
+2e-Pb+SO
4
2-
阳极：PbSO
4
+2H
2
O-2e-PbO
2
+4H++SO
4
2-
总反应：2PbSO
4
+2H
2
OPb+PbO
2
+2H
2
SO
4
⑶燃烧电池
I氢氧燃料电池
①用酸性电解质时：
负极：H
2
-2e-2H+正极：O
2
+4H++4e-2H
2
O
总反应：2H
2
+O
2
2H
2
O
②用NaOH等碱性溶液时：
负极：H
2
+2OH--2e-2H
2
O正极：O
2
+2H
2
O+4e-4OH-
总反应：2H
2
+O
2
2H
2
O
IICH
4
燃料电池：电解质为KOH
负极：CH
4
+10OH--8e-CO
3
2-+7H
2
O正极：2O
2
+4H
2
O+8e-8OH-
总反应：CH
4
+2O
2
+2OH-CO
3
2-+3H
2
O
IIICH
3
OH燃料电池：电解质为KOH
负极：2CH
3
OH+16OH--12e-2CO
3
2-+12H
2
O
正极：3O
2
+6H
2
O+12e-12OH-
总反应：2CH
3
OH+3O
2
+4OH-2CO
3
2-+6H
2
O
注意：
(1)燃料电池的电极本身不参与反应，起催化和导电作用。
(2)燃料电池在负极上发生氧化反应的是燃料（如H
2
、CH
4
、CH
3
OH等），但燃料并没有发
生燃烧；在正极上参与反应的是空气或氧气（助燃剂）。
(3)书写电极反应方程式时：酸性条件下可用H+和H
2
O配平；碱性条件可用OH-和H
2
O配平。
2.不同化学电源工作的特点：（根据电极是否参与反应进行分类）
⑴两极均为金属但活性不同或一极为碳棒，较活泼的一极作为负极直接参与反应而被氧化，
电子通过外电路传导到正极，电解质溶液中溶解的具有较强氧化性的微粒（离子或分子如：
O2）从正极上得电子而发生还原反应。如：铜锌硫酸电池、铝氧海水电池。
⑵两电极的材料一极为较活泼金属另一极为金属化合物（常见如金属氧化物、金属硫化物、
盐类化合物等），较活泼金属的一极作为负极直接参与反应而被氧化，电子通过外电路传
导到正极，正极的金属化合物直接得电子发生还原反应。如：铅蓄电池、银锌钮扣电池等
⑶两电极的均为惰性电极（常见为多空石墨电极），两电极分别与燃料和助燃剂连接，与燃
料在负极上失去电子发生氧化反应，电子通过外电路传导到正极，助燃剂在正极上得到电
子发生还原反应。如：燃料电池。
3.对废旧电池进行回收的意义：
⑴回收金属材料和化工原料；
⑵防止废旧电池中的物质（如：重金属离子）污染环境；
△针对训练
4.（08年广东化学）LiFePO
4
电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽
车。电池反应为：FePO
4
+LiLiFePO
4
，电池的正极材料是LiFePO
4
，负极材料是石墨，
含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO
4
电池说法正确的是（）
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li＋向负极移动
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少
D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4
5.(09广东卷理基34)下列有关电池的说法不正确的是
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
考点三、金属的腐蚀与防护
1.金属的腐蚀
(1)概念：金属失去电子（发生氧化反应）而引起损耗的现象。
(2)分类：一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
化学腐蚀：金属跟接触到的氧化性气体或氧化性液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
电化学腐蚀：
①概念：不纯的金属跟电解质溶液接触时，因为发生化学反应而引起的腐蚀。
②分类
a.析氢腐蚀
在金属外面的水膜呈较强酸性时发生析氢腐蚀。
以钢铁为例：
负极（Fe）：Fe-2e-Fe2+正极（C）：2H++2e-H
2
↑
b.吸氧腐蚀
在金属外面的水膜酸性很弱或呈碱性中性，溶解一定量O2时发生吸氧腐蚀。
以钢铁为例：
负极（Fe）：2Fe-4e-2Fe2+正极（C）：O
2
+2H
2
O+4e-4OH-
氧化过程：4Fe(OH)
2
+O
2
+2H
2
O4Fe(OH)
3
脱水过程：2Fe(OH)
3
Fe
2
O
3
·nH
2
O+（3-n）H
2
O
(3)影响金属腐蚀的因素：金属的本性和介质
就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀；介质对金属的腐蚀的影响
也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。
判断金属腐蚀快慢的规律
①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀；
②对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液；
③活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；
④对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
2.金属的防护
(1)改变金属的内部结构，使其成为防腐蚀金属，如制成不锈钢等。
(2)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
(3)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
②外加电流的阴极保护法——电解原理
△针对训练
放电
充电
6.(07上海高考题)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.生铁比软铁心(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.银质奖牌长期放置后在其奖牌的表面变暗
7.下列各装置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌
片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是()
A.③①④②B.①②④③C.①②③④D.②①④③
8.为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定
在图示的三个装置，再放在玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述
