2022届高考化学一轮复习常考题型72原电池原理的实际应用综合练习含解析

原池理实应综练注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡一单题共13题1如图是利用微生物将废水中二胺)NH氧化为环境友好物质而形成的化学电源给二次电池充电，下列说法错误的是A．H

透质子交换膜由M极向N极动B．需要充电的二次电池的正极N极相连C．M极极反应式：)NHO-16e=CO↑+ND．若极耗了2.24LO，转移了0.4mol电子2．锌空气电池驱动的汽车已用公共交通，其电极总反应为+O→2ZnO下列说法中，不正确的是A．电极反应可通过空气流速控B．可使用催化剂加速正极反应C．为了保存锌空气电池，应在池负极贴上封条D．Zn是极，电极反应为Zn+2OH→ZnO+HO+2e3．一种新型Na－CaFeO可电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A．放电时N为极，电极反应为2CaFeO+2e=2CaFeO+O-1-

B．充电时，M应与源的正极相连接C．放电时，

向M电移动D．电极材料中，单位质量放出电能大小Na＞Li4．化学工作者近期研究了一种型偶氮苯类水系有机液流电池示意图如下，采用惰性电极材料电池工作原理X－N－N＋2[Fe(CN)的是

放电充电

X－N=N－X＋2[Fe(CN)]下说法中正确A．放电时，电池的正极反应为[Fe(CN)]=[Fe(CN)]B．充电时，M为阴，发生还原反应C．放电时，

通过离子交换膜从右极室移向极室D．充电时，当电路中转移0.5mol电时，有106g[Fe(CN)]

得电子5．一种可充电-空气电池如图示。当电池放电时O与Li在孔碳材料电极处生成Li(x=0或。列说法不正的是A．放电时，多孔碳材料电极为极B．放电时，外电路电子由锂电流向多孔碳材料电极C．充电时，电解质溶液中

向锂电极区迁移xD．充电时，电池总反应为O=2Li+(1-)O6．一种新型镁硫电池的工作原如图所示。下列说法不正确的是-2-

A．使用的隔膜是阳离子交换膜B．充电时，电子流入Mg电极C．不能使用碱性电解质水溶液D．放电时，正极反应包括3Mg

+MgS

=4MgS7．氧化铅铜池是一种电解质循环流动的新型电(如图所示，池总反应为+Cu+2HSO=PbSO+2HO

。下列有关该电池的说法正确的是A．电池工作时，电子由Cu电经电解质溶液流向

电极B．电池工作过程中，电解质溶的质量逐渐减小C．正极反应式：+2e-+SO+2HOD．放电后，循环液中

HSO与的质的量之比不变8．科学家设想利用图示装置进CO固定，同时产生电能。该装置工作时，生成的碳附着在电极上。下列说法错误的是-3-

A．电解板Li)作该电池的负极B．若导线中流过4mole，论负极区减少4molLiC．负极区不适合选用水溶液作解质溶液D．采用多孔催化剂电极有利于CO散到电极表面9．某微生物燃料电池脱氯的工原理如图所示。下列说法不正确的是A．氢离子由N电通过质子交膜移向M电B．N电的反应式为CCOO+4H--+9HC．M电的反应式为+2e+H=

+Cl

D．若想使112.5氯脱氯，理论消耗4.0mol的CHCOO3

-10．锂—铜空气燃料电池容量高成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li+CuO+HO=2Cu+2Li

+2OH

，下列说法不正确的是-4-

A．整个反应过程中，氧化剂为OB．放电时，正极的电极反应式CuO+HO+2e=2OH+2CuC．若负载为铅蓄电池，则在对蓄电池充电时与Cu极连一极发生还原反应D．整个反应过程中，铜相当于化剂11．2020年11月28日第四届锂电池技术与产业发展论坛在江苏昆山举行，必将助力固态锂电池得到快速规模化应用。某可充电固态锂电池工作原理如图所示，反应原理为：LiC+LLaZrTaO=LiLaZrTaO+Cx

