高考化学一轮复习基础达标训练 原电池的应用（二）

绝密前启用

2022届高考化学一轮复习基础达标训练原电池的应用（二）【原卷】

一、单选题

I.氢鼠燃料电池已用于航天飞机。如图为某课外小组设计的敏氧燃料电

池°下列叙述正确的是（）

A.电子山b极经导线流向a极B.b为止极，发生气化反应

C.a为负极,电极反应为H；-2e-=2H・D.氢氧燃料电池是一种

环境友好的绿色电源

2.某化学兴趣小组为研究化学能与电能的转化.设计下图装置，下列叙述错

误的是C）

A.a和b不连接时,铁片上会有气泡产生

B.无论a和b是否连接,铁片均发生氧化反应

C.a和b用导线连接时，溶液中H+向铁片移动

D.和b用导线连接时,铜片上发生的反应为2H、2c—H,T

3.下列装置中，能构成原电池的是（）

A.只有甲B.只有乙C.只有丙D.除乙之外均可以

4.关于原电池的叙述中正确的是（）

A.原电池是把化学能转变为电能的装置

B,构成原电池正极和负极的必须是两种不同金属

C.原电池电解质溶液中阳离子向负极移动

D.理论上，所有的氧化还原反应都能设汁成原电池

5.如图所示装置中声为锌棒.b为碳棒。卜列判断正确的是（）

A.电解质溶液中的SO：向b极移动

B,导线中有电子流动.电子从b极流到a极

Ca极上发生了还原反应

D.h极上有无色气泡产生

6.某同学建构的锌铜原电池原理榄型认知图中，有处错误是（）

锌铜原电池装置

A.正负极标注B.电子移动方向

C.电极反应式D.H♦的移动方向

7.锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是()

t--------，的41

A.Cu是负极B.反应一段时间后，溶液显蓝色

C.Zn林发生反应：八%—〃，・D.该奘置实现电能向化学能的西化

8.最近科学家研发广。全氢电池”，其［作原理如图所示.下列说法不正确

A.吸附Mb为电池的正极

B.“金氢电池”的总反应为：FTPH-H.O

C.NaC&的作用是传导离子并参与电极反应

D,Nu-住装置中从左恻透过阳离子交换膜向右侧移动

9.下面是某同学学习原电池后整理的学习笔记，出现错误右()

图注择：

①电子流动方向（一定）②电流方向（一

定）

③电极反应（一定）④溶液中离子移动方

向（一定）

拓展:

⑤负极金属活动性较强（一定）

⑥负极溶解质量减少，止极产生气体或旗

量增加变粗（不一定）

A.0处B.1处C2处D.4处

10.尿素［CO（NH,）j燃料电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化

的水，又能发电，其装置如图所示，卜列说法•不•正•确的是（）

AK卜KK

序温

A.该装置是将化学能转化为电能

B.A极为负极，发生还原反应

C.电流从R极经导线流向A极

D.B极反应式：O.*4e*4H=2H,O

II.含氯茶的废水可通过加入超量乙酸钠,设计成面生物电池将热茶转化为

落而除去，共原理如图所示。下列叙述正确的是（）

A.氯苯被氧化生成苯

BN极为电池的负极

CM极电极反应式为:GH’Q一CI+

D.每生成ImolC5,由N极区进入M极区的IT为3mol

12.AI・Ag?O电池是水卜.大型机械常用电源，其工作原理如图所示。电池工

作时，下列说法错误的是（）

川电祖1--------0--------

IA・.

t爵:三三三.亍

A.Al是电池的负极

B.电池负极附近溶液pH升高

C.Al极反应式为：川女*4OH—

D.Ag/Ag2O电极发生还原反应

13.锂一空气动力电池存储的能量是目前常规电池的数倍、放电原理如题

图（隔膜只允许Li通过）。卜列关于锂一空气电池的仃关说法正确的是

A.放电时正极反应式Lie=Li,

B.充电时该电池将化学能转化成电能

C,放电时的电池反应为4Li+O2+2HQ-4LiOH

D.充电时，“充电专用电极”接外电源的负极

14.2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池放电开发的三位科学家。一种

锂离了电池的反应为Ud-GQ：嘿=i89(-1),其工作原理如图所

示。下列说法错误的是()

