高三化学一轮复习实战训练 原电池的应用（一）

2022届高三化学一轮复习实战训练原电池的应用（一）-原卷一、单选题1.把a、b、c、d4种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连a失去电子；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，c极发生还原反应；b、d相连，电流由b流出。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为（）A.b>a>c>d B.a>c>b>dC.a>c>d>b D.a>b>c>d2.把A、B、C、D四种金属浸在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，若A、B相连时，阴离子移向A；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；D插入B的盐溶液中有B析出。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（）A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是()A．反应，每消耗转移12mol电子B．电极A上参与的电极反应为C．电池工作时，向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为4.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A.甲中铜片是正极，表面有气泡产生；乙中铜片是负极，表面无气泡产生B.两烧杯中的均向铜片移动C.产生气泡的速度甲比乙快 D.甲烧杯中溶液的pH增大，乙烧杯中溶液的pH减小5.为了抵御海水的侵蚀,往往会在船体上安装大型的锌块,利用原电池反应:2Zn+2H2O+O2=2Zn(OH)2。下列说法正确的是(

)A.锌块作为原电池的负极,发生还原反应而被腐蚀

B.海水中的电解质如NaCl起到了导电的作用

C.正极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+

D.实际应用中,需用锌块覆满船体,完全隔绝海水以防止钢铁被腐蚀6.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是(

)A.通电后,Ag+向阳极移动

B.银片与电源负极相连

C.该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-Ag

D.当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初7.化学用语是学习化学的重要工具，下列说法正确的是（）A.电解饱和食盐水，阳极的电极反应式为B.外加电流的金属保护中，被保护的金属与电源的正极相连，发生氧化反应C.粗铜精炼时，与电池正极相连的是纯铜，电极反应式为D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为8.如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图,下列叙述正确的是(

)A.a为电源的正极

B.通电一段时间后,石墨电极附近溶液先变红

C.Fe电极的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑D.电解饱和食盐水的总反应是:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑9.下列描述中,不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极

B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极

C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极

D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极10.科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是()A.放电时，负极反应为B.放电时，转化为HCOOH，转移的电子数为2molC.充电时，电池总反应为D.充电时，正极溶液中浓度升高10.答案：D11.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以溶液模拟海水，采用情性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是()A.负极反应为B.b极为正极，发生氧化反应C.当电路中转移电子时，模拟海水理论上除盐D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2：112.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（）A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应C．正极区，固氮酶为催化剂，发生还原反应生成D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动二、填空题13、金属镁的制取主要有两种途径,大约60%的镁是从海水中提取的,其余来自于含镁丰富的矿石,比如菱镁矿(主要成分为MgCO3).从不同途径获得镁的流程如图所示:

回答下列问题:

(1)试剂a的化学式是______.

(2)加入试剂b发生反应的离子方程式是______.

(3)操作A是蒸发浓缩、冷却结晶、______.

(4)在电炉中参加反应的n(Cl2):n(焦炭)=1:1,则该反应的化学方程式是______.

(5)上述制镁的流程中,为降低成本、减少污染可采取的措施是______.(写出一种即可)14.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为____________。②Y电极上的电极反应式为_____________，检验该电极反应产物的方法是_____________________。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是_________，电极反应式是________________。②Y电极的材料是_________，电极反应式是________________。15.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。(1).写出电解饱和食盐水的离子方程式__________

(2).离子交换膜的作用为:__________

(3).精制饱和食盐水从图中__________位置补充,氢氧化钠溶液从图中__________位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。

(4).KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式__________16.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:(1)该蓄电池的负极材料是__________,放电时发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。

(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性______(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_____(填“正”或“负”)极。

(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应__________(用离子方程式表示)。

(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为__________。该电池工作时,外电路每流过1×103mole-,消耗标况下氧气_______m3。17.依据氧化还原反应:设计的原电池如图所示。请回答下列问题:

(1）.电极的材料是________;电解质溶液是___________;

