高二化学上原电池电解池综合练习题附答案

1、高二化学（上）原电池电解池综合练习题一、单选题1.有一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。电池以金属锂和钢板为电极材料，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的说法正确的是（）A.放电时电子的流动方向是“正极一导线一负极”B.钢板为正极，钢板上发生还原反应C.放电过程中OH向正极做定向移动D.总反应：2Li +2H = 2Li +H22.控制适合的条件，将反应2Fe3+2I-=2Fe2+l2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是（）甲乙甲乙A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上 Fe3+被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电

2、流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极3.某原电池装置如图所示，阳离子交换膜电池总反应为 3.某原电池装置如图所示，阳离子交换膜电池总反应为 阳尚于交换膜（只允许阳离子通过）Ch-j_ M。 W . /1 okJI逸酸 -A.正极反应为 AgCl+ e = Ag+ ClB.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变一 .- 、 一一- - .一 一D.当电路中转移0.01mol e时,交换膜左侧溶放中约减少4.通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（2Ag+ Cl2 = 2AgCl。下列说法正确的是（）0.02mol 离

3、子/ IOH ）,其原理如图所示，下列说法错误的是（）b极上的电势比a极上的电势低C.当外电路中有 0.2mol e-转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NaD.电池工作一段时间后，a极区域的pH降低 5.目前比较热门的 Al H2O2电池，其电池总反应为 2A1+3HO-2 = 2 AlO 2 + OH + H2Oo现以AI-H2O2电池电解尿素CO（NH 2）2的碱性溶液制备氢气（装置2中隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性电极）。下列说法正确的是（）NuQHFNuHQNuQHFNuHQ装置1装置2A,装置1中Na+移向电极b,装置2中的隔膜可以换成质子交换膜 ，一 ， - ，一

4、、 -_ _, 一 一2_A_B.电极 c 的电极反应式：CO（NH 2）2- 6e + 8OH = CO3 +N2T+ 6H2OC.电解时，电流的流动路径：Al极一导线一d极一电解质溶液一c极一导线一b极D.通电5 min后，若Al电极的质量减轻 5.4g,则产生H2的体积为4.48L（标准犬况）C6C6H12O6表不。下列有关该电池的说法不正确的是（）云员 交换h云员 交换h曰:喘赢维 TOC o 1-5 h z 一、.3Fe CNA.正极的电极反应为 Fe CN 6 eFe CN 3.4B.电池的总反应为 C6H12O6+24Fe CN 6+6H2O=6CO2 T+24eCN 6+24H

5、C.该“交换膜”可选用“质子交换膜”D.若将“ K3Fe（CN）6溶液”改为“。2”，当有22.4L O2参与反应时，理论上转移4mol电子.如图所示是一种利用锂电池 固定电极CO2”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将CO2转化为C和Li2CO3。充电时选用合适催化剂，只有 Li2CO3发生氧化反应，释放出 CO2 和。2。下列说法中正确的是()A.该电池放电时，Li +向电极X方向移动.该电池充电时，每转移0.4mol电子，理论上阳极产生4.48LCO2C.该电池放电时，每转移 4mol电子理论上生成ImolCD.该电池充电时，阳极反应式为C+2Li2CO3-4e- =

6、3CO2T +4Li+8.反应Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成如图所示原电池，下列叙述正确的是()溶洒强物，福戒. KNO3盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液. Ag作负极，Cu作正极C.工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大D.取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转.下面两图均为原电池装置，有关说法错误的是()A.锌比铜活泼，锌为负极，发生氧化反应B.电流从铜电极经导线流向锌电极C.铜电极发生的反应为：Cu-2e = Cu2D.装置(2)比装置(1)更能清楚揭示出电池中发生的化学反应.化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是A.化

7、学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成B.能量变化是化学反应的基本特征之一C.图I所示的装置能将化学能转变为电能D.图II所示的反应为放热反应.为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D-Zn ）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn s +2NiOOH s +H2O l ZnO s +2Ni OH s。则下列说法错误的是 （）2充电2 A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的 ZnO分散度高 -B,充电时阳极反应为 Ni OH 2 s +OH aq -e =NiOOH s +H

