2026年高考复习化学课时检测四十六：串联电池及电池的相关计算含解析

课时检测(四十六)串联电池及电池的相关计算

－3－

1．将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×10molOH放电时，溶液显浅蓝

色，则下列叙述正确的是()

A．阳极上析出3.6mL(标准状况)O2

B．阴极上析出32mgCu

C．阴极上析出11.2mL(标准状况)H2

D．阳极和阴极质量都无变化

2．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则下列说法正确的是()

A．电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ

B．电极Ⅰ发生还原反应

C．电极Ⅱ逐渐溶解

D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu

3．(2022·广东等级考)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯

＋－

流电池，可作储能设备。充电时，电极a的反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋2e===Na3Ti2(PO4)3。下列

说法正确的是()

A．充电时电极b为阴极

B．放电时NaCl溶液的pH减小

C．放电时NaCl溶液的浓度增大

D．每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g

4．(2024·淄博模拟)SO2和NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO2和NO。下列

有关说法错误的是()

A．a极为直流电源的负极，与其相连的电极发生还原反应

B．阴极得到2mol电子时，通过阳离子交换膜的H＋为2mol

C．吸收池中发生反应的离子方程式为

2－－

2NO＋2S2O4＋2H2O===N2＋4HSO3

D．阳极发生的反应式为

－2－＋

SO2＋2e＋2H2O===SO4＋4H

5．在N­羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图。下列说法错误的

是()

A．理论上NHPI的总量在反应前后不变

B．海绵Ni电极作阳极

C．总反应为

D．每消耗1mmol苯甲醇，产生22.4mL氢气

6．某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，装置如图所示，其中乙

装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是()

A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁电极区

B．乙装置中铁电极为阳极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋

C．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变

－－

D．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2－4e＋2H2O===4OH

7.

3－4－

[Fe(CN)6]可将气态废弃物中的硫化氢氧化为可利用的硫，自身被还原为[Fe(CN)6]。工业上

常采用如图所示的电解装置，通电电解，然后通入H2S加以处理。

下列说法不正确的是()

A．电解时，阳极反应式为

4－－3－

[Fe(CN)6]－e===[Fe(CN)6]

B．电解时，阴极反应式为

－－2－

2HCO3＋2e===H2↑＋2CO3

C．当电解过程中有标准状况下22.4LH2生成时，溶液中有32gS析出(溶解忽略不计)

D．整个过程中需要不断补充K4[Fe(CN)6]与KHCO3

－1

8．用惰性电极电解100mL4mol·LCu(NO3)2溶液，一定时间后在阳极收集到标准状况下气体

1.12L。停止电解，向电解后的溶液中加入足量的铁粉，充分作用后，溶液中Fe2＋的浓度为(设溶液

的体积不变)()

A．0.75mol·L－1B．3mol·L－1

C．4mol·L－1D．3.75mol·L－1

9．如图所示，X、Y、Q、W都是惰性电极，将电源接通后，W极附近颜色逐渐加深。下列说

法错误的是()

A．电源的M极为正极

B．甲装置中溶液的pH减小

C．甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为1∶1

D．欲用乙装置给铜镀银，U极应该是Ag，电镀液选择AgNO3溶液

10．(2024·苏州模拟)通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH和H2(如图)；

②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是()

A．电解后KOH溶液的物质的量浓度减小

B．电解时阳极电极反应式：

－－

Ni(OH)2＋OH－e===NiOOH＋H2O

电解

C．电解的总反应方程式：2H2O=====2H2↑＋O2↑

D．电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO2

11．目前，光电催化反应器(PEC)可以有效地进行能源的转换和储存，一种PEC装置如图所示，

通过光解水可由CO2制得主要产物异丙醇。

下列说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()

A．该装置的能量来源是光能

B．光催化剂电极反应为

－＋

2H2O－4e===O2↑＋4H

C．每生成60g异丙醇，电路中转移的电子数目一定为18NA

D．H＋从光催化剂电极一侧向左移动

12．某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用，将获得的电能用于制取NaClO。已

－1

知：2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－632kJ·mol。如图所示为该科研小组设计的原理图。

下列说法错误的是()

A．整个装置中电子流动的方向：电极a→石墨电极c，石墨电极d→电极b

B．在饱和NaCl溶液中滴入酚酞溶液，石墨电极c处先变红

C．电路中每通过4mol电子，电池内部释放的热能小于632kJ

D．电极a每增重32g，导气管e将收集到气体11.2L(标准状况)

课时检测(四十六)

2＋－－－

1．B用惰性电极电解CuSO4溶液时，阴极：Cu＋2e===Cu，阳极：4OH－4e===O2↑＋

－3－

2H2O。当有1×10molOH放电时，阳极上生成标准状况下的O2为5.6mL阴极上析出32mgCu，

阴极质量增加，故选B。

2．A电极Ⅰ为负极，失电子发生氧化反应，电子移动方向：电极Ⅰ→Ⓐ→电极Ⅳ，电流方向与

电子移动方向相反，A项正确，B项错误；电极Ⅱ为正极，铜离子在电极Ⅱ上得电子生成铜单质，该

电极质量逐渐增大，C项错误；电极Ⅲ为阳极，电极反应式为Cu－2e－===

Cu2＋，D项错误。

＋－

3．C充电时，电极a的反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋2e===Na3Ti2(PO4)3，则电极a为阴极，