(2).银电极为电池的______极,发生的电极反应为__________;电极上发生的电极反应为____________;

(3）.外电路中的电子是从__________极流向__________极。18.二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。（1）Pt1电极反应为。（2）相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为。（3）若要实现在铁器上镀银，Ag电极应接电池的（填“Pt1”或“Pt2”）电极。若铁器上均匀镀上10.8gAg，电池中消耗标况下的O2体积为。（4）燃料电池若有2molSO2参与反应，溶液中通过质子交换膜的n(H+)为mol。三、实验题19.铬是常见的过渡金属之一，研究铬的性质具有重要意义。（1）在如图装置中，观察到装置甲铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是_____________。（2）工业上使用下图装置，采用石墨作电极电解溶液，使转化为，其转化原理为_____________________。（3）和均易溶于水，它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr（Ⅵ）转化为Cr（Ⅲ）常见的处理方法是电解法。将含的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的NaCl进行电解，使阳极生成的和发生反应，其离子方程式为________________。阴极上、、都可能放电。若放电，则阴极的电极反应式为_______________；若放电，则阴极区形成和沉淀，已知常温下，，则常温下阴极区溶液pH的范围为_______________。20.如图是一个化学过程的示意图（1）.甲池中OH-移向__________极(填“CH3OH”或“O2”)（2）.写出通入CH3OH的电极的电极反应式__________（3）.乙池中总反应的离子方程式__________（4）.当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g,若此时乙池中溶液的体积为500ml,则溶液的pH是__________;此时丙池某电极析出1.60g某金属,则丙中的某盐溶液可能是__________(填序号)。A.MgSO4

B.CuSO4

C.NaCl

D.AgNO32022届高三化学一轮复习实战训练原电池的应用（一）-解析卷一、单选题1.把a、b、c、d4种金属浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连a失去电子；c、d相连，d上有气泡逸出；a、c相连，c极发生还原反应；b、d相连，电流由b流出。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为（）A.b>a>c>d B.a>c>b>dC.a>c>d>b D.a>b>c>d1.答案：C2.把A、B、C、D四种金属浸在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，若A、B相连时，阴离子移向A；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；D插入B的盐溶液中有B析出。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（）A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A2.答案：C3.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列有关该电池的说法正确的是()A．反应，每消耗转移12mol电子B．电极A上参与的电极反应为C．电池工作时，向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为3.答案：D4.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A.甲中铜片是正极，表面有气泡产生；乙中铜片是负极，表面无气泡产生B.两烧杯中的均向铜片移动C.产生气泡的速度甲比乙快 D.甲烧杯中溶液的pH增大，乙烧杯中溶液的pH减小4.答案：C解析：原电池反应加快反应速率，产生气泡的速度甲比乙快，故C正确；5.为了抵御海水的侵蚀,往往会在船体上安装大型的锌块,利用原电池反应:2Zn+2H2O+O2=2Zn(OH)2。下列说法正确的是(

)A.锌块作为原电池的负极,发生还原反应而被腐蚀

B.海水中的电解质如NaCl起到了导电的作用

C.正极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+

D.实际应用中,需用锌块覆满船体,完全隔绝海水以防止钢铁被腐蚀5.答案：B解析：A.锌做原电池的负极，失电子，发生氧化反应而被腐蚀，故A错误；B.海水是电解质溶液，其中的电解质氯化钠起到了导电的作用，故B正确；C.正极上氧气放电,电极方程式为O2+4e−+2H2O=4OH−，故C错误；D.锌块不需要覆盖整个船体，只需要镶嵌在船体上即可构成原电池，从而使船体做正极被保护，故D错误。故选：B。6.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是(

