高二化學上原電池電解池綜合練習題附答案

1、高二化學（上）原電池電解池綜合練習題一、單選題1.有一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電。關(guān)于該電池的說法正確的是（）A.放電時電子的流動方向是“正極一導線一負極”B.鋼板為正極，鋼板上發(fā)生還原反應C.放電過程中OH向正極做定向移動D.總反應：2Li +2H = 2Li +H22.控制適合的條件，將反應2Fe3+2I-=2Fe2+l2設計成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是（）甲乙甲乙A.反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應B.反應開始時，甲中石墨電極上 Fe3+被還原C.電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài)D.電

2、流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體,乙中石墨電極為負極3.某原電池裝置如圖所示，陽離子交換膜電池總反應為 3.某原電池裝置如圖所示，陽離子交換膜電池總反應為 陽尚于交換膜（只允許陽離子通過）Ch-j_ M。 W . /1 okJI逸酸 -A.正極反應為 AgCl+ e = Ag+ ClB.放電時，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應隨之改變一 .- 、 一一- - .一 一D.當電路中轉(zhuǎn)移0.01mol e時,交換膜左側(cè)溶放中約減少4.通過膜電池可除去廢水中的乙酸鈉和對氯苯酚（2Ag+ Cl2 = 2AgCl。下列說法正確的是（）0.02mol 離

3、子/ IOH ）,其原理如圖所示，下列說法錯誤的是（）b極上的電勢比a極上的電勢低C.當外電路中有 0.2mol e-轉(zhuǎn)移時，通過質(zhì)子交換膜的H+的個數(shù)為0.2NaD.電池工作一段時間后，a極區(qū)域的pH降低 5.目前比較熱門的 Al H2O2電池，其電池總反應為 2A1+3HO-2 = 2 AlO 2 + OH + H2Oo現(xiàn)以AI-H2O2電池電解尿素CO（NH 2）2的堿性溶液制備氫氣（裝置2中隔膜僅阻止氣體通過，b、c、d均為惰性電極）。下列說法正確的是（）NuQHFNuHQNuQHFNuHQ裝置1裝置2A,裝置1中Na+移向電極b,裝置2中的隔膜可以換成質(zhì)子交換膜 ，一 ， - ，一

4、、 -_ _, 一 一2_A_B.電極 c 的電極反應式：CO（NH 2）2- 6e + 8OH = CO3 +N2T+ 6H2OC.電解時，電流的流動路徑：Al極一導線一d極一電解質(zhì)溶液一c極一導線一b極D.通電5 min后，若Al電極的質(zhì)量減輕 5.4g,則產(chǎn)生H2的體積為4.48L（標準犬況）C6C6H12O6表不。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是（）云員 交換h云員 交換h曰:喘贏維 TOC o 1-5 h z 一、.3Fe CNA.正極的電極反應為 Fe CN 6 eFe CN 3.4B.電池的總反應為 C6H12O6+24Fe CN 6+6H2O=6CO2 T+24eCN 6+24H

5、C.該“交換膜”可選用“質(zhì)子交換膜”D.若將“ K3Fe（CN）6溶液”改為“。2”，當有22.4L O2參與反應時，理論上轉(zhuǎn)移4mol電子.如圖所示是一種利用鋰電池 固定電極CO2”的電化學裝置，在催化劑的作用下，該電化學裝置放電時可將CO2轉(zhuǎn)化為C和Li2CO3。充電時選用合適催化劑，只有 Li2CO3發(fā)生氧化反應，釋放出 CO2 和。2。下列說法中正確的是()A.該電池放電時，Li +向電極X方向移動.該電池充電時，每轉(zhuǎn)移0.4mol電子，理論上陽極產(chǎn)生4.48LCO2C.該電池放電時，每轉(zhuǎn)移 4mol電子理論上生成ImolCD.該電池充電時，陽極反應式為C+2Li2CO3-4e- =

