高三化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理專題練-48原電池綜合練習(xí)

2022屆高三化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理專題練_48原電池綜合練習(xí)一、單選題（本大題共15小題，共45分）下列表述不正確的是(????)A.B.C.D.鹽橋中的Cl-移向b電極有銅析出粗銅的電極反應(yīng)式為：C正極反應(yīng)式為：OA.A B.B C.C D.D一個(gè)原電池的總反應(yīng)的離子方程式是Fe+Cu2+=FeABCD正極FeFeCuCu負(fù)極CuCuFeFe電解質(zhì)溶液CuSHCuC酒精A.A B.B C.C D.D下列各裝置中都盛有0.1mol?L-1

的NaClA.③①④② B.①②④③ C.②①④③ D.②①③④用鉛蓄電池電解甲、乙電解池中的溶液。已知鉛蓄電池的總反應(yīng)為Pb(s)+PbO2(s)+。電解一段時(shí)間后，向c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，下列說(shuō)法正確的是A.d極為陰極

B.若利用甲池精煉銅，b極應(yīng)為粗銅

C.放電時(shí)鉛蓄電池負(fù)極的電極反應(yīng)式：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-一種鐵-空氣電池的電池反應(yīng)為：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OHA.b極為電池正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2?mol電子時(shí)，消耗1.12?L?O2

C.a極的電極反應(yīng)式為：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2

D.鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd?+?2NiOOH?+?2H2O?放電充電Cd(OH充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2-e-+?OH-=

NiOOH?+?H2O如圖所示裝置，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)A極逐漸變粗，B極逐漸變細(xì)，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的(????)A.A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸

B.A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸

C.A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液

D.A是Ag，B是Fe，C為稀AgN下列敘述正確的是(????)A.K與M連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大

B.K與N連接時(shí)，X為氯化鈉，石墨電極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑

C.K與N連接時(shí)，X為硫酸，一段時(shí)間后溶液的pH增大

氮化鎵(GaN)與Cu可組成如圖所示的人工光合系統(tǒng)，該裝置能以CO2和H2O為原料合成CH4A.Cu電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.溶液中H+向GaN電極移動(dòng)

C.該系統(tǒng)的功能是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D.相同條件下，理論上產(chǎn)生的O2和CH如圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖，關(guān)于該電池?cái)⑹稣_的是(????)A.分子組成為Cm(H2O)n的物質(zhì)一定是糖類

B.微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)

C.放電過(guò)程中，下列實(shí)驗(yàn)裝置，其中按要求設(shè)計(jì)正確的是(????)A.B.C.D.銅鋅原電池電解飽和食鹽水電鍍銀電解精煉銅A.A B.B C.C D.D一種太陽(yáng)能儲(chǔ)能電池的工作原理如圖所示，已知鋰離子電池的總反應(yīng)為：Li1-xNiO2+xLiC6LiNiOA.該鋰離子電池為二次電池

B.該鋰離子電池充電時(shí)，n型半導(dǎo)體作為電源正極

C.該鋰離子電池放電時(shí)，Li+從a極移向b極

D.該鋰離子電池放電時(shí)，b極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：新華網(wǎng)報(bào)道，我國(guó)固體氧化物燃料電池技術(shù)研發(fā)取得新突破?？茖W(xué)家利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了H2S廢氣資源回收能量，并得到單質(zhì)硫的原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.電極b為電池負(fù)極

B.電路中每流過(guò)4mol電子，正極消耗44.8LH2S

C.電極b上的電極反應(yīng)為：O2+4e-我國(guó)科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池，其工作原理示意圖如圖。圖中貯液器可儲(chǔ)存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是(

)A.放電時(shí)，a電極反應(yīng)為I2Br-+2e-=2I-+Br-

B.放電時(shí)，溶液中離子的數(shù)目增大

C.我國(guó)首創(chuàng)以鋁-空氣-海水為能源的新型電池。該電池以取之不盡的海水為電解液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。其工作原理如圖所示。已知：法拉第常數(shù)F=96500?C/mol，下列說(shuō)法正確的是A.該電池持續(xù)工作時(shí)需不斷更換正、負(fù)極材料