)A.通电后,Ag+向阳极移动

B.银片与电源负极相连

C.该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-Ag

D.当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初6.答案：C解析：铜牌上镀银,银片为阳极,Ag+向阴极移动,阴极反应为Ag++e-Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密,所以将电源反接,阳极上Cu、Ag均会溶解,铜牌不可能恢复如初.7.化学用语是学习化学的重要工具，下列说法正确的是（）A.电解饱和食盐水，阳极的电极反应式为B.外加电流的金属保护中，被保护的金属与电源的正极相连，发生氧化反应C.粗铜精炼时，与电池正极相连的是纯铜，电极反应式为D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为7.答案：A解析：电解饱和食盐水，还原剂在阳极失电子，阳极的电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，A正确；被保护的金属作阴极，与电源的负极相连，B错误；粗铜精炼时与电源正极相连的是粗铜，而不是纯铜，C错误；钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为：Fe﹣2e﹣═Fe2+，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：2H2O+O2+4e－═4OH－，D错误。答案选A。8.如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图,下列叙述正确的是(

)A.a为电源的正极

B.通电一段时间后,石墨电极附近溶液先变红

C.Fe电极的电极反应是4OH--4e-=2H2O+O2↑D.电解饱和食盐水的总反应是:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑8.答案：D解析：A项，工业电解饱和食盐水时，阳极使用惰性电极，故铁作阴极,a为负极，b为正极;B项，石墨作阳极，Cl-放电生成氯气，铁作阴极，H+放电生成氢气，故通电一段时间后，铁电极附近溶液先变红；C项，铁电极的电极反应式为2H++2e-H2;D项，电解饱和食盐水的总反应为2NaCl+2H2O=2INaOH+H2↑+Cl2↑。9.下列描述中,不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极

B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极

C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极

D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极9.答案：A解析：A.电解熔融的氧化铝制取金属铝时,用铁作阳极则阳极放电的是金属铁,电极被损耗,不符合生产实际,故A错误;B.电解法精炼粗铜时,用纯铜作阴极,在该电极上会析出大量的铜,故B正确;C.电解饱和食盐水制烧碱,阴极上是氢离子放电,在该极附近生成大量的氢氧化钠,符合生产实际,故C正确;D.电镀原理中,镀层金属作阳极,镀件金属作阴极,故D正确。10.科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是()A.放电时，负极反应为B.放电时，转化为HCOOH，转移的电子数为2molC.充电时，电池总反应为D.充电时，正极溶液中浓度升高10.答案：D解析：由题给装置图可知，放电时负极梓失去电子后结合生成，负极反应为，A项正确；放电时，正极上得电子生成HCOOH，中C的化合价为+4，HCOOH中C的化合价为+2，转化为1molHCOOH，转移2mol电子，B项正确；充电时阴极上参与反应得到锌，阳极上参与反应得到氧气，电池总反应为，C项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应：，氢氧根离子浓度降低，D项错误。11.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以溶液模拟海水，采用情性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是()A.负极反应为B.b极为正极，发生氧化反应C.当电路中转移电子时，模拟海水理论上除盐D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2：111.答案：B解析：结合图示可知放电时负极的电极反应式为，A项正确；b极为正极，发生还原反应，B项错误；电路中转移1mol电子时，向a极和b极分别移动1mol和1mol，则模拟海水理论上可除盐58.5g，C项正确；电池工作时负极产生，正极产生，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气体的物质的量之比为2:1，D项正确。12.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是（）A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应C．正极区，固氮酶为催化剂，发生还原反应生成D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动12.答案：B解析：分析装置图时，抓住粒子流向与物质转化，整体认识合成氨原理。联系原电池原理综合作出判断。由题图和题意知，电池总反应是。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压，A项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应，为负极，不是阴极，B项错误；正极区在固氮酶作用下发生还原反应生成，C项正确；电池工作时，通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D项正确。二、填空题13、金属镁的制取主要有两种途径,大约60%的镁是从海水中提取的,其余来自于含镁丰富的矿石,比如菱镁矿(主要成分为MgCO3).从不同途径获得镁的流程如图所示:

回答下列问题:

(1)试剂a的化学式是______.

