高考化學(xué)二輪專題限時(shí)集訓(xùn)07《原電池與電解池》（含詳解）

1、專題限時(shí)集訓(xùn)(七)原電池與電解池(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第125頁) (限時(shí)：40分鐘)1(2017泉州模擬)課堂學(xué)習(xí)中，同學(xué)們利用鋁條、鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計(jì)、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是() 【97184087】A原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置B原電池由電極、電解質(zhì)溶液和導(dǎo)線等組成C圖中a極為鋁條、b極為鋅片時(shí)，導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生電流D圖中a極為鋅片、b極為銅片時(shí)，電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片DD項(xiàng)，a極為負(fù)極，電子由負(fù)極(鋅片)流出。2控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe32I2Fe2I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B反應(yīng)開始時(shí)

2、，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流表讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流表讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極D由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3得電子生成Fe2被還原，I失去電子生成I2被氧化，所以A、B正確；電流表讀數(shù)為零時(shí)，F(xiàn)e3得電子速率等于Fe2失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以C正確；D項(xiàng)，在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移動(dòng)，I2被還原為I，乙中石墨為正極，不正確。3為了強(qiáng)化安全管理，某油庫引進(jìn)一臺(tái)空氣中汽油含量的測(cè)量儀，其工作原理如圖所示(用強(qiáng)酸性溶液作電解質(zhì)溶液)。下列說法不正確的是()A石墨電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng) B鉑電

3、極的電極反應(yīng)式為C8H1816H2O50e=8CO250HCH由質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移D每消耗5.6 L O2，電路中通過1 mol電子D由圖像知，石墨電極通入O2，發(fā)生還原反應(yīng)O24e4H=2H2O，A項(xiàng)不符合題意。鉑電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C8H1816H2O50e=8CO250H，B項(xiàng)不符合題意。在原電池中，一般地，陽離子向正極遷移，陰離子向負(fù)極遷移，C項(xiàng)不符合題意。由于沒有指明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)，不能通過體積計(jì)算O2的物質(zhì)的量，也就無法確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，D項(xiàng)符合題意。4(2017太原模擬)如圖是鉛蓄電池充、放電時(shí)的工作示意圖，已知放電時(shí)電池反應(yīng)為PbO2Pb4H2SOeq

4、oal(2,4)=2PbSO42H2O。下列有關(guān)說法正確的是()AK與N相接時(shí)，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能BK與N相接時(shí)，H向負(fù)極區(qū)遷移CK與M相接時(shí)，所用電源的a極為負(fù)極DK與M相接時(shí)，陽極附近的pH逐漸增大CA項(xiàng)，K與N相接時(shí)形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；B項(xiàng)，原電池工作時(shí)，H向正極遷移；D項(xiàng)，K與M相接時(shí)，為充電過程，陽極反應(yīng)式為PbSO42H2O2e=PbO24HSOeq oal(2,4)，陽極附近的pH減小。5純堿工業(yè)排放的廢水中含少量Na2CO3，用三室式電滲析法處理可以得到氫氣、氧氣、濃度較高的碳酸和氫氧化鈉溶液。下列說法正確的是()A出口B導(dǎo)出的氣體是H2B制得的氫氧化鈉溶液從出口

5、A導(dǎo)出C通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù)D當(dāng)有1 mol Na通過陽離子交換膜時(shí)，會(huì)有0.5 mol的O2生成C電解Na2CO3溶液實(shí)質(zhì)是電解水，陰極產(chǎn)生H2，陽極產(chǎn)生O2，出口B導(dǎo)出的氣體是O2，A錯(cuò)誤；Na通過陽離子交換膜向陰極區(qū)移動(dòng)，制得的氫氧化鈉溶液從出口D導(dǎo)出，B錯(cuò)誤；1 mol的COeq oal(2,3)通過陰離子交換膜時(shí)，有2 mol Na通過陽離子交換膜，C正確；有1 mol Na通過陽離子交換膜時(shí)，此時(shí)電路中通過1 mol電子，有0.25 mol的O2生成，D錯(cuò)誤。6(2017梅州模擬)如圖是ZnH2O2電池，該電池是以食鹽水為電解質(zhì)溶液，電池工作時(shí)可以用