，下列说法错误的是A．a极用石墨烯材料吸附锂充电时a极发生还原反应B．充电时，b极反为：+Li-C．放电时，电子从a极过导线流向bD．当电池工作时，每转移1mol电子，两极的质量变化都是7g12．以柏林绿Fe[Fe(CN)]为代的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是A．放电时，正极反应为Fe[Fe(CN)]+2e+2NaB．充电时，箔接源的负极

=NaFe[Fe(CN)]C．充电时，

通交换膜从左室移向右室D．外电路中通过0.2mol电子时负极质量变化为-5-

13．中科院董绍俊课题组将二氧锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电(如图所示，电池可将可(中葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是A．a极正极B．随着反应不断进行，负极区pH不断大C．消耗0.01mol葡糖，电路中转移0.02mol电D．b极电极反成为MnO+2H=Mn

+4OH二填题共题）14．二氧化硫在生产和生活中有广泛的用途。(1)用足量NaOH溶液吸收尾气中，应的离子方程式_______；吸收后的浓溶液可用图1的装再生循环脱硫，并制硫酸，电极电极反应_______，是______。-6-

(2)可设计二氧化硫空气质子交换膜燃料电池处理尾气中的二氧化硫，原理如图2所。能量转化的主要形式是______，c电极是极，移动的离子及方向是_______。15．某课外小组利用原电池原理动某简易小用电动机表)。(1)初步设计的实验装置示意图如图1所示溶在图1所示装置中的作用是_______(答两点)。实验发现：该装置不能驱动小车。(2)该小组同学提出假设：可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示图2中A溶和B溶分别______________盐桥属于______(填“电子导体”或“离子导体”，桥中的Cl移_______溶(填“”或“B。为降低电池自重，该小组用阳离子交换膜代替盐桥，实验装置示意图如图3所示。-7-

(3)利用改进后的实验装置示意图3仍不能驱动小车，该小组同学再次提出假设：可能是电压不够；可能是电流不够；可能是电压和电流都不够；实验发现：1.5V的电池能驱动小车，其电流为750μA；实验装置示意图3的大电压为1.0V最大电流为200μA该小组从电极材料、电极反应、离子导体等角度对装置做进一步优化，请补全优化后的实验装置示意图4，并在图中标明阳子的流向_______16．钠硫电池作为一种新型储能池，其应用逐渐得到重视和发展。（1）Al(NO)是备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO)容易收环境中的水分，需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示：①加入试剂a后生反应的离子方程式_________。②操作为_________，操作为_________)待液中，)=__________mol·L（、v表（2）钠硫电池以熔融金属钠、融硫和多硫化钠NaS）别作为两个电极的反应物，固体Al陶瓷（可传导Na）为电解质，其反应原理如下图所示：-8-

①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制_________范围内（填字母序号物质熔点/℃

Na97

S115

Al2050沸点/℃

892

444．6

2980a．100℃以下b．100～300c℃～350d．350℃～2050℃②放电时，电极A为_________。③放电时，内电路中Na的移动向_________（填“从A到”或“从B到A”④充电时，总反应为NaS="2Na"xS（3<x<5阳极的电极反应式_________。17．氮氧化物NOx）是大气主污染物之一，请根据以下方法的选用回答相应问题：I.利用CH催化原氮氧化物消除氮氧化物的污染。已知：①CH(g)+4NO(g)②CH(g)+2NO(g)

4NO(g)+CO(g)+2HO(l)△H=-662kJ/molN(g)+CO(g)+2HO(l)△H=-955kJ/mol其中①式的平衡常数为K的平衡常数为KCH(g)+4NO(g)+CO(g)+H（1）△H=_________；反应的平衡常数K=_________用含K、K的代式表示II利燃料电池的原理来处理氮化物是一种新方向。装置如图所示，在处理过程中石墨电极I上反生成一种氧化物Y。-9-