6、3CO2T +4Li+8.反應Cu(s)+2Ag+(aq)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設計成如圖所示原電池，下列敘述正確的是()溶灑強物，福戒. KNO3鹽橋中的K+移向Cu(NO3)2溶液. Ag作負極，Cu作正極C.工作一段時間后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大D.取出鹽橋后，電流計的指針依然發(fā)生偏轉(zhuǎn).下面兩圖均為原電池裝置，有關(guān)說法錯誤的是()A.鋅比銅活潑，鋅為負極，發(fā)生氧化反應B.電流從銅電極經(jīng)導線流向鋅電極C.銅電極發(fā)生的反應為：Cu-2e = Cu2D.裝置(2)比裝置(1)更能清楚揭示出電池中發(fā)生的化學反應.化學能可與熱能、電能等相互轉(zhuǎn)化。下列表述不正確的是A.化

7、學反應中能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂與形成B.能量變化是化學反應的基本特征之一C.圖I所示的裝置能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.圖II所示的反應為放熱反應.為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學家近期利用三維多孔海綿狀Zn （3D-Zn ）可以高效沉積ZnO的特點，設計了采用強堿性電解質(zhì)的3D-Zn NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應為Zn s +2NiOOH s +H2O l ZnO s +2Ni OH s。則下列說法錯誤的是 （）2充電2 A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的 ZnO分散度高 -B,充電時陽極反應為 Ni OH 2 s +OH aq -e =NiOOH s +H

8、2O lC.放電時負極反應為 Zn s +2OH- aq -2e-=ZnO s +H?O lD.放電過程中OH-通過隔膜從負極區(qū)移向正極區(qū) 12.微生物燃料電池在凈化廢水的同時能獲得能源或得到有價值的化學產(chǎn)品，左圖為其工作原理,2-右圖為廢水中Cr2O7離子濃度與去除率的關(guān)系。下列說法不正確.的是（）A.有機物被氧化，M為電源負極B,電池工作時，N極附近溶液pH增大C. C2O；離子濃度較大時，可能會造成還原菌失活D.處理0.1 mol Cr2O7時有1.4 mol H+從交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移13.某位科學家說：甲烷是21世紀的新燃料?！奔淄樽鳛槿剂系挠猛局痪褪侵谱魅剂想姵?。有科技 工作者制

9、造了一種甲烷燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極通入甲烷，電解質(zhì)是摻雜了丫2。3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導 O2,以下判斷錯誤的是（）2-A.電池正極發(fā)生的反應：。2+ 4e =2O2-_ _ ,_B.電池負極發(fā)生的反應：CH4+ 4O -8e =CO2+ 2H 2。C.固體電解質(zhì)里的 O2-的移動方向：由正極流向負極D.向外電路釋放電子的電極：正極（即電子由正極流向負極）14.新型鋰一空氣電池具有能量大、密度高的優(yōu)點，可以用作新能源汽車的電源，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中固體電解質(zhì)只允許Li通過。下列說 法正確的是（）金屬鋰石墨烯金屬鋰7X有機電解液 固體電解質(zhì)水性電解液（LiOH ）A.

10、Li穿過固體電解質(zhì)向正極移動而得到LiOH溶液B.放電時，當外電路中有1 mole轉(zhuǎn)移時，水性電解液離子總數(shù)增加NaC.應用該電池電鍍銅，陰極質(zhì)量增加64 g,理論上將消耗11.2 LO2D.放電時，負極反應式：Li-e-+OH-=LiOH15.氫氣與氧氣生成水的反應是氫能源應用的重要途徑。下列有關(guān)說法正確的是（）A.一定條件下，H2（g）+O2（g）可以轉(zhuǎn)化為H2O（g）,H 2O（g）分解也可以得到 H2（g）+O2（g）,該反應為可逆反應B.氫氧燃料電池的負極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-C.常溫常壓下，氫氧燃料電池放電過程中消耗11.2L H2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 6.02 10

11、23D.反應2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）放出的熱量可通過下式估算：反應中形成新共價鍵的鍵能之和一反應中斷裂舊共價鍵的鍵能之和.以稀硫酸為電解質(zhì)溶液，利用太陽能將CO轉(zhuǎn)化為低碳烯燒，工作原理如圖所示。下列說法正確 的是（）質(zhì)子交換膜A.a電極為太陽能電池的正極B.產(chǎn)生丙烯的電極反應式為3CO+18H+18e =6H2O+CHCH=CHC.裝置中每轉(zhuǎn)移2mol e - ,理論上有2mol H+通過質(zhì)子交換膜從左向右擴散D.太陽能電池的原理與原電池的原理相同.下列關(guān)于原電池的說法中，錯誤的是（）A.原電池是一種將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.原電池中，正極發(fā)生氧化反應C.原電池的電子從負