6、于照明，下列有關(guān)該電池說法錯(cuò)誤的是() 【97184088】A食鹽溶液中Cl向Pt電極移動(dòng)BH2O2在Pt電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為H2O22e=2OHCZn電極發(fā)生氧化反應(yīng)D電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Pt電極AZnH2O2電池中鋅是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極流向正極，原電池中的陰離子移向負(fù)極，A錯(cuò)誤，C、D正確；H2O2得電子發(fā)生反應(yīng)：H2O22e=2OH，B正確。7(2017昆明模擬)糖生物電池是一種酶催化燃料電池(EFC)，它使用便宜的酶代替貴金屬催化劑，利用空氣氧化糖類產(chǎn)生電流。下列有關(guān)判斷不合理的是()A該電池不宜在高溫下工作B若該電池為酸性介質(zhì)，正極反應(yīng)式為O24e4H=2H2OC放

7、電過程中，電池內(nèi)陽離子向正極遷移D若該電池為堿性介質(zhì)，以葡萄糖為原料并完全氧化，負(fù)極反應(yīng)式為C6H12O624e6H2O=6CO224HD酶在高溫下會(huì)失去生理活性，A項(xiàng)合理；若該電池為酸性介質(zhì)，則H會(huì)在正極與O2發(fā)生反應(yīng)，正極反應(yīng)式為O24e4H=2H2O，B項(xiàng)合理；根據(jù)原電池反應(yīng)原理可知，放電過程中陽離子移向正極，C項(xiàng)合理；若該電池為堿性介質(zhì)，則負(fù)極反應(yīng)式為C6H12O636OH24e=6COeq oal(2,3)24H2O，D項(xiàng)不合理。8(2017太原模擬)鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能裝置(如圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，其在電解質(zhì)儲(chǔ)罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是()A放電時(shí)

8、，負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2B充電時(shí)，電極a連接電源的負(fù)極C陽離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)D放電時(shí)，左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大B由題知電解液為溴化鋅水溶液，結(jié)合電解裝置圖分析可知充電時(shí)左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)：2Br2e=Br2，則左側(cè)電極為陽極，充電時(shí)電極a連接電源的正極；充電時(shí)右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn22e=Zn，則右側(cè)電極為陰極，充電時(shí)電極b連接電源的負(fù)極，B錯(cuò)誤。該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為充電時(shí)陰極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Zn2e=Zn2，A正確。陽離子交換膜只允許陽離子通過，可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)，C正確。該電池放電時(shí)正極反應(yīng)為充電時(shí)陽極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為Br22e

9、=2Br，放電時(shí)作原電池，原電池中陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，且該裝置使用了陽離子交換膜，其只允許陽離子通過，即左側(cè)電極上生成了Br，同時(shí)Zn2不斷移向左側(cè)電極區(qū)，所以放電時(shí)左側(cè)電解質(zhì)儲(chǔ)罐中的離子總濃度增大，D正確。9下左圖裝置中的電解液是鹽酸除去鐵銹混合液，下右圖是電解4 min時(shí)，混合溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系圖。下列說法錯(cuò)誤的是() 【97184089】A圖中線表示的是Fe2的變化B電解4 min時(shí)，F(xiàn)e2生成速率為v(Fe2)0.1 molL1min1C石墨極的電極反應(yīng)式為Fe3e=Fe2D反應(yīng)結(jié)束后，要使混合液中金屬陽離子恰好完全沉淀，需要280

10、mL 5.0 molL1 NaOH溶液B根據(jù)混合溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系圖可知，電解4 min時(shí)n(Cu2)從00.2 mol，n(Fe3)從0.4 mol0，則圖中線表示的是Fe2的變化，A正確；電解前n(Fe3)0.4 mol，n(Fe2)0.1 mol，當(dāng)電解4 min時(shí)，F(xiàn)e3完全反應(yīng)，生成0.4 mol Fe2，v(Fe2)(0.4 mol0.1 L)4 min1 molL1min1，B錯(cuò)誤；電解混合液中Fe3在陰極放電，C正確；反應(yīng)結(jié)束后，混合液中含0.5 mol Fe2和0.2 mol Cu2，需要加入NaOH溶液1.4 mol，則NaOH溶液的體積