(2）写出氧化物Y的学_____________；(3)石墨II电极______（填“”或“负”）极，该电极反应______________；Ⅲ.利用活性炭还原法处理氮氧物。有关反应为C(s)+2NO(g)N(g)+CO△H=akJ/mol。某研究小组向某恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，恒温（℃）件下反应，已知在不同时间测得各物质的浓度如下：（4）该反应的平衡常数表达式K=_______在～10s内，的平反应速率为______mol/(L·s)，NO的转化率________（5）30s后，改变某一条件，应重新达到平衡，则改变的条件可能________，30s后升高温度至T℃时中的浓由0.060mol/L为0.072mol/L反的a___0（填“”“<”或“=”18．如图所示是原电池的装置图请回答：(1)若C为HSO，流表指针发生偏转B电极料为Fe且作负极，则A电极发生的电极反应式为__；反应进行一段间后溶液酸性__(填“增强”“减弱”或“基本不变”。(2)若需将反应：Cu+2Fe=Cu+2Fe设成如图所示的原电池装置，则A(正极)极材料为___，B(负极极料_，液C为__(3)CO与H反还可制备CHOHOH可作燃料使用OH和O组形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图：-10-

电池总反应为2CHOH+3O=2CO+4H，则电极__(填“正极”或“负极”，c电极的反应方程式为_。若线路中转移1mol电子，则上述CHOH燃料电池消耗的O在准状况下的体积为_L。参答1．D【分析】由题给信息知，图中装置是将化学能转化为电能的原电池极上氧气得到电子生成水，发生了还原反应，因此N是正，负极，电解质溶液为酸性溶液，结合原电池原理分析解答。【详解】A．M是极，N是极，质子透离子交换膜由左移向极，由左向右移动，故A正确；B．充电时，负极充当阴极，连电源的负极，正极充当阳极，连接电源的正极，需要充电的二次电池的正极与N相连，故B正；C．HN(CH)NH在极M极上电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为HN(CH)NH+4HO-16e═2CO↑+N↑+16H

，故正确D．未告知是否为标准状况，无确定2.24LO的质的量，因此无法确定转移的电子的量，故D错误故选D。2．C【详解】略3．A【分析】由题干工作原理图可知Na电极M生的电极反应为Na-e=Na，发生化反应，故M为极；则为池正极，发生还原反应，电极反应为：2CaFeO+2e=2CaFeO+O题。

，据此分析解-11-

【详解】A．据分析可知，放电时N为极，电极反应为2CaFeO+2e=2CaFeO+O，A正；B．由分析可知M极为电池的负极，故充电时M与电源的负极相连接B错；C．放电时，M电极负极带正电Na向N移动C误；D．电极材料中的单质量放出的电能为D错；答案选。【点睛】

的单位质量放出的电能为，故Na<Li4．B【详解】A放电时极得子生原反应作正极极反应方程式为[Fe(CN)]+e

=[Fe(CN)]

，A项误；B．充电时，M极得电子作为阴极，发生还原反应B正确；C．放电时，N极作正极，M极为负极Na通过离子交换膜从左极室移向右极室，C项误；D．充电时，当电路中转移0.5mol电时，发生反应[Fe(CN)+e

]

，有0.5mol[Fe(CN)]

失去电子，而不是[Fe(CN)]

得电子，项错误；答案选。5．A【详解】A．放电时在多孔碳材料电极面得到电子与转移过来的Li结合生成LiO，所以O所电极为正极，即图中多孔碳材料电极为正极，故A错误；B．原电池放电时，锂电极为负，多孔碳材料电极为正极，外电路电子由锂电极经过导线流向多孔碳材料电极，故B正确C．充电时，装置为电解,原池的正极与电源正极相接，为阳,负极与电源负极相接，为阴极，电解质溶液中阳离子

向极锂电极迁移，故C正；xD．原电池总反应为Li+1-）Li

，充电时为电解质，总反应为-12-

2LiO

xLi+O，D正；故答案为A。6．D【详解】Mg为泼金属，所以放电时Mg被氧，Mg电极负极，聚合物电极为正极。A．据图可知Mg要过隔膜移向正极参与电极反应，所以使用的隔膜是阳离子交换膜A正确；B．放电时Mg电极生氧化反应充电时Mg电极电子发生还原反应，即电子流入Mg电，B正；C．碱性电解质水溶液中负极生的Mg会成Mg(OH)沉淀降低电池效率C正；D．放电时为原电池，原电池正发生得电子的还原反应，包3Mg