电极b为阳极，故A错误；放电时的电极反应和充电时的相反，则放电时，电极a为负极，电极反

－＋－－

应式为Na3Ti2(PO4)3－2e===NaTi2(PO4)3＋2Na，电极b为正极，电极反应式为Cl2＋2e===2Cl，

故放电时，NaCl溶液的pH不变，浓度增大，故B错误、C正确；每生成1molCl2，电路中转移2mol

电子，电极a质量理论上增加2mol钠离子的质量，则增加的质量为2mol×23g·mol－1＝46g，故D

错误。

4．DA项，阴极发生还原反应，亚硫酸氢根离子得电子生成连二亚硫酸根离子，a极为直流电

－＋－2－

源的负极，正确；B项，阴极电极反应式为2HSO3＋2H＋2e===S2O4＋2H2O，阴极得到2mol

电子时，通过阳离子交换膜的H＋为2mol，正确；C项，吸收池中发生反应的离子方程式为2NO＋

2－－

2S2O4＋2H2O===N2＋4HSO3，正确；D项，阳极发生失去电子的氧化反应，错误。

5．DNHPI与PINO是循环的，所以理论上NHPI的总量在反应前后不变，A正确；海绵Ni

电极：Ni2＋―→Ni3＋发生失电子的氧化反应，为阳极，B正确；从反应流程图分析可得总反应为甲醇

电解生成甲醛和氢气，C正确；没有说明标准状况，不能确定氢气的体积，D错误。

6．A

4－4－－

7．D电解时，阳极上[Fe(CN)6]失去电子，电极反应式为[Fe(CN)6]－e

3－－－

===[Fe(CN)6]，A正确；电解时，阴极上HCO3放电，发生还原反应，电极反应式为2HCO3＋

－2－

2e===H2↑＋2CO3，B正确；生成标准状况下22.4L即1molH2时转移2mol电子，H2S失去2mol

3－

电子生成1mol单质S，即析出32gS，C正确；电解后通入H2S，发生反应：2[Fe(CN)6]＋H2S＋

2－4－－

2CO3===2[Fe(CN)6]＋S↓＋2HCO3，所以不需要补充K4[Fe(CN)6]和KHCO3，D错误。

8．D反应过程第一个阶段是电解Cu(NO3)2溶液，第二个阶段是混合溶液与足量的铁粉反应生

－＋

成硝酸亚铁。用惰性电极电解Cu(NO3)2溶液，阳极反应式为2H2O－4e===4H＋O2↑，阴极反应式

电解

2＋－

为Cu＋2e===Cu，总反应式为2Cu(NO3)2＋2H2O=====2Cu↓＋O2↑＋4HNO3，在阳极收集到的气

1.12L

体为O2，O2的物质的量为＝0.05mol，故电解后溶液中生成HNO3的物质的量为0.2mol，

22.4L·mol－1

－1

电解后溶液中Cu(NO3)2的物质的量为0.1L×4mol·L－0.1mol＝0.3mol，硝酸与铁反应生成硝酸亚铁的

化学方程式为8HNO3＋3Fe===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，故0.2molHNO3生成Fe(NO3)2的物质的

3

量为0.2mol×＝0.075mol，硝酸铜与铁反应生成硝酸亚铁的化学方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，

8

2＋

故0.3molCu(NO3)2生成Fe(NO3)2的物质的量为0.3mol，反应后溶液中Fe的物质的量为0.3mol

0.375mol

＋0.075mol＝0.375mol，浓度为＝3.75mol·L－1，故选D。

0.1L

9．CW极附近颜色逐渐加深，说明通电后氢氧化铁胶粒移向该电极，该电极为阴极，连接电

源的负极，故M极为正极，N极为负极，A正确；通电后，甲装置中X极为阳极，电极反应为2H2O

－＋2＋－

－4e===O2↑＋4H，Y极为阴极，电极反应为Cu＋2e===Cu，故甲装置中溶液的pH减小，B

正确；由B项分析可知，甲装置的X极、Y极上分别生成O2、Cu，二者物质的量之比n(O2)∶n(Cu)

＝1∶2，C错误；电镀时镀层金属作阳极，则U极应该是Ag，电镀液为AgNO3溶液，D正确。

－

10．B电解时，左侧电极：H2O→H2，发生还原反应，为阴极，电极反应式为2H2O＋2e===H2↑

－－－

＋2OH，则右侧电极为阳极，电极反应式为Ni(OH)2＋OH－e===NiOOH＋H2O，电解的总反应

电解

为2Ni(OH)2=====2NiOOH＋H2↑，故电解后KOH溶液的物质的量浓度不变，A、C错误，B正确；

△

电解过程中转移4mol电子时，生成4molNiOOH，根据4NiOOH＋2H2O=====4Ni(OH)2＋O2，生

成1molO2，非标准状况下的体积不一定是22.4L，D错误。

＋

11．C电化学催化剂电极上CO2和H发生还原反应，作原电池的正极；光催化剂电极上H2O

发生氧化反应，作原电池的负极。由题图可知，该装置的能量来源是光能，A正确；由题图可知，光

＋－

催化剂电极进入的物质为H2O，出去的物质是O2和H，故该电极的电极反应为2H2O－4e===O2↑