B.該電池工作時(shí)正極反應(yīng)方程式為：O2+4e-+4H+=2H2O

C.為了便于二、填空題（本大題共4小題，共55分）認(rèn)真觀察下列裝置，回答下列問(wèn)題：(1)裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為(2)裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________。(3)若裝置E中的目的是在Cu材料上鍍銀，則X為_(kāi)_______，極板N的材料為_(kāi)_______。(4)當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4?g時(shí)，裝置D中產(chǎn)生的氣體體積為_(kāi)_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(5)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH

①圖中a極連接電源的__________極，

②b極電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________________________。為了探究原電池和電解池的工作原理，某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題。

Ⅰ.用甲裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)：(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下，下列材料不能代替左側(cè)Cu電極的是________(填序號(hào))。A.石墨

B.鎂

C.銀

D.鉑(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，SO42-________(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動(dòng)；濾紙上能觀察到的現(xiàn)象有Ⅱ.該小組同學(xué)用乙裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩極均有氣體產(chǎn)生，且Y極溶液逐漸變成紫紅色，停止實(shí)驗(yàn)后觀察到鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清。查閱資料知，高鐵酸根離子(FeO(3)電解過(guò)程中，X極溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)電解過(guò)程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--(5)已知K2FeO4和Zn可以構(gòu)成堿性電池，其中K2Fe(1)用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3-)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。Fe還原水體中N①作負(fù)極的物質(zhì)是________。②正極的電極反應(yīng)式是________。(2)下圖為鈉高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320?℃左右，電池的反應(yīng)式為2Na+xS=Na2Sx，正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用是①X為_(kāi)_______極，Y極反應(yīng)式為_(kāi)_______。②Y極生成1?mol?Cl2時(shí)，________mol?Li+移向________(填“X”或“Y(1)電解法除去工業(yè)廢水中的硝酸銨的裝置示意圖如下圖所示，陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。

(2)直接電解吸收也是脫硝的一種方法，用6%的稀硝酸吸收NOx生成HNO2(一元弱酸①圖中b應(yīng)連接電源的________(填“正極”或“負(fù)極”)。②陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。(3)氨氣用途廣泛，可以直接用于燃料電池，下圖是用氨水作原料的燃料電池的工作原理。

氨氣燃料電池的電解質(zhì)溶液最好選擇________(填“酸性”“堿性”或“中性”)溶液，氨氣燃料電池的反應(yīng)是氨氣與氧氣生成一種常見(jiàn)的無(wú)毒氣體和水，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式是________，負(fù)極的電極反應(yīng)式是________。

答案和解析1.【答案】C

【解析】【試題解析】

【分析】

本題考查原電池、電解池原理及其應(yīng)用，明確原電池和電解池的工作原理是解答這類問(wèn)題的關(guān)鍵，試題難度較易。

【解答】

A.根據(jù)給定裝置可知鋅為負(fù)極，銅為正極，原電池中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，即鹽橋中的Cl-移向ZnSO4溶液，故A正確；

B.根據(jù)裝置可知b極為陰極，銅離子在該電極得到電子產(chǎn)生銅單質(zhì)，故B正確；

C.根據(jù)裝置可知粗銅為陽(yáng)極，陽(yáng)極除銅失去電子外，還有比銅更活潑的金屬也能失去電子，故C錯(cuò)誤；

D.2.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了原電池原理，難度不大，明確原電池的構(gòu)成條件是解本題關(guān)鍵，注意根據(jù)方程式中發(fā)生的反應(yīng)類型判斷原電池的正負(fù)極及電解質(zhì)溶液。

【解答】

由電池反應(yīng)式Fe+Cu2+=Fe2++Cu知，F(xiàn)e失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極；不如Fe活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，正極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則電解質(zhì)溶液中應(yīng)含有銅離子，所以應(yīng)為可溶性的銅鹽。

A.Fe應(yīng)作負(fù)極，可以是銅作正極，故A錯(cuò)誤；

B.該裝置中，F(xiàn)e易失電子作負(fù)極，銅作正極，電解質(zhì)溶液應(yīng)為可溶性的銅鹽，不符合條件，故B錯(cuò)誤；

C.該裝置中，F(xiàn)e易失電子作負(fù)極，銅作正極，電解質(zhì)溶液為可溶性的銅鹽，符合條件，故C正確；

D.酒精是非電解質(zhì)，故D3.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查不同條件下金屬腐蝕的快慢，明確腐蝕快慢為：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕即可解答。