A.放电时A极的电极反应式为Li,C「N--6C+XLT

B.放电时，若转移03mol电子，A极质量将减少2.1g

C.充电时，A极接外电源的负极

D.放电过程中C。的化合价不变

15.一种浓差电池的装置图如图所示，阴、阳离子交换膜交替放置，中间

的间隔交替充入河水和海水，选择性透过CI和Na”在两电极形成电势

差,进而在外部产生电流。下列关于该电池的说法错误的是（）

A.a也极为正极，电极反应式为

2H,O+2c—H：T42OH

B.A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜

C.d定的电中性溶液通过b电极表面的氧化作用维持

D.该电池的缺点是离广交换膜价格品贵，电极产物没有经济价值

二、填空题

16.下面是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题：

干电池示毒鼠黑蓄电池示毒阳氮氧蜷曲电池示毒图

（I）上述三种装置的能量转化原理是

（2）干电池放电时负极发生的电极方程式为

（3）氢氧燃料电池在酸性电解质环境中放电时氧气在（填

“正”或“负”）极发生反应（填"氧化"或'文原"），电路中每转

称04noi电子，标准状况下消耗0?的体枳是L.

（4）铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为

_____________________________________9

（5）下列说法不•正•确•的是.

A.铅蓄电池放电和充电为可逆反应

B.干电池在长时间使用后，锌筒被破坏

C.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池

D.铅蓄电池放电时的总反应方程式为：

Ph（s）+PbO.（s）+2H;SO4（）=2PhSO4（s）+2H.O（I）

17.化学电源在生产生活中仃着广泛的应用，电动汽车上用的铅蓄电池是

以一组充满海绵状态铜的铅板和另一•组结构相似的充满二氧化铅的铅板组

成.用H,SO_,作电解液.放电时总反应为：Pb”的、+2HSO,=2Pb3O,+2H,O

（I）写出放电时负极的电极反应式:

（2）铅蓄电池放电时，溶液的pH将（填“增大”、“减小”

或“不变”）o当外电路上有0.5mol电子通过时，溶液中消耗HSO,的物

质的量为,

（3）放电完后,对该电池进行充电，在连接电源的负极一端生成

o（填“Pb”或"PbOj）

18.氯麻工业是最基本的化学工业之一，其产品用途广泛。

（I）写出氯碱工业电解食盐水的离子方程式：。

（2）①图1是氯碱工业中阳离子交换膜电解槽示意图（阳离子交换膜只允

许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过）。

交换膜

ffl1

图1中电极1应连接电源的极（填“止”或"负”）;理论上

讲，从f口加入纯水即可,但实际生产中,纯水中要加入一定量的

NaOH,其原因是________________°

②图2是根据氯碱匚业中离子交换膜技术原理，设计的电解Na：§。:溶液生

产NaOH和H?S。,溶液的装置。其中m、n处均设有离子交换膜，则m处

为（以“阳”或“阴”）离子交换膜。阳极的电极反应式足

.从Dn流出的物质为o

图2

（3）某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究,id

录如下:

编条件控制测定结果

装置

电极材溶液浓温度电解电压气体%%

①比实验【和II阴、阳极气体体枳比，推测实验【阳极可能有其他气体生

成.其他气体的化学式为.

②资料显示：较低的电解电压有利于节能降耗。结合上表中III和【V的数

据，解释N更有利于节能降耗的原因：o

（4）资料显示：氯碱工业中采用金属作阳极材料,可以降低电解电压，

实现节能降耗。该同学用50c的饱和NaQ溶液进行实验验证,结果如

下：

电极材料电解

装置编号现象

阴极阳极电压/v

阴极：产生无色气体

VFcFe1.5

u形管底部：有白色沉淀生成

曲

阴极：产生无色气体

阳极:有白色胶状沉淀生成且逐

VIFcCu2渐增多

U形管底部：靠近阴极区白色胶状

沉淀逐渐转化为淡黄色，最后变

成拈红色

实验V中，通过检脸阴、阳极附近溶液所含肉子，推断产生的白色沉淀为

MOW）.该同学经农阅资料分析认为实验VI中白色沉淀是CuCl,淡黄色

沉淀是CuOH。

①阳极生成CuCI的电极反应式为<.

②用化学用语和必要的文字解释阴极区白色胶状沉淀转化为淡黄色的原

W：«该同学通过以上探究认为，氯碱工

业中不能采用Fc、Cu作用板材料。

（5）综合以上探究，你对氯碱丁.业中电解食盐水条件控制的建议有

_____________________________（至少写出两点）。

19.化学反应与能量，是学习和研究化学原理的重要内容.

（I）铁、铜、铝足生活中使用广泛的金融，氯化铁溶液常用于腐蚀印刷

电路铜板，若将此反应设计成原电池，则货极所,用电极材料为正极

反应式为______o

（2）将氢气与氧气的反应设计成燃料电池，共能量利用率更高，装置如

国所示（a、b为多孔炭林），其中_（境4或8）处电极入口通氢气.