8、2O lC.放电时负极反应为 Zn s +2OH- aq -2e-=ZnO s +H?O lD.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区 12.微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，左图为其工作原理,2-右图为废水中Cr2O7离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确.的是（）A.有机物被氧化，M为电源负极B,电池工作时，N极附近溶液pH增大C. C2O；离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活D.处理0.1 mol Cr2O7时有1.4 mol H+从交换膜左侧向右侧迁移13.某位科学家说：甲烷是21世纪的新燃料。”甲烷作为燃料的用途之一就是制作燃料电池。有科技 工作者制

9、造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了丫2。3的ZrO2晶体，它在高温下能传导 O2,以下判断错误的是（）2-A.电池正极发生的反应：。2+ 4e =2O2-_ _ ,_B.电池负极发生的反应：CH4+ 4O -8e =CO2+ 2H 2。C.固体电解质里的 O2-的移动方向：由正极流向负极D.向外电路释放电子的电极：正极（即电子由正极流向负极）14.新型锂一空气电池具有能量大、密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许Li通过。下列说 法正确的是（）金属锂石墨烯金属锂7X有机电解液 固体电解质水性电解液（LiOH ）A.

10、Li穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液B.放电时，当外电路中有1 mole转移时，水性电解液离子总数增加NaC.应用该电池电镀铜，阴极质量增加64 g,理论上将消耗11.2 LO2D.放电时，负极反应式：Li-e-+OH-=LiOH15.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是（）A.一定条件下，H2（g）+O2（g）可以转化为H2O（g）,H 2O（g）分解也可以得到 H2（g）+O2（g）,该反应为可逆反应B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-C.常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2L H2,转移电子的数目为 6.02 10

11、23D.反应2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）放出的热量可通过下式估算：反应中形成新共价键的键能之和一反应中断裂旧共价键的键能之和.以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能将CO转化为低碳烯烧，工作原理如图所示。下列说法正确 的是（）质子交换膜A.a电极为太阳能电池的正极B.产生丙烯的电极反应式为3CO+18H+18e =6H2O+CHCH=CHC.装置中每转移2mol e - ,理论上有2mol H+通过质子交换膜从左向右扩散D.太阳能电池的原理与原电池的原理相同.下列关于原电池的说法中，错误的是（）A.原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置B.原电池中，正极发生氧化反应C.原电池的电子从负

12、极经导线流向正极D.原电池的负极材料一般比正极活泼二、实验题.某小组在验证反应 Fe+2Ag + = Fe2+ + 2Ag ”的实验中检测到 Fe3+发现和探究过程如下。向硝酸 酸化的0.05mol L-1硝酸银溶液（pH =即加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色间体，溶液呈黄 色。（1）检验产物取出少量黑色固体，洗涤后，（填操作和现象）,证明黑色固体中含 有Ago取上层清液，滴加 AFe CN 6溶液,产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 。（2）针对溶液呈黄色，甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是（用离子方程式表示，针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加KS

13、CN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min现象i3产生大量白色沉淀；溶液呈红色ii30产生白色沉淀，较3min时量少；溶液红色较3min时加深iii120产生白色沉淀，较30min时量少；溶液红色较30min时变浅(资料:Ag +与SCN-生成白色沉淀 AgSCN)对Fe3+产生的原因作出如下假设：假设a:可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+;假设b:空气中存在。2,由于(用离子方程式表示，可产生Fe3+;假设c:酸性溶?中的NO3；具有氧化性，可产生Fe3+;假设d:根据 现象 判断溶液中存在

14、Ag+ ,可产生Fe3+。下述实验I可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因，实验II可证实假设d成立实验I:向硝酸酸化的 溶液(pH=2并加入过量铁粉，搅拌后静置不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色实验II:装置如下图。其中甲溶液是 ,操作及现象是一 .*、2+. 、(3)根据实3现象，结合方程式推测实验iiii中Fe浓度变化的原因:。.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电 压越大。(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。装置编p电极A溶液B操作及现

15、象电设八IFepH=2 的 H2SO4连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转溶液1 ,二nCupH=2 的 H2SO4连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为 a同学们认为实验I中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是针对实验n现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是 ；乙同学认 为实验n中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是 。(2)同学们仍用上述装置并用 Cu和石墨为电极继续实验，探究实验n指针偏转原因及影响O2氧化性因素。编P溶液B操作及现象m经煮沸的pH=2的H2SO4溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为bWpH=2 的 H2