+MgS

=4MgS，D错；故选：。7．C【详解】A．电池工作时，电子不能流经解质溶液，只能在外电路中流动，故A项误；B．由电池总反应可知，若反应为1mol则电解质溶液中增加了2molO，1mol，减少了molSO，则增加和减少的质量相等，反应前后电解溶液的质量不变，故错误；C．由总反应可知PbO得子正极反应式为PbO+2e+4H+SO

=PbSO+2HO，C项确D电极应为C

极反应为PbO2

24

，4总反应为2

4

PbSO，环液中4

H

会减少，硫酸铜会增多，故项错；故选C。8．B【分析】利用如图所示装置进行CO的固同时产生电能，故该装置为原电池，该装置工作时，生成的碳附着在电极上，则Li为负极多孔催化剂电极为正极，据此分析解答。【详解】-13-

A．由图知，为负，多孔催化剂电极为正极，故A正确；B．导线中流过4mole，极生4mol，时有4molLi向正极区移动，所以理论上负极区Li的质的量不变，故B错误C．Li能水反应，负极区不适选用水溶液作电解质溶液，故C正确D．多孔结构有利于气体扩散，有利于CO扩到电极表面，故D正确；故选B。9．D【详解】A．由电池的工作原理图可知，生物在N极反应后生成而M电反应，从结构上可看出变，要H所氢离子由N电通过质子交换膜移向M电，正；B．N电极的反应是由

、H生成

、H

，根据化合价变化可知1个COO

生成2个

失去8个子，反应式为CHO

2HCO，B正；C．M电是，合H反式为，C正；D

氯苯是mol应得电而消耗的

转移电子数为32mol电子，错；故选D。10．C【分析】放电过程的反应为2Li+CuO+HO=2Cu+2Li+2OH，此放电时，锂失电子作负极Cu得子作正极，负极上电极反应式为Li-e═Li正极上电极反应式为CuO+HO+2e=2Cu+2OH，解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答判断。【详解】A．通空气时，铜被腐蚀，表面生Cu，放电时CuO又转化为Cu，整个反应过程中，铜相当于催化剂，氧化剂为O，故A确；B．根据电池反应式知，正极反式为CuO+HO+2e=2Cu+2OH，故B正确C．因为Cu得电作正极，所以若负载为铅蓄电池，则在对铅蓄电池充电时与Cu极连的一-14-

极为阳极发生氧化反应，故C错；D．通空气时，铜被腐蚀，表面生Cu，放电时CuO又转化为Cu，整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确故选C。11．B【详解】A．根据Li移动方向可知：极为极a极负极，锂失去电子，发生氧化反应，充电时，发生还原反应，选项A正；B．放电时，b极为极，得到电子发生还原反应，电极反应为：xLi

，选项错；C．放电时，电子从负极流出，导线流向正极，选项C正；D．Li是+价的属，每有1mol

Li得电子，正极b增7g同时a极Li失电形成Li质量减少7g，项D正。答案选。12．B【详解】A．根据工作原理Mg失电作极，Mo作正，正极反应式为Fe[Fe(CN)]+2e

+2Na=NaFe[Fe(CN)]，A项正；B．充电时，电池的负极接电源负极，电池的正极接电源的正极，即Mo箔接源的正极，项错误；C充电时该装置作电解池解工作时阳离子移向阴极应左室移向右室项正确；D．负极上应是－4e

＋2Cl=[MgCl，当电路中过0.2mol电子时，消耗0.1molMg，质量减少2.4g，D项正确；答案选。13．C【详解】A．葡萄糖O

）发生氧化反应生成葡糖糖内酯CHO

a极负，故A错；B．根据负极电极反应，随着反的进行，负极区的氢离子浓度逐渐增大，其溶液的pH减小，故错误

不断-15-

C上分析可知极的电极反应式为HO=CHO转移电，故C正确

消耗葡糖，D．因电解质溶液呈酸性，则b极的电极反应式MnO

2HO，D错；答案选。14+2OH=+HO2HO+2e=H↑+2OH(或+2e=H↑)