11、為1.4 mol5 molL10.28 L280 mL，D正確。10(2017莆田模擬)含乙酸鈉和對(duì)氯苯酚()的廢水可以利用微生物電池凈化處理，其原理如圖所示。下列說法正確的是 ()A電子從A極經(jīng)導(dǎo)線流向B極BB極是陽極C每轉(zhuǎn)移2 mol電子有1 mol CH3COO被氧化DA極電極反應(yīng)式為 D原電池中陽離子移向正極，根據(jù)圖中H移動(dòng)的方向可知，A是正極，B是負(fù)極，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，A、B均錯(cuò)誤；B極反應(yīng)是CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9H，每轉(zhuǎn)移8 mol電子，有1 mol CH3COO被氧化，C錯(cuò)誤；A極是正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，D正確。11我國預(yù)計(jì)在202

12、0年前后建成自己的載人空間站。為了實(shí)現(xiàn)空間站的零排放，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2，我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種裝置(如圖)，實(shí)現(xiàn)了“太陽能電能化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2CO2=2COO2。下列關(guān)于該裝置的說法中正確的是()A圖中N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極B圖中離子交換膜為陽離子交換膜C反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液的堿性增強(qiáng)D人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng)：CO22eH2O=CO2OHD根據(jù)題圖中左邊電源內(nèi)負(fù)電荷的移向，可知N型半導(dǎo)體為負(fù)極，P型半導(dǎo)體為正極，A錯(cuò)誤；N型半導(dǎo)體為負(fù)極，X極為電解池的陰極，電極反應(yīng)為CO22eH2O=CO2OH，生成的氫氧根離子通過離子交換膜在Y極參

13、加反應(yīng)，所以圖中的離子交換膜為陰離子交換膜，B錯(cuò)誤，D正確；總反應(yīng)方程式為2CO2=2COO2，根據(jù)總反應(yīng)可知，反應(yīng)前后電解質(zhì)溶液的堿性不變，C錯(cuò)誤。12(2017葫蘆島協(xié)作體6月模擬)金屬(M)空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是()A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧 氣擴(kuò)散至電極表面B比較Mg、Al、Zn三種金屬空氣電池，Al空氣電池的理論比能量最高CM空氣電

14、池放電過程的正極反應(yīng)式：4MnnO22nH2O4ne =4M(OH)nD在Mg空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及 陽離子交換膜C反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，所以采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，從而提高反應(yīng)速率， A正確；單位質(zhì)量的電極材料失去電子的物質(zhì)的量越多則得到的電能越多，假設(shè)質(zhì)量都是1 g時(shí)，這三種金屬轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量分別為eq f(1 g,24 g/mol)2eq f(1,12) mol、eq f(1 g,27 g/mol)3eq f(1,9) mol、eq f(1 g,65 g/mol)2eq f(1,

15、32.5) mol，所以Al空氣電池的理論比能量最高， B正確；正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成OH，因?yàn)槭顷庪x子交換膜，所以陽離子不能進(jìn)入正極區(qū)域，則正極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH， C錯(cuò)誤；負(fù)極上Mg失電子生成Mg2，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，則陰極區(qū)溶液不能含有大量OH，所以宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜， D正確。13如圖所示為用固體二氧化鈦(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是TiO2中的氧解離進(jìn)入熔融鹽中而得到純鈦。下列說法中正確的是()Aa極是正極，石墨極是陰極B反應(yīng)后，石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化C電解過程中，O2、Cl均向a極移動(dòng)D陰極的電極反應(yīng)式為TiO24e=Ti2O2DTiO2發(fā)生還原反應(yīng)得到純鈦，故加入高純TiO2的電極是電解池的陰極，a極是電源的負(fù)極，石墨極是陽極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；O2在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，高溫下，石墨與O2反應(yīng)生成CO、CO2，導(dǎo)致石墨質(zhì)量減少，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解過程中，陰離子向陽極(石墨極)移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；TiO2中的氧解離進(jìn)入熔融鹽而得到純鈦，發(fā)生了還原反應(yīng)，生成了Ti和O2，D項(xiàng)正確。14電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.06.0之間，通過電解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3膠體有吸附性，可吸附水中的污染物而沉積下來，具有凈化水的作用，其原理如圖所示。下列說法正