不正确的是()
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被
9.（2008·长治质检）如图水槽中试管内有一枚
铁钉，放置数天观察。
（1）若试管内液面上升，则原溶液呈性，发生
腐蚀，电极反应：负极:；正
极:。
（2）若试管内液面下降，则原溶液呈强性，发生
腐蚀，电极反应：负极:；正
极：。
针对训练答案：
1（1）铁屑被氧化（2）碳粉与铁及NaCl溶液组成原电池，作为原电池的正极。
（3）NaCl与水作用形成电解质溶液。（4）负极Fe－2e-=Fe2＋正极2H2O＋O2＋4e-=4OH-
2A3D4CD5B6D7D8B
9（1）中性碱或弱酸吸氧Fe-2e-Fe2+O2+4e-+2H2O4OH-
（2）较强酸析氢Fe-2e-Fe2+2H++2e-H2↑
◇典例精讲◇
题型一、原电池原理的应用
【例1】（08广东卷）用铜片、银片、Cu(NO
3
)
2
溶液、AgNO
3
溶液、导线和盐桥（装有琼
脂-KNO
3
的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO
3
溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A．①②B．②③C．②④D．③④
解析：
Cu作负极，Ag作正极。负极：Cu-2e-==Cu2+；正极：Ag++e-==Ag。在外电路中，电子由
Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电子流向相反，所以1错。没有盐桥，原电池不能继
续工作，3错。无论是否为原电池，反应实质相同，均为氧化还原反应，4对。
答案：C
【实战演练】
1.把a、b、c、d四块金属浸泡在稀H
2
SO
4
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，d上有气体逸出；a、c相连时a极减轻；b、d相连时，b
为正极。则四种金属的活动性顺序为()
A.a>b>c>dB.a>c>b>d
C.a>c>d>bD.b>d>c>a
解析：
金属组成原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量
减轻，正极上发生还原反应，有物质析出，由题意得活泼性a>b、c>d、a>c、d>b，则金属
活动性顺序为a>c>d>b。
答案：C
2.某原电池总反应离子方程式：2Fe3+＋Fe=3Fe2+，不能实现该反应的原电池是()
A.正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液FeCl
3
B.正极为C，负极为Fe，电解质溶液Fe(NO
3
)
3
C.正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液Fe
2
(SO
4
)
3
D.正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液CuSO
4
解析：
反应中Fe发生了氧化反应,应作为原电池的负极,所以正极应为比Fe不活泼的电极材料,而反
应中Fe3+发生了还原反应,所以电质溶液应选用含Fe3+
答案:CD
3.某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：
编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向
1MgAl稀盐酸偏向Al
2AlCu稀盐酸偏向Cu
3Al石墨稀盐酸偏向石墨
4MgAlNaOH溶液偏向Mg
5AlZn浓硝烟偏向Al
根据上表中的实验现象完成下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极是否相同？。
（2）指出铝和石墨的电极并写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。
铝为（）。
石墨为（）。
电池总反应：。
（3）实验4中的铝作正极还是负极？；
为什么。
（4）解释实验5中的电流计指针偏向铝的原因：。
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Al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）不相同
（2）负极Al-3e-Al3+正极2H++2e-H
2
↑2Al+6HCl2AlCl
3
+3H
2
↑
(3)负极因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
（4）Al虽比Zn活泼，但常温下，Al遇浓HNO
3
钝化，阻止内部的金属继续与酸反应，故
Zn为负极，电流表指针偏向铝
4.(09浙江联考)已知反应：AsO
4
3－＋2I－＋2H＋AsO
3
3－＋I
2
＋
H
2
O是可逆反应，现设计如右图装置（以多孔石墨为电极，阳离子
交换膜只允许阳离子和水分子通过），进行下述操作：
操作a：向B中逐滴加入硫酸溶液，发现电流计指针发生偏转；
操作b：若改向B中滴加烧碱溶液，发现电流计指针发生相反
．．
方向
偏转。
①两次操作中电流计指针发生偏转的原因是。
②操作a中平衡向方向移动（填“正”或“逆”）；操作b中C
2
棒上发生的电极
反应式是。
解析:
这是一个原电池装置两次操作中电流计指针发生偏转说明电流方向相反,反应分别在向两个
方向进行，当增大H＋浓度时平衡向正向移动，此时b极充当负极AsO3
3－发生氧化反应。
答案:①两次操作均能形成原电池，化学能转变为电能。
②正（2分）AsO3
3－＋2OH－－2e－=AsO4
3－＋H2O
题型二、电极方程式的书写
【例1】固体氧化物燃料电池是由美国西屋
（Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆一
氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过。该电池的工作
原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是
（）
A.有O
2
放电的a极为电池的负极
B.有H
2
放电的b极为电池的负极
C.a极对应的电极反应为O
2
+2H
2
O+4e-4OH-
D.b极对应的电极反应为2H
2
-4e-+2O2-2H
2
O
解析:
原电池中失去电子的物质在负极发生反应，故通H2的b极为负极，通O2的a极为正极。
据图示a极对应的电极反应为：O
2
+4e-2O2-，b极对应的电极反应为：H
2
+O2--2e-
H
2
O
答案:BD
【例2】（2008·银川模拟）实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为
电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝
是负极。某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极，发生怎样
的电极反应，进行了如下实验：
如图，剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片，用砂纸去膜，使镁条与
铝片分别与量程为50μA的教学演示电表的“-”、“+”端相连接，迅速
将两电极插入盛有1mol·L-1NaOH溶液的烧杯中。开始，电表指针向右偏移约500μA，
铝片表面有许多气泡，很快电流逐渐减小至0；随后，指针向左偏移，且电流逐渐增大至约
400μA，此时，铝片表面气泡有所减少，镁条表面只有极少量的气泡产生。
根据以上实验现象，回答下列问题：
（1）开始阶段，原电池的正极是（填“镁”或“铝”）片；铝片表面产生的气泡
是；负极发生的反应是。
（2）随后阶段，铝片发生的电极反应式是；
镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因之一是：2H
2
O+2e-H
2
↑+2OH-(极少)，试判
断此电极发生的主要反应是：；铝片表面气泡有所减少，但未消
失，产生这一现象的可能原因是。
解析:
（1）由于Mg比Al活泼，在开始阶段形成的原电池中Mg作负极，Al作正极，电解质溶液
为NaOH溶液：负极失e-:Mg+2OH--2e-Mg(OH)
2
,正极得e-:2H
2
O+2e-H
2
↑+2OH-,
即Al表面产生气泡，总式为：Mg+2H
2
OMg(OH)
2
+H
2
↑
(2)随后阶段，电流表指针逆向偏转，说明Al作负极，失e-:4Al+16OH--12e-4AlO
2
-
+8H
2
O，正极得e-:3O
2
+6H
2
O+12e-12OH-。
铝片表面气泡减少，但未消失，可能是铝片中含有的杂质与Al形成原电池，杂质作正极得
e-:2H
2
O+2e-H
2
↑+2OH-,产生少量气泡。
答案:
（1）铝H
2
Mg+2OH--2e-Mg(OH)
2
（2）4Al+16OH--12e-4AlO
2
-+8H
2
O3O
2
+6H
2
O+12e-12OH-
铝片中含有杂质，构成原电池
【实战演练】
1.
（
08
江苏卷）镍镉（
Ni-Cd
）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电
解质溶液为
KOH
溶液，其充放电按下式进行：
Cd+2NiOOH+2H
2
O
放电
充电
Cd(OH)
2
+
2Ni(OH)
2
有关该电池的说法正确的是（）
A．充电时阳极反应：Ni(OH)
2
－e—+OH-==NiOOH+H
2
O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
解析：
由充电时方程式中的
Cd
和
Ni
的化合价的变化可知，
Ni(OH)
2
作阳极，电解质溶液为
KOH
，
所以电极反应式为：
Ni(OH)
2
－
e－＋
OH-
===
NiOOH
＋
H
2
O
；
Cd(OH)
2
作阴极，
Cd(OH)
2
＋
2e－
===
Cd
＋
2OH－；充电的过程是将电能转化为化学能，放电时，
Cd
作负极，
Cd
－
2e－＋
2OH－
===
Cd(OH)
2
，
Cd
周围的
c(OH－)
下降，
OH－向负极移动。
答案：
A
。
2.（08宁夏卷）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二
氧化碳。该电池负极发生的反应是（）
A．CH
3
OH(g)+O
2
(g)=H
2
O(1)+CO
2
(g)+2H+(aq)+2e－B．O
2
(g)+4H+(aq)+4e－=2H
2
O(1)
C．CH
3
OH(g)+H
2
O(1)=CO
2
(g)+6H+(aq)+6e－D．O
2
(g)+2H
2
O(1)+4e－=4OH－
解析：甲醇与氧气反应的化学方程式为:2CH
3
OH＋3O
2
2CO
2
＋4H
2
O，化合价升高
的元素为C，所以在负极上甲醇失去电子而放电，在该极上的电极反应式为：
CH
3
OH(g)+H
2
O(1)=CO
2
(g)+6H+(aq)+6e－。
答案：C。
◆能力训练◆
◇同步训练◇
基础练习
1．（10八校联考）LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新
宠。已知该电池放电时的电极反应式为：
正极FePO4+Li++e－LiFePO4负极Li－e－Li+
下列说法中正确的是
A．放电时电池内部Li＋向负极移动
B．放电时，在正极上是Li＋得电子被还原
C．充电时电池反应为FePO4+LiLiFePO4
D．充电时动力电池上标注“—”的电极应与外接电源的负极相连
2．（2008广东）用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3
的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是
（）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①②B.②③C.②④D.③④
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
（）
ABCD
电极材料Cu、ZnCu、AgCu、CFe、Zn
电解液FeCl3Fe2(SO4)3Fe(NO3)2CuSO4
4．(09福建卷11)控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I
2
,设计成如右图所示
的原电池。下列判断不正确
．．．
的是
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl
2
固体，乙
中石墨电极为负极
5．（09上海化学13）右图装置中，U型管内为红墨水，
a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入
生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：2+Fe2eFe
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
6．将炭粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，并
按下图装置好仪器，观察下图，示意正确的是()
ABCD
提高练习
7．市场上出售的“热敷袋”其中主要成分是铁屑、碳粉和少量的NaCl、水等.热敷袋在启
用前用塑料袋使之与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓,就会放出热量,使用完后,会发
现袋内有许多铁锈生成,回答:
(1)热敷袋放出的热量来源于放出的热量.