浓度较大的HSO溶化学能转化成电能

负H由c电通过质子交换膜向极移动【详解】(1)用足量NaOH溶液吸收尾气中，应生成亚硫酸钠，反应的离子方程式为SO+2OH

=SO

+HO吸后的浓溶液可再生循脱硫制得硫酸根据图示电a为阴，溶液中的氢离子放电发生还原反应，电极反应为2HO+2e

=↑+2OH(或2H

+2e

=H↑)，电极b为极SO在极发生氧化应生成硫酸，因此乙是浓度较大的HSO溶液，故答案为SO+2OH=SO+HO；2HO+2e=H↑+2OH或2H+2e=H↑)浓度较大的HSO溶液；(2)二氧化硫空气质子交换膜燃料电池属于原电池，原电池的能量转化是化学能转化成电能，二氧化硫为燃料，在负极上发生氧化反应，通入空气的电极为正极，因此电极负极，溶液中的氢离子由c电通过质子交换膜向极移动，故答案为化学能转化成电能；负H

由c电极过质子交换膜向d电移动。15．传导离子、作正极反应物

硫酸锌溶液

硫酸铜溶液

离子导体A【详解】(1)由

可知，是解质，可传导离子，该原电池的负极电极反应式为Zn-2e=Zn，正极的电极反应式+2e=Cu故CuSO可作极反应物；答案为传导离子、-16-

作正极反应物。(2)由

可知，溶液中电极为Zn，A溶中应为，理，溶中为，由(1)知阴离子为S

；盐桥是由琼脂和饱和的KCl或KNO组，属于离子导体；根据在原电池中阴离子向负极移动，则Zn为负，故向A溶液中移动；答案为硫酸锌溶液，硫酸铜溶液，离子导体，A。(3)由

可知，电子由左边移向右边，左边为负极，右边为正极，根据题中信息，要增大电压和电流，故选取电极材料Mg和石，阳离子向正极移动，优化后的实验装置示意图4为；答案为。16

+3NH·HO===Al(OH)↓+3NH

过滤洗涤

灼烧（或加热冷却1000m/51vc

负

从A到BS

-2e

===xS【详解】试题分析：解）由操作流程可知实验原理是Al(NO)和水反应生成Al(OH)，剂a为氨水，反应的方程式为Al+3NH·HO═Al(OH)↓+3NH；②Al(OH)经滤、洗涤、灼烧生成Al冷却后称量，故答案为过滤；洗涤、灼烧（或加热却；③n（AlO）=

mgg/

m=mol，-17-

2222则n（Al(NO)）=2nO）=

m

mol，molc（Al(NO)）==mol·L；51L（2）①原电池工作时，控制的度应为满足Na、S熔融状态，则温度应高于115℃而于444．6℃，只有c符，故答案为；②放电时，被氧，应为原电池负极负；③阳离子向正极移动，即从A到B④充电时，是电解池反应，阳极反应为S2e=xS考点：本题考查物质的分离、提纯以及含量的测定和原电池知识。17．－1248kJ·mol

KK2K

NO

正O＋2NO4NO()c(N)K2(【解析】

0.001224%

减小CO的浓＜(1)(g)+4NO(g)②CH(g)+2NO(g)

4NO(g)+COO(l)eq\o\ac(△,，)H=-662kJ/molN(g)+CO(g)+2HO(l)△H=-955kJ/mol由盖斯定律②×2-①可得：CH(g)+4NO(g)=2N(g)CO(g)+HO△HKK2=2×(-955kJ/mol)-(-662kJ/mol)=－1248kJ/mol则K=，答案为1248kJ/mol；；K1II、(2)正上氧气得到电子与NO

结生成N，以Y的学式为NO，答案为N；(3)燃电池中通氧气的为正极，通燃料的为负极，则石墨极为极，石墨II极正极，正极发生还原反应，电极反应为O＋4e＋2N===NO，故答案为NO＋2NO===4NO；

；正；＋4e

Ⅲ.根C(s)+2NO