【原电池练习题及答案解析】原电池是化学能转化为电能的一种装置，广泛应用于日常生活和工业生产中。掌握原电池的基本原理、工作原理以及相关计算方法，对于理解电化学知识具有重要意义。以下是一些关于原电池的典型练习题及其详细解析，帮助大家巩固知识点。
一、选择题
1. 下列关于原电池的说法正确的是（ ）
A. 原电池中的电子从正极流向负极
B. 原电池中负极发生还原反应
C. 原电池的能量来源于氧化还原反应
D. 原电池中电解质溶液的作用是导电
答案：C
解析： 原电池中，电子是从负极流向正极，负极发生氧化反应，而正极发生还原反应；电解质溶液的作用是提供离子通道，使电流形成回路。因此，只有选项C是正确的。
2. 在铜锌原电池中，下列说法正确的是（ ）
A. 锌为正极，铜为负极
B. 铜极上发生氧化反应
C. 电子由铜极流向锌极
D. 溶液中硫酸根离子向负极移动
答案：D
解析： 在铜锌原电池中，锌作为较活泼金属，失去电子被氧化，作负极；铜则作为正极，接受电子被还原。电子由负极（锌）流向正极（铜），而硫酸根离子则向负极移动以保持电荷平衡。
3. 下列装置中，不能构成原电池的是（ ）
A. 铁片插入稀盐酸中
B. 铜片和铁片分别插入硝酸银溶液中
C. 镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中
D. 银片和铜片插入稀硫酸中
答案：A
解析： 要构成原电池，必须满足两个条件：一是有活泼性不同的金属作电极，二是两电极之间有电解质溶液。选项A中只有一种金属（铁）和一种电解质（盐酸），无法形成闭合电路，因此不能构成原电池。
二、填空题
1. 在原电池中，________极发生氧化反应，________极发生还原反应。
答案：负；正
2. 原电池的电动势是由两种金属的________差异决定的。
答案：标准电极电势
3. 在铜-锌原电池中，若将锌片换成镁片，则电池的电动势会________。
答案：增大
三、简答题
1. 简述原电池的工作原理。
答： 原电池是通过氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。在原电池中，较活泼的金属作为负极，发生氧化反应，释放电子；较不活泼的金属或惰性电极作为正极，发生还原反应，接受电子。电子通过外电路从负极流向正极，形成电流。同时，电解质溶液中的离子在内部导通电路，维持电荷平衡。
2. 为什么原电池中需要使用盐桥？
答： 盐桥的作用是连接两个半电池，使它们之间形成闭合电路。由于电子只能在外电路流动，而离子可以在盐桥中迁移，从而维持电荷平衡，保证原电池持续工作。
四、计算题
1. 已知标准电极电势：
$ E^\circ_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} = -0.76 \, \text{V} $
$ E^\circ_{\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}} = 0.34 \, \text{V} $
计算该原电池的标准电动势。
解：
标准电动势 $ E^\circ_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cathode}} - E^\circ_{\text{anode}} $
其中，Cu为正极（还原），Zn为负极（氧化）
所以：
$ E^\circ_{\text{cell}} = 0.34 - (-0.76) = 1.10 \, \text{V} $
2. 若某原电池的电动势为1.5 V，其标准电动势为1.2 V，试分析可能的原因。
答： 实际电动势高于标准电动势，可能是由于浓度变化、温度影响或电极材料不同等因素导致。根据能斯特方程，当反应物浓度较高或生成物浓度较低时，实际电动势可能会升高。
总结
原电池是电化学的重要组成部分，涉及氧化还原反应、电子转移、离子迁移等多个知识点。通过练习题的训练，可以加深对原电池结构、原理和应用的理解。希望以上题目和解析能够帮助大家更好地掌握这一部分内容。