其电极反应式为e工作一段时间后正极区溶液的pH值

（填变大、减小或不变）。当消耗标况下氢气33.6L时，假设能量转化率

为90%,则导线中转移电广的物质的量为一moh

绝密前启用

2022届高考化学一轮复习基础达标训练原电池的应用（二）【解析卷】

一、单选题

1.氢家燃料电池已用于航天飞机。如图为某课外小组设计的氮氧燃料电

池.下列叙述正确的是（）

A,电子由b极经导线流向a极B.b为正极，发生氧化反应

Ca为负极，电极反应为H：-2e-=2H.D.氢辄燃料电池是一种

环境友好的绿色电源

I.答案：D

2.某化学兴趣小组为研究化学能与电能的转化,设计卜图装置J卜列叙述甯

误的是（）

A.a和b不连接时.铁片上会有气泡产生

B.无论a和b是否连接.铁片均发生氧化反应

Ca和b用导线连接时，溶液中H+向铁片移动

D.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为2H+2e—H,T

2.答案：C

3.下列装置中,能构成原电池的是（）

A.只有甲B.只有乙C只有丙D.除乙之外均可以

3.答案：C

解析：甲装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池：乙装置中电极材

料相同，所以不能形成原电池;丙装置中Fe失电子作负极，氢离了•得电

子,在正极上发生还原反应，符合原电池的构成条件，所以能形成原电池;

丁装置中酒精为非电解质,该装悝中不能发生白发的氧化还原反应.所

以不能形成原电池：由上述分析可知，能构成原电池的只有丙，故C正

确。

1.关于原电池的叙述中止确的是（）

（原电池是把化学能转变为电能的装置

B.构成以电池正极和负极的必须是两种不同金屈

C.原电池电解质溶液中阳离子向负极移动

1）.理论上，所有•的氧化还原反应都能设计成原电池

4.答案：A

解析：

5.如图所示装设中.a为锌棒.b为碳棒。下列判断正确的是（）

A.电解质溶液中的SO：向b极移动

B.导线中有电子•流动，电子从b极流到a极

C也极上发生了还原反应

D.b极上有无色气泡产生

5.答案：D

解析：锌棒、碳棒与稀硫酸构成原电池总极Zn称为负极.b极碳棒为正

极,在原电池中,阴离子移向负极,A顼错误：电子从负极（a极》流向

正极（b极），B项错误;Zn发生氧化反应,C项错误;b极上FT得电子生成

H、，D项正确。

6.某同学建构的锌铜原电池原理模型认知图中，fj•一处错误是（）

Zn-2e一H*.f

锌钢原电池装置

A.正负极标注B.电子移动方向

C.电极反应式D.FT的移动方向

6.答案：A

7.锌铜原电池装置如图所示，下列说法正确的是（）

:z=>:-HJSO<

盥士二州澹港

A.Cu是负极B.反应一•段时间后，溶液显蓝色

C.Zn棒发生反应：人左一为/D.该装过实现电能向化学能的转化

7.答案：C

8.最近科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示.下列说法不氐碘

的是（）

A.吸附层b为电池的正极

B“全氢电池”的总反应为：HIOH=H.O

C.NaOO,的作用是传导离子并参与电极反应

D.Na-在装置中从左侧透过阳离子交换膜向右侧移动

心答案；C

解析；A.由装置图中电子流向可知,电子由吸附层a流出,经导线到吸附

层b,吸附层a做负极,吸附层b做正极,故A正确：

B.由图可知负极反应为：H.2c+2OH-2H,O,正极反应式为：

2H、2e—H工总反应为：HJOH—H,0,故B正确;

CNKIO,的作用是传导离子，并未参加电极反应，故C错误；

D.原电池中阳离了•向正极移动，该电池左侧为负极，右何为正极.故钠高

子从左侧向右侧移动，故D正确：

故选：C.