16、SO4在石墨一侧缓慢通入 O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为 c;取 出电极，向溶液中加入数滴浓 Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持 O2通 入，电压表t实数仍为 cVpH=12 的 NaOH在石墨一侧缓慢通入 O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d丙同学比较实验n、出、IV的电压表读数为：cab,请解释原因是 。丁同学对IV、V进行比较，其目的是探究 对。2氧化性的影响；实验IV中加入Na2SO4溶液的目的是 。.电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。窗卬图圈窗卬图圈(1)从环境保护的角度看，制备一种新型多功能水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)较好的方法为电解法，其装置如

17、图所示：电解过程中阳极的电极反应式为 ;“镁一次氯酸盐”燃料电池可为图装置提供电能，该电池电极为镁合金和钳合金，其工作原理如图所示。b为该燃料电池的 (填“正或负”)极。当有16.6g Na2FeO4生成时消耗 ClO-的物质的量为 mol ;(2)电解Na2SO4溶液生产H2SO4和烧碱的装置如图所示(已知：阳离子交换膜只允许阳离子 通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为 1:2。则丁为;电解一段时间，当产生 0.1mol气体甲时，通过 离子交换膜f的离子的质量为 g。(3)用0.1032mol/L的NaOH溶液滴定未知浓

18、度的稀盐酸，实验数据如下表：实验序号消耗NaOH溶液的体积/mL待测稀盐酸的体积/mL128.8425.00227.8325.00327.8525.00根据表格计算c (HCl) =。在上述滴定过程中，若滴定前碱式滴定管下端尖嘴中无气泡, 滴定后有气泡，则测定结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。参考答案1答案：B解析：放电时电子流向为负极一导线一正极”，故A项错误；电池以金属锂和钢板为电极材料，LiOH为电解质，锂作负极，钢板为正极，钢板上发生还原反应，故B项正确；原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时 OH向负极移动，故 C项错误；锂水电池中，自发的氧化还原反应 是金属锂和水之

19、间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为2Li +2H2O = 2LiOH + H2 ,故D错误。2答案：D解析：乙中石墨电极上 失去电子发生氧化反应，A项正确；由总反应方程式可知，甲中石墨电极上Fe3+被还原成Fe2+,B项正确；当电流表读数为零时，说明电路中没有电子转移，即反应达到平衡状态,C 项正确；在甲中加入Fe2+,导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+,甲中石墨电极作负极，D项错 误。3答案：D解析：原电池的正极发生得电子的还原反应：Cl2+2e- = 2C1-,负极发生失电子的氧化反应：Ag-e+C= AgCl ,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成，若用NaCl溶液代替盐酸，电

20、池总反应不会改变;当电路中转移0.01mo1电子时，负极消耗0.01mo1 C1-,右侧正极生成0.01mo1 Cl-,左侧溶液中应有 0.01mo1 H+移向右侧，约减少0.02mo1离子。4答案：A解析：5答案：B解析：B.电极c为阳极，碱性条件下，CO (NH2) 2在阳极失去电子生成氮气和 CO2-,所以电 极反应式为 CO (NH2) 2-6e-+8OH-=CO2-+N2T +6HO,故 B 正确;6答案：D解析：7答案：C解析：A.电池放电时，丫极上CO2转化为C和Li2CO3,做正极，Li +向电极正极 Y方向移动，故 A 错；B.电池充电时，只有 Li2CO3发生氧化反应，所以

21、反应式为2Li2CO3-4e-= 2CO2T +4L+O2悔转移0.4mo1电子，理论上阳极产生0.2mo1.CO2,没有状态，无法计算体积。故 B错误；C.该电池放电时发生的反应为：3CO3+4e-+4LiC+2Li 2CO3,所以每转移4mo1电子理论上生成1mo1C,故C正确；D.根据信息充电时选用合适催化剂，只有Li2CO3发生氧化反应，释放出 CO2和O2。该电池充电时，阳极反应式为 2Li2CO3-4e-2CO2T +4L+ O2 T;故D错；答案：C。8答案：C解析：原电池是由两个半电池组成的，根据电池反应式Cu(s)+2Ag+(aq)= Cu2+(aq)+2Ag(s )判断，铜