(2)碳粉的作用是.
(3)加入NaCl的作用是.
(4)写出有关的电极反应式和化学方程式.
8．某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验，来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质
相同无锈的铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，实验温度为298K、308K，每次实
验取用铁钉的数量相同、液体体积相同且足量、用大小相同的试管实验。
⑴请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验
编号
T/
K
试管内取用
液体
实验目的
①
29
8
食盐水
（Ⅰ）实验①和②探究不同电解质溶液对铁
钉腐蚀快慢的影响；
（Ⅱ）实验①和探究温度对铁钉腐蚀快
慢的影响；
（Ⅲ）实验①和探究铁钉是否接触电解
质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。
②
③
④
⑵请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐蚀的说法正确的是（填字母）。
A.在铁门、铁窗表面涂上油漆
B.自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐蚀措施，所以不需要停放在有遮雨的地方
C.家用铁质厨具每次用完后擦干放置在干燥处
D.把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减小铁闸门的腐蚀速率
9．(09育才中学)I(1)已知298K时2C（s）＋O2（g）=2CO（g）；△H1=－221.0kJ·mol－1
C（s）＋O2（g）=CO2（g）；△H2=－393.5kJ·mol－1
则298K时CO（g）在O2（g）中燃烧生成CO2（g）的热化学反应方程式为：
；
(2)一种新型的熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐
混合物做电解质，一极通入CO气体，另一极通入空气与CO2的混合气体，制得燃料电池。
该电池工作时的正极反应式为：；
Ⅱ．如右图所示，A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞试
液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解
槽，其电极材料及电解质溶液见图。
（1）关闭K1，打开K2，通电后，B的KMnO4紫红色液滴
向c端移动，则电源b端为极，通电一段时间后，
观察到滤纸d端的电极反应式是：；
（2）已知C装置中溶液为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1mol，
打开K1，关闭K2，通电一段时间后，阴极析出固
体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如右图所示。
则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是；
D装置中溶液是H2SO4，则电极C端的实验现象是：
_____________________。
第二单元化学能转化为电能——电池（参考答案）
◆能力训练◆
◇同步训练◇
m（g）
00.10.20.3n(mol)
ab
A
K
1cd
K
2
BKMnO
4
PtPtCuC
CD
基础练习
1.D2.C3.B4.D5.B6.B
提高练习
7.（1）铁屑被氧化（2）碳粉与铁及NaCl溶液组成原电池，作为原电池的正极。
（3）NaCl与水作用形成电解质溶液。（4）负极Fe－2e-=Fe2+
正极2H2O＋O2＋4e-=4OH-
8.⑴
实验编号
T/
K
试管内取用液体实验目的
①
（Ⅱ）实验①和③探究温度对铁钉腐蚀
快慢的影响；
（Ⅲ）实验①和④探究铁钉是否接触电
解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响。
②
29
8
碳酸水
③
30
8
食盐水
④
29
8
植物油
⑵AC
9.I．（1）CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）；△H=－283.0kJ·mol－1
（或2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=－566.0kJ·mol－1）
（2）2CO2+2e－＋O2=2CO3
2－；
Ⅱ．（1）－(负极）2H++2e=H2↑
(2)Cu2＋＞H＋＞X3＋；在C端开始时有无色无味气体产生;一段时间后有红色物质析出。
注意：与原稿相与比有一题被删（排版时）但题号与参考答案没
有改，现已用红色字体体现！