【解答】

電化學(xué)腐蝕較化學(xué)腐蝕快，金屬得到保護(hù)時(shí)，腐蝕較慢，作原電池正極和電解池陰極的金屬被保護(hù)；

①中鋅作負(fù)極，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，加快鋅的腐蝕，②中鋅作電解池陽(yáng)極，在外加電源的作用下，更加快鋅的腐蝕，③中鋅作電解池陰極，不易被腐蝕，④中發(fā)生化學(xué)腐蝕，所以腐蝕速率由快到慢的順序?yàn)棰冖佗堍邸?/p>

故選：C。

4.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查了電解原理，電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)、根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。試題綜合性較強(qiáng)，難度中等，能準(zhǔn)確判斷電解池的陰陽(yáng)極是解本題的關(guān)鍵。

【解答】

A.電解一段時(shí)間后向c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，說(shuō)明C極附近有堿生成，即該電極上氫離子放電，該電極是陰極，則d極是陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；

B.電解一段時(shí)間后向c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，說(shuō)明C極附近有堿生成，即該電極上氫離子放電，該電極是陰極，則d極是陽(yáng)極，a是陰極b是陽(yáng)極，電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，所以b極應(yīng)為粗銅，故B正確；

C.放電時(shí)，鉛蓄電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4

(s)，故C錯(cuò)誤；

D.若四個(gè)電極材料均為石墨，甲電解池中陽(yáng)極上生成氯氣，陰極上生成銅，乙電解池中陽(yáng)極上生成氧氣，陰極上生成氫氣，當(dāng)析出6.4?g?Cu時(shí)，轉(zhuǎn)移電子是0.2mol，所以生成0.1mol氯氣、0.1mol氫氣、0.05mol氧氣，所以兩池中共產(chǎn)生氣體5.6?L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查化學(xué)電源新型電池，側(cè)重考查基本概念、電池反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，注意電子流向、電解質(zhì)溶液中離子流向，為易錯(cuò)點(diǎn)。

【解答】

該電池放電時(shí)，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，根據(jù)總反應(yīng)，則鐵的一極為電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極為原電池的正極，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，據(jù)此分析解答。

A.通入氧氣的一極為原電池的正極，所以b極為電池正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.未說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無(wú)法計(jì)算消耗氧氣的體積，故B錯(cuò)誤；

C.a極為電池負(fù)極，F(xiàn)e失電子在堿性條件下生成Fe(OH)2，故C正確；

D.溶液中不存在電子流動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

故選：C6.【答案】A

【解析】【分析】本題考查原電池和電解池原理、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，明確電極上得失電子及反應(yīng)物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書(shū)寫(xiě)?！窘獯稹緼.充電時(shí)，該裝置是電解池，陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故A正確；

B.充電過(guò)程實(shí)際上是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過(guò)程，故B錯(cuò)誤；

故選A。7.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查了原電池原理，難度不大，明確正負(fù)極的判斷方法，一般是根據(jù)金屬的活潑性判斷正負(fù)極，但如：Mg、Al、NaOH溶液構(gòu)成的原電池，鋁作負(fù)極，鎂作正極，根據(jù)電解質(zhì)溶液參與的化學(xué)反應(yīng)來(lái)判斷正負(fù)極是易錯(cuò)點(diǎn)．

【解答】

該原電池中，A極逐漸變粗，說(shuō)明A上發(fā)生還原反應(yīng)，A作正極；B極逐漸變細(xì)，說(shuō)明B失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，B作負(fù)極，則B的活潑性大于A的活潑性，所以排除AC選項(xiàng)；

A極逐漸變粗，說(shuō)明有金屬析出，B選項(xiàng)析出氫氣不是金屬，D選項(xiàng)析出金屬銀，所以D符合題意，

故選：D。

8.【答案】C

【解析】K與M連接時(shí)，X為硫酸，該裝置是電解硫酸裝置，實(shí)質(zhì)為電解水，硫酸濃度增大，pH減小，A錯(cuò)誤；K與N連接時(shí)，X為氯化鈉，該裝置是原電池，鐵作負(fù)極，石墨作正極，電極反應(yīng)為2H2O+O2+4e-=4OH-，B錯(cuò)誤；K與N連接時(shí)，X為硫酸，該裝置是原電池，石墨作正極，電極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑9.【答案】D

【解析】【分析】

本題主要考查新型原電池，注意結(jié)合工作示意圖從價(jià)態(tài)變化分析，左側(cè)發(fā)生了氧化反應(yīng)，是原電池的負(fù)極，右側(cè)發(fā)生了還原反應(yīng)，是原電池的正極。

