高三化学化学反应原理专题练-48原电池综合练习

2022届高三化学大一轮复习化学反应原理专题练_48原电池综合练习一、单选题（本大题共15小题，共45分）下列表述不正确的是(    )A.B.C.D.盐桥中的Cl-移向b电极有铜析出粗铜的电极反应式为：C正极反应式为：OA.A B.B C.C D.D一个原电池的总反应的离子方程式是Fe+Cu2+=FeABCD正极FeFeCuCu负极CuCuFeFe电解质溶液CuSHCuC酒精A.A B.B C.C D.D下列各装置中都盛有0.1mol⋅L-1

的NaClA.③①④② B.①②④③ C.②①④③ D.②①③④用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)+PbO2(s)+。电解一段时间后，向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，下列说法正确的是A.d极为阴极

B.若利用甲池精炼铜，b极应为粗铜

C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-一种铁-空气电池的电池反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OHA.b极为电池正极，发生氧化反应

B.当电路中转移0.2 mol电子时，消耗1.12 L O2

C.a极的电极反应式为：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2

D.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 + 2H2O⇌放电充电Cd(OH充电时阳极反应：Ni(OH)2-e-+ OH-=

NiOOH + H2O如图所示装置，电流表指针发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的(    )A.A是Zn，B是Cu，C为稀硫酸

B.A是Cu，B是Zn，C为稀硫酸

C.A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液

D.A是Ag，B是Fe，C为稀AgN下列叙述正确的是(    )A.K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大

B.K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：2H++2e-=H2↑

C.K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大

氮化镓(GaN)与Cu可组成如图所示的人工光合系统，该装置能以CO2和H2O为原料合成CH4A.Cu电极上发生氧化反应

B.溶液中H+向GaN电极移动

C.该系统的功能是将化学能转化为电能

D.相同条件下，理论上产生的O2和CH如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是(    )A.分子组成为Cm(H2O)n的物质一定是糖类

B.微生物所在电极区放电时发生还原反应

C.放电过程中，下列实验装置，其中按要求设计正确的是(    )A.B.C.D.铜锌原电池电解饱和食盐水电镀银电解精炼铜A.A B.B C.C D.D一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为：Li1-xNiO2+xLiC6LiNiOA.该锂离子电池为二次电池

B.该锂离子电池充电时，n型半导体作为电源正极

C.该锂离子电池放电时，Li+从a极移向b极

D.该锂离子电池放电时，b极上发生还原反应，电极反应式为：新华网报道，我国固体氧化物燃料电池技术研发取得新突破。科学家利用该技术实现了H2S废气资源回收能量，并得到单质硫的原理如图所示。下列说法正确的是(

)A.电极b为电池负极

B.电路中每流过4mol电子，正极消耗44.8LH2S

C.电极b上的电极反应为：O2+4e-我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是(

)A.放电时，a电极反应为I2Br-+2e-=2I-+Br-

B.放电时，溶液中离子的数目增大

C.我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电池。该电池以取之不尽的海水为电解液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。其工作原理如图所示。已知：法拉第常数F=96500 C/mol，下列说法正确的是A.该电池持续工作时需不断更换正、负极材料

B.该电池工作时正极反应方程式为：O2+4e-+4H+=2H2O

C.为了便于二、填空题（本大题共4小题，共55分）认真观察下列装置，回答下列问题：(1)装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为(2)装置A中总反应的离子方程式为_____________________________。(3)若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则X为________，极板N的材料为________。(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时，装置D中产生的气体体积为________L(标准状况下)。(5)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH

①图中a极连接电源的__________极，

②b极电极反应式为___________________________________________。为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。

Ⅰ.用甲装置进行第一组实验：(1)在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极的是________(填序号)。A.石墨

B.镁

C.银

D.铂(2)实验过程中，SO42-________(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO(3)电解过程中，X极溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH--(5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2Fe(1)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体中N①作负极的物质是________。②正极的电极反应式是________。(2)下图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 ℃左右，电池的反应式为2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反应式为________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是①X为________极，Y极反应式为________。②Y极生成1 mol Cl2时，________mol Li+移向________(填“X”或“Y(1)电解法除去工业废水中的硝酸铵的装置示意图如下图所示，阴极的电极反应式为________。

(2)直接电解吸收也是脱硝的一种方法，用6%的稀硝酸吸收NOx生成HNO2(一元弱酸①图中b应连接电源的________(填“正极”或“负极”)。②阳极的电极反应式为________。(3)氨气用途广泛，可以直接用于燃料电池，下图是用氨水作原料的燃料电池的工作原理。