见卜面是某同学学习原电池后器理的学习第记，出现错误行（）

图注释：

①电子流动方向《一•定）②电流方向（一

定）

③电极反应（一定）④溶液中离子移动方

向（一定）

拓展:

⑤负极金属活动性较强（一定）

⑥负极溶解质量减少，止极产生气体或质

量增加变粗《不一定》

A.0处B.1处C.2处D.4处

9.答案:C

解析：原电池工作时,电子从负极沿导线流向正极，电流的方向与电子方

向相反，则①正确.②错误：

负极发生氧化反应，正极发生还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负

极移动，则③④正确；

负极不•定为金属活动性较强的金属，如镁、铝、氢领化钠溶液形成的原

电池，金属性较弱的铝为负极.则⑤错误：

负极发生氧化反应，正极发生还原反应，则负极质帝可能减少，正极可生

成气体或质量增加，则⑥正确。

错误的是②⑤，共2处，

故选：Co

I。.尿素［CO（NHJ］燃料电池可宜接去除城市废水中的尿素，既能产生净化

的水，又能发电，其装置如图所示，下列说法不正确的是（）

••・

A.该装置是将化学能转化为电能

B.A极为负极，发生还原反应

C.电流从B极经导线流向A极

D,B极反应式：0：+4u7H—-”1：0

10.答案：B

II.含鼠苯的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池将短苯转化为

第而除去，其原理如图所示。下列叙述正确的是（）

A.M（荒被辄化生成笨

B.N极为电池的负极

C.M极电极反应式为:C6H5。+e=CI+C6HS

D,每生成ImolCOj.rtlN极区进入M极区的H'为3mol

IL答案：B

解析：

A.氯苯变为苯为正极反应，电池正极得电子，化合价降低，被还原，氮不被还

原生成苯,A错误：

B.根据分析可知，N极为负极，B正确;

C.M极电极反应式为:CH£1+H*+2e=Cl>CM,C错误；

I）.醋酸根离子变为二氧化碳，化合价由0价变为的价，Imol酬酸根离子•生

而2mol二氧化碳传移8加。1电子，则每牛.成ImolCO.,由、极区进入M极区

的H为4mol,D错误；

答案为B

l2.AI.Ag9电池是水下大型机械常用电源，其工作除理如图所示，电池工

作时，下列说法错误的是（）

A.AI是电池的负极

B.电池负极附近溶液pH升高

C.A1极反应式为：A13e70H—(AI(OH)J'

D.Ag/Ag2O电极发生还原反应

12.答案:B

13.得一空气动力电池存储的能量是H前常规电池的数倍，放电原理如题

图（隔腴只允许Li.通过）。下列关于锂一空气电池的行关说法正确的是

（）

A.放电时正极反应式Lk

B.充电时该电池将化学能转化成电能

C.放电时的电池反应为41Ho：+2H：O—4LiOH

D.充电时，“充电专用电极”接外电源的负极

13.答案；C

14.2019年诺贝尔化学奖授予/锂离子电池放电开发的三位科学家.一种

锂离子电池的反应为0拉UQ4"<I），其工作原理如图所

示。下列说法错误的是（）

M

if"

A.放电时A极的电极反应式为Liq-rc—fiC+dJ-

B,放电时，若转移也3mol电子，A极加量将减少2,1£

C.充电时，A极接外电源的负极

D.放电过程中C。的化合价不变

14.答案：D

解析：

并转移0.3ml电子踊A&ffiR将确

CH).3molx7j/mol-Xl逮止确o段仅匕3：叫舞

6c・LXa)#vI)oJ知做

电时.UiCoO］作正极.

故也时L.C.作负8LA极UiCoO：中Ce的化合就

的电能反应式为U.C.・为*3♦4而Li3>WCo

w~——6C+xLl'»A1H・a的化合价为H.所以G>

充电MAfit是网BL推外的化合价降低gH”

电源的负etQL0.

由［不移勒方向可以判断出Alft为电池负极上根为电常正做.

15,•种浓差电池的装置图如图所示,阴、阳小子交换膜交替放置，中间

的间隔交警充入河水和海水，选择性透过。利NT，在两电极形成电势

差，进而在外部产生电流。下列关于该电池的说法错误的是()

A,a电极为正极，电极反应式为

2H70+2c-H：f+20H

B.A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜

C.d室的电中性溶液通过b电极表面的氧化作用维持

D.该电池的缺点是寓子交换膜价格显贵，电极产物没有■经济价值

15.答案：D

解析；b电极有电子流出，即为浓弟电池负极，a电极为浓差电池正极，

正极上也0得电子，电极反应式为2H?O+2e--HjT+2OH,选项A正确。钠

离f•向正极移动，飘离广向负极移动，所以A为阳离f•交换膜，C为阳离

子交换膜，选项B正确。d空中刚开始通入的是河水，也。放电产生O”

随着cr通过阴离子交换膜进入d室，cr开始放电产生小，发生氧化反

应，保持d室溶液中的电荷守恒，选项C止确,，该电池的缺点确实是离广

交换膜价格品费，但两电极产物(电与是很好的化工原料，并不是没有

经济价值，选项D错误。

二、填空题

16.下而是几种常见的化学电源示意图，完成下列问题:

废电解质

干电池示去国始青电池示章阳复长峭科电池示章回

(I)上述三种装置的能量转化原理是

(2)干电池放电时负极发生的电极方程式为

(3)氧辄燃料电池在酸性电解质环境中放电时氯气在(埴

“正”或“负”)极发生反应(填“氧化”或“江原”).电路中每轮

移0.4IIK>I电子，标准状况下消耗O：的体积是L.