【解答】

A.銅電極上通入了CO2，生成了CH4，發(fā)生了還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.H+為陽(yáng)離子，移向正極(Cu電極)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.該系統(tǒng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，最終轉(zhuǎn)化為電能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.從得失電子守恒的角度看，4H2O10.【答案】D

【解析】略

11.【答案】A

【解析】【試題解析】【分析】

本題考查了電解池和原電池原理，難度不大，易錯(cuò)選項(xiàng)是A，注意：如果電解池的陽(yáng)極是活潑電極，則電解池工作時(shí)，陽(yáng)極上是電極材料放電而不是溶液中陰離子放電，為易錯(cuò)點(diǎn)。

【解答】

A.含有鹽橋的銅鋅原電池中，銅電極對(duì)應(yīng)的電解質(zhì)是銅鹽，鋅電極對(duì)應(yīng)的電解質(zhì)是鋅鹽，電流由正極流向負(fù)極，符合原電池設(shè)計(jì)要求，故A正確；

B.該電解池中，陽(yáng)極為活性電極，則陽(yáng)極為鐵失電子而不是氯離子失電子，所以陽(yáng)極上得不到氯氣，則淀粉碘化鉀溶液不會(huì)變藍(lán)，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合適，故B錯(cuò)誤；

C.該電鍍池中電解質(zhì)應(yīng)該是硝酸銀而不是硝酸鈉，故C錯(cuò)誤；

D.電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，且電解質(zhì)溶液中必須含有銅離子，故D錯(cuò)誤。

故選A。12.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查了原電池原理和電解池原理的應(yīng)用，把握原電池正負(fù)極的判斷以及電極上發(fā)生的反應(yīng)是解題的關(guān)鍵，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力，題目難度中等。

【解答】

A.圖示鋰離子電池能實(shí)現(xiàn)充電和放電，為二次電池，A正確；

B.充電時(shí)a極為陰極，則n型半導(dǎo)體為電源負(fù)極，B錯(cuò)誤；

C.電池放電時(shí)，Li+從負(fù)極向正極移動(dòng)，即Li+從a極向b極移動(dòng)，C正確；

D.電池放電時(shí)，b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xNiO13.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查原電池原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力，注意把握原電池工作原理，結(jié)合氧化還原反應(yīng)從化合價(jià)變化的角度分析，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，題目難度不大．

【解答】

根據(jù)2H2S+O2=S2+2H2O反應(yīng)，得出負(fù)極H2S即電極a失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O，正極O2即電極b得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-，以此解答該題．

A.正極14.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查原電池和電解池知識(shí)，為高考常見(jiàn)題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力，注意把握電極的反應(yīng)和判斷，結(jié)合圖象的物質(zhì)的變化，從氧化還原反應(yīng)的角度分析，題目難度一般。

【解答】

由電池裝置圖可知，a極I2Br-生成I-，則發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為原電池的正極；b極Zn失電子生成Zn2+，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)為原電池的負(fù)極，充電時(shí)，a為陽(yáng)極，b為陰極。

A.放電時(shí)，a電極I2Br-生成I-，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為I2Br-+2e-=2I-+Br-，故A正確；

B.放電時(shí)，正極I2Br-生成I-、Br-，負(fù)極生成Zn2+，則溶液中離子的數(shù)目增多，故B正確；

C.充電時(shí)，b電極生成15.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查原電池原理的應(yīng)用，掌握電極反應(yīng)和電荷移動(dòng)為解題關(guān)鍵，難度一般，側(cè)重考查分析能力和靈活運(yùn)用能力。

【解答】

A.該電池負(fù)極反應(yīng)式為：Al-3e-=AB.正極溶液pH=8.2～8.5，為堿性環(huán)境，電極反應(yīng)式為：О2+4eC.為了便于鋁元素的回收利用，應(yīng)把鋁離子控制在負(fù)極區(qū)域，不可使鋁離子流失，故該交換膜應(yīng)允許陰離子通過(guò)，故C正確；D.未說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)狀況，故22.4L的O2不一定是1mol，故無(wú)法計(jì)算流過(guò)電路的電量，故D16.【答案】(1)PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；【解析】【分析】

本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，難度中等。

【解析】

(1)B和C裝置形成原電池，鉛