氨气燃料电池的电解质溶液最好选择________(填“酸性”“碱性”或“中性”)溶液，氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池总反应的化学方程式是________，负极的电极反应式是________。

答案和解析1.【答案】C

【解析】【试题解析】

【分析】

本题考查原电池、电解池原理及其应用，明确原电池和电解池的工作原理是解答这类问题的关键，试题难度较易。

【解答】

A.根据给定装置可知锌为负极，铜为正极，原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，即盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液，故A正确；

B.根据装置可知b极为阴极，铜离子在该电极得到电子产生铜单质，故B正确；

C.根据装置可知粗铜为阳极，阳极除铜失去电子外，还有比铜更活泼的金属也能失去电子，故C错误；

D.2.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查了原电池原理，难度不大，明确原电池的构成条件是解本题关键，注意根据方程式中发生的反应类型判断原电池的正负极及电解质溶液。

【解答】

由电池反应式Fe+Cu2+=Fe2++Cu知，Fe失电子发生氧化反应，作负极；不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，则电解质溶液中应含有铜离子，所以应为可溶性的铜盐。

A.Fe应作负极，可以是铜作正极，故A错误；

B.该装置中，Fe易失电子作负极，铜作正极，电解质溶液应为可溶性的铜盐，不符合条件，故B错误；

C.该装置中，Fe易失电子作负极，铜作正极，电解质溶液为可溶性的铜盐，符合条件，故C正确；

D.酒精是非电解质，故D3.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查不同条件下金属腐蚀的快慢，明确腐蚀快慢为：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即可解答。

【解答】

电化学腐蚀较化学腐蚀快，金属得到保护时，腐蚀较慢，作原电池正极和电解池阴极的金属被保护；

①中锌作负极，发生电化学腐蚀，加快锌的腐蚀，②中锌作电解池阳极，在外加电源的作用下，更加快锌的腐蚀，③中锌作电解池阴极，不易被腐蚀，④中发生化学腐蚀，所以腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③。

故选：C。

4.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了电解原理，电极反应式的书写、根据转移电子数目相等进行相关计算。试题综合性较强，难度中等，能准确判断电解池的阴阳极是解本题的关键。

【解答】

A.电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，说明C极附近有碱生成，即该电极上氢离子放电，该电极是阴极，则d极是阳极，故A错误；

B.电解一段时间后向c极和d极附近分别滴加酚酞试剂，c极附近溶液变红，说明C极附近有碱生成，即该电极上氢离子放电，该电极是阴极，则d极是阳极，a是阴极b是阳极，电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以b极应为粗铜，故B正确；

C.放电时，铅蓄电池负极的电极反应式为：Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4

(s)，故C错误；

D.若四个电极材料均为石墨，甲电解池中阳极上生成氯气，阴极上生成铜，乙电解池中阳极上生成氧气，阴极上生成氢气，当析出6.4 g Cu时，转移电子是0.2mol，所以生成0.1mol氯气、0.1mol氢气、0.05mol氧气，所以两池中共产生气体5.6 L(标准状况下5.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查化学电源新型电池，侧重考查基本概念、电池反应式的书写，注意电子流向、电解质溶液中离子流向，为易错点。

【解答】

该电池放电时，是将化学能转化为电能的装置，根据总反应，则铁的一极为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，电子由负极经外电路流向正极，据此分析解答。

A.通入氧气的一极为原电池的正极，所以b极为电池正极，发生还原反应，故A错误；

B.未说明标准状况下，无法计算消耗氧气的体积，故B错误；

C.a极为电池负极，Fe失电子在碱性条件下生成Fe(OH)2，故C正确；

D.溶液中不存在电子流动，故D错误。

故选：C6.【答案】A

【解析】【分析】本题考查原电池和电解池原理、电极反应式的书写，明确电极上得失电子及反应物质是解本题关键，电极反应式的书写是学习难点，要注意结合电解质溶液的酸碱性书写。【解答】A.充电时，该装置是电解池，阳极上电极反应式为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故A正确；

B.充电过程实际上是把电能转变为化学能的过程，故B错误；

故选A。7.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查了原电池原理，难度不大，明确正负极的判断方法，一般是根据金属的活泼性判断正负极，但如：Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池，铝作负极，镁作正极，根据电解质溶液参与的化学反应来判断正负极是易错点．