22、是负极，银是正极，负极上铜失电子发生氧化反应，正极上银离子得电子发生还原反应， 则铜极应处于含有铜离子的可溶性盐溶液中，银处于含有银离子的可溶性银盐溶液中，电子从负 极沿导线流向正极，电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，据此分析：A. KNO3盐桥中的K+移向AgNO3溶液，A错误；B. Ag作正极，Cu作负极，B错误；C.工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大，正确；D.取出盐桥后，该装置属于断路，电流计的指针不再发生偏转，D错误；答案选Co考点：考查原电池原理9答案：C解析：C. Cu电极反应式为：Cu2+2e- = Cu,故C正确；故选 C.答案：C解析：化学

23、反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成，因为断裂旧键要吸收能量，形成新键要放出能量,A正确；能量变化是化学反应的基本特征之一,B正确；图I所示的装置不是原电池 ，故不能将化学能转变为电能,C不正确；图所示的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，故其为放热反应，D正确。.答案：D解析：A.三维多孔海绵状 Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；B.充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni OH 2失去- - - -Ni OH 2 s +OH aq -e =NiOOH s +H2O l电子转化为NiOOH ,电极反应式为2”2,

24、 B正确；C.放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn s +2OH- aq -2e=ZnO s +H2O l , C正确；D.原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移-.动，则放电过程中 OH通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。12.答案：D解析：A.由图可知，该电池中有机物在微生物作用下发生氧化反应生成二氧化碳，M电极为负极；氧气和CLO7一被还原，N电极为正极，所以 M为电源负极，有机物被氧化，故 A正确；B.由图中信息可知，电池工作时，N极上氧气得到电子转化为水，氢离子浓度减小，故 N附近溶液增大，故B正确；C.由图可知，C2O2-离子浓度较大

25、时，其去除率几乎为0,因为其有强氧化性和毒性，可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活，故C正确。D.处理1mol C2O；-时需要6mol电子，但是同时也会有定量的氧气得到电子，故从交换摸左侧向右迁移的氢离子的物质的量大于6mol,故D错误；故选：D。.答案：D解析：该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为02+4e =2O2-,故A正确；负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4-8e +4O2-= C02+ 2H2。，故B正确；放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以氧离子向负极移动， 故C正确；向外电路释放电子的电极是负极，电子从负极流向正

26、极，故 D错误。.答案：A解析：A项，由图示可得，放电时铝在负极失电子，氧气在正极得电子，固体电解质只允许Li通过，所以Li穿过固体 电解质向正极移动而得到LiOH溶液，故A正确；B项，放电 时正极反应为02 2H20 4e40H-,当外电路中有1 mole转移时，生成1 mol OH -,同时有1 mol Li穿过固体电解质 进入水性电解液，所以离子总数增加2Na ,故B错误；C项，根 据电子守恒，应用该电池电镀铜，阴极质量增加 64 g,即生成1 mol铜，则电路中通过 2 mol电子，理论上消耗 0.5 mol 02,在标准状况下体积为 11.2 L,若不是标准状况则不一定，故C错误；D

27、项，因为固体电解质只允许Li通过，所以放电时，负 极反应式：Li- = Li故D错误。.答案：D 解析：.答案：B 解析：A.电解池右侧室存在的转化为HCH 0 2,发生氧化反应，为阳极室，连接太阳能电池的正极，则a极为太阳能电池的负极，故A错误;B.产生丙烯的电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为3CO+18H+18e =CHCH=CH+6K0,故B正确;C.电解池工作时，阳离子向阴极移动，H+通过质子交换膜 从右向左扩散，故C错误;D.太阳能电池将光能转化为电能，而原电池将化学能转化为电能，故D错 误；故选R 17.答案：B解析：A、依据原电池原理分析，原电池是将化学能转化为电能的装置，故 A正确；B、原电池放电时，负极失去电子发生氧化反应，正极发生得电子的还原反应，故B错误；C、原电池中电子流出的一极为负极，原电池工作