(4)铅蓄电池放电时正极发生的反应方程式为

.

(5)下列说法不•正•确•的是o

A,铅蓄电池放电和充电为可逆反应

B.干电池在长时间使用后，锌筒被破坏

C.上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池

D.铅蓄电池放电时的总反应方程式为：

Pb<s>+PbO,（s）+2比80乂w）一2PbS0/s）+2比0⑴

16.答案：（I）将化学能耕化为电能

（2）Zn-2c--Zn*

（3）负南化，2.24L.

+

（4）PbO*,+■-lH+SO：+2c■=PbJSO,42H,O（5）A

17.化学电源在生产生活中Tf者广泛的应用.电动汽车上用的铅蓄电池是

以一组充满海绵状态铜的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组

成，川也SO-作电解液.放电时总反应为：Pb+PbO,+2H：SO,=2PbSO,+2H,O

（I）写出放电时负极的电极反应式:

（2）钳蓄电池放电时，溶液的pH揩（填“增大”、“温小”

或“不变”>。当外胆路上有'0.5mol电子通过时，溶液中消耗也SO,的物

质的量为.

（3）放电完后，对该电池进行充电,在连接电源的负极一端生成

。（填“Pb”或“）

I7.答案：⑴Pb-2e*SO；=PbSO,

⑵增大；0.5mol

（3）Pb

18.氯喊工业是最基本的化学工业之一，其产品用途广泛.

（I）写出氯碱」:业电解食盐水的离子方程式：o

（2）①图I是氯碱工业中阳离子交换膜电解槽示意图（阳离子交换膜只允

许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过）。

ffl1

图1中电极1应连接电源的极（填“正”或“负”）;理论上

讲,从f口加入纯水即可，但实际生产中,纯水中要加入一定量的

NaOH.其原因是________________。

②图2是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理，设计的电解Na：S。,溶液生

产NaOH和H,SO,溶液的装置。其中m、n处均设右离子交换膜，则m处

为（填“阳"或"阴”）离子交换腴。阳极的电极反应式是

，从D口流出的物质为.

图2

（3）某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究.记

录如下:

条件控制测定结果

电极材

编

二"料溶液浓温度电解电压

号气体0:%

阴阳度/T/V

极极

1

i258>1：1

fimol/L

CC

K饱和255«1：1

ni

!饱和504=1：1

[VFeC饱和503.5:1

电解电压:开始发生电解反应时的电压。

①比实验I和n阴，阳极气体体枳比，推测实验।阳极可能仃其他气体生

成，其他气体的化学式为.

②费料显示：较低的电解电压有利于节能降耗。结合上衣中in和IV的数

据，解释N更有利于节能降耗的原因：。

（4）资料显示：氟碱工业中采用金属作阳极材料，可以降低电解电压,

实现节能降耗。该同学用50七的饱和NaCl溶液进行实验验证,结果如

K：

电极材料电解

装置编号现象

阴极阳极电压/V

阴极；产生无色气体

VFcFc1.5

i本U形管底部：有白色沉淀生成

阴极：产生无色气体

阳极：有白色胶状沉淀生成11逐

渐增多

VIFeCu2

U形管底部：靠近阴极区白色胶状

沉淀逐渐转化为淡黄色，最后变

成砖红色

实验V中，通过检验阴、阳极附近溶液所含离子，推断产生的白色沉淀为

国。也・该同学经直阅资料分析认为实验V［中白色沉淀是CuCl,淡黄色

沉淀是CuOH。

①阳极生成CuCI的电极反应式为、

②用化学用语和必要的文字解择阴极区白色胶状沉淀转化为淡黄色的原

因：。该同学通过以上探究认为，氯碱工

业中不能采用Fc、Cu作阳极材料。

（5）综合以上探究，你对氯喊工业中电解食盐水条件控制的建议仃

____________________________（至少写出两点）。

18.答案：（I）

2CI♦2H♦.O-a.*t+H*,t>2011