【解答】

该原电池中，A极逐渐变粗，说明A上发生还原反应，A作正极；B极逐渐变细，说明B失电子发生氧化反应，B作负极，则B的活泼性大于A的活泼性，所以排除AC选项；

A极逐渐变粗，说明有金属析出，B选项析出氢气不是金属，D选项析出金属银，所以D符合题意，

故选：D。

8.【答案】C

【解析】K与M连接时，X为硫酸，该装置是电解硫酸装置，实质为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，A错误；K与N连接时，X为氯化钠，该装置是原电池，铁作负极，石墨作正极，电极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-，B错误；K与N连接时，X为硫酸，该装置是原电池，石墨作正极，电极反应：2H++2e-=H2↑9.【答案】D

【解析】【分析】

本题主要考查新型原电池，注意结合工作示意图从价态变化分析，左侧发生了氧化反应，是原电池的负极，右侧发生了还原反应，是原电池的正极。

【解答】

A.铜电极上通入了CO2，生成了CH4，发生了还原反应，A项错误；

B.H+为阳离子，移向正极(Cu电极)，B项错误；

C.该系统将太阳能转化为化学能，最终转化为电能，C项错误；

D.从得失电子守恒的角度看，4H2O10.【答案】D

【解析】略

11.【答案】A

【解析】【试题解析】【分析】

本题考查了电解池和原电池原理，难度不大，易错选项是A，注意：如果电解池的阳极是活泼电极，则电解池工作时，阳极上是电极材料放电而不是溶液中阴离子放电，为易错点。

【解答】

A.含有盐桥的铜锌原电池中，铜电极对应的电解质是铜盐，锌电极对应的电解质是锌盐，电流由正极流向负极，符合原电池设计要求，故A正确；

B.该电解池中，阳极为活性电极，则阳极为铁失电子而不是氯离子失电子，所以阳极上得不到氯气，则淀粉碘化钾溶液不会变蓝，所以实验设计不合适，故B错误；

C.该电镀池中电解质应该是硝酸银而不是硝酸钠，故C错误；

D.电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，且电解质溶液中必须含有铜离子，故D错误。

故选A。12.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查了原电池原理和电解池原理的应用，把握原电池正负极的判断以及电极上发生的反应是解题的关键，侧重于考查学生的分析能力和应用能力，题目难度中等。

【解答】

A.图示锂离子电池能实现充电和放电，为二次电池，A正确；

B.充电时a极为阴极，则n型半导体为电源负极，B错误；

C.电池放电时，Li+从负极向正极移动，即Li+从a极向b极移动，C正确；

D.电池放电时，b极为正极，发生还原反应，其电极反应式为Li1-xNiO13.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查原电池原理，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握原电池工作原理，结合氧化还原反应从化合价变化的角度分析，难点是电极反应式的书写，题目难度不大．

【解答】

根据2H2S+O2=S2+2H2O反应，得出负极H2S即电极a失电子发生氧化反应，电极反应为：2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O，正极O2即电极b得电子发生还原反应，电极反应为：O2+4e-=2O2-，以此解答该题．

A.正极14.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查原电池和电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握电极的反应和判断，结合图象的物质的变化，从氧化还原反应的角度分析，题目难度一般。

【解答】

由电池装置图可知，a极I2Br-生成I-，则发生还原反应，应为原电池的正极；b极Zn失电子生成Zn2+，发生氧化反应，应为原电池的负极，充电时，a为阳极，b为阴极。

A.放电时，a电极I2Br-生成I-，发生还原反应，电极反应为I2Br-+2e-=2I-+Br-，故A正确；

B.放电时，正极I2Br-生成I-、Br-，负极生成Zn2+，则溶液中离子的数目增多，故B正确；

C.充电时，b电极生成15.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查原电池原理的应用，掌握电极反应和电荷移动为解题关键，难度一般，侧重考查分析能力和灵活运用能力。

【解答】

A.该电池负极反应式为：Al-3e-=AB.正极溶液pH=8.2∼8.5，为碱性环境，电极反应式为：О2+4eC.为了便于铝元素的回收利用，应把铝离子控制在负极区域，不可使铝离子流失，故该交换膜应允许阴离子通过，故C正确；D.未说明标准状况，故22.4L的O2不一定是1mol，故无法计算流过电路的电量，故D16.【答案】(1)PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；【解析】【分析】

本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确离子放电顺序是解本题关键，难点是电极反应式的书写，难度中等。

【解析】

(1)B和C装置形成原电池，铅