(2)加入试剂b发生反应的离子方程式是______.

(3)操作A是蒸发浓缩、冷却结晶、______.

(4)在电炉中参加反应的n(Cl2):n(焦炭)=1:1,则该反应的化学方程式是______.

(5)上述制镁的流程中,为降低成本、减少污染可采取的措施是______.(写出一种即可)答案：1)海水中含有镁离子,镁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,所以试剂a是碱性物质,如Ca(OH)2,故答案为:Ca(OH)2;

(2)氢氧化镁和试剂b反应生成氯化镁,根据元素守恒及氢氧化镁的性质知,b是盐酸,发生的离子反应方程式为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,

故答案为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;(3)从溶液中获取晶体,采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法获得,故答案为:过滤;

(5)为降低成本、减少污染可采取循环利用、或废物利用的方法,如电解MgCl2产生的Cl2可循环利用(用于制盐酸或者在电炉中循环反应);电炉中生成的CO可燃烧,用于提供煅烧菱镁矿所需的热量,

故答案为:电解MgCl2产生的Cl2可循环利用(用于制盐酸或者在电炉中循环反应);电炉中生成的CO可燃烧,用于提供煅烧菱镁矿所需的热量.14.电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为____________。②Y电极上的电极反应式为_____________，检验该电极反应产物的方法是_____________________。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是_________，电极反应式是________________。②Y电极的材料是_________，电极反应式是________________。14.答案：(1)2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2↑;把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色

(2)①纯铜;Cu2++2e-=Cu;②粗铜;Cu-2e-=Cu2+15.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。(1).写出电解饱和食盐水的离子方程式__________

(2).离子交换膜的作用为:__________

(3).精制饱和食盐水从图中__________位置补充,氢氧化钠溶液从图中__________位置流出(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。

(4).KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式__________15.答案：（1）.2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

（2）.阻止OH-进入阳极室,与Cl2发生副反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;

阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。

（3）.a;d;（4）.2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2C1O2+2CO2+2KHSO4+2H2O16.铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:(1)该蓄电池的负极材料是__________,放电时发生__________(填“氧化”或“还原”)反应。

(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性______(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_____(填“正”或“负”)极。

(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应__________(用离子方程式表示)。

(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为__________。该电池工作时,外电路每流过1×103mole-,消耗标况下氧气_______m3。16.答案：(1)Pb;氧化;(2)减小;负;(3)PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O;(4)H2-2e-+2OH-=2H2O,(5)6解析：(1)铅蓄电池中,根据原电池反应式中元素化合价变化知,Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价,被氧化发生氧化反应,所以Pb作负极。(2)铅蓄电池工作时,硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水,导致硫酸浓度降低、酸性减小,原电池放电时阴离子向负极移动。(3)工作时,该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应,电极反应为PbO2+2e-++4H+=PbSO4+2H2O。(4)燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H2+O2=2H2O,电解质溶液呈碱性,负极上氢气失电子生成水,则负极的电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O;该电池中正极上是氧气发生得电子的还原反应,其电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,则外电路每流过1×103mole-,消耗的氧气为1×103mol÷4=250mol,所以氧气的体积为250mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3。17.依据氧化还原反应:设计的原电池如图所示。请回答下列问题:

(1）.电极的材料是________;电解质溶液是___________;

(2).银电极为电池的______极,发生的电极反应为__________;电极上发生的电极反应为____________;

(3）.外电路中的电子是从__________极流向__________极。17.答案：（1）.铜(或);溶液

（2）.正;;

（3）.负(Cu);正(Ag)解析：（1）.原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,据此根据总的方程式可知,铜失去电子,做负极,所以电极是铜。银电极是正极,则应该是硝酸银溶液。

（3）.外电路中的电子是从负极铜电极流向正极银电极。18.二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，降低了成本提高了效益，其原理如图所示。（1）Pt1电极反应为。（2）相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积