12、極經(jīng)導線流向正極D.原電池的負極材料一般比正極活潑二、實驗題.某小組在驗證反應 Fe+2Ag + = Fe2+ + 2Ag ”的實驗中檢測到 Fe3+發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸 酸化的0.05mol L-1硝酸銀溶液（pH =即加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色間體，溶液呈黃 色。（1）檢驗產(chǎn)物取出少量黑色固體，洗滌后，（填操作和現(xiàn)象）,證明黑色固體中含 有Ago取上層清液，滴加 AFe CN 6溶液,產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有 。（2）針對溶液呈黃色，甲認為溶液中有Fe3+,乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是（用離子方程式表示，針對兩種觀點繼續(xù)實驗：取上層清液，滴加KS

13、CN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，對比實驗記錄如下：序號取樣時間/min現(xiàn)象i3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色ii30產(chǎn)生白色沉淀，較3min時量少；溶液紅色較3min時加深iii120產(chǎn)生白色沉淀，較30min時量少；溶液紅色較30min時變淺(資料:Ag +與SCN-生成白色沉淀 AgSCN)對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設：假設a:可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3+;假設b:空氣中存在。2,由于(用離子方程式表示，可產(chǎn)生Fe3+;假設c:酸性溶?中的NO3；具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+;假設d:根據(jù) 現(xiàn)象 判斷溶液中存在

14、Ag+ ,可產(chǎn)生Fe3+。下述實驗I可證實假設a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因，實驗II可證實假設d成立實驗I:向硝酸酸化的 溶液(pH=2并加入過量鐵粉，攪拌后靜置不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3min時溶液呈淺紅色，30min后溶液幾乎無色實驗II:裝置如下圖。其中甲溶液是 ,操作及現(xiàn)象是一 .*、2+. 、(3)根據(jù)實3現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測實驗iiii中Fe濃度變化的原因:。.某小組同學利用原電池裝置探究物質(zhì)的性質(zhì)。資料顯示：原電池裝置中，負極反應物的還原性越強，或正極反應物的氧化性越強，原電池的電 壓越大。(1)同學們利用下表中裝置進行實驗并記錄。裝置編p電極A溶液B操作及現(xiàn)

15、象電設八IFepH=2 的 H2SO4連接裝置后，石墨表面產(chǎn)生無色氣泡；電壓表指針偏轉(zhuǎn)溶液1 ,二nCupH=2 的 H2SO4連接裝置后，石墨表面無明顯現(xiàn)象；電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為 a同學們認為實驗I中鐵主要發(fā)生了析氫腐蝕，其正極反應式是針對實驗n現(xiàn)象：甲同學認為不可能發(fā)生析氫腐蝕，其判斷依據(jù)是 ；乙同學認 為實驗n中應發(fā)生吸氧腐蝕，其正極的電極反應式是 。(2)同學們?nèi)杂蒙鲜鲅b置并用 Cu和石墨為電極繼續(xù)實驗，探究實驗n指針偏轉(zhuǎn)原因及影響O2氧化性因素。編P溶液B操作及現(xiàn)象m經(jīng)煮沸的pH=2的H2SO4溶液表面用煤油覆蓋，連接裝置后，電壓表指針微微偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為bWpH=2 的 H2

16、SO4在石墨一側(cè)緩慢通入 O2并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為 c;取 出電極，向溶液中加入數(shù)滴濃 Na2SO4溶液混合后，插入電極，保持 O2通 入，電壓表t實數(shù)仍為 cVpH=12 的 NaOH在石墨一側(cè)緩慢通入 O2并連接裝置，電壓表指針偏轉(zhuǎn)，記錄讀數(shù)為d丙同學比較實驗n、出、IV的電壓表讀數(shù)為：cab,請解釋原因是 。丁同學對IV、V進行比較，其目的是探究 對。2氧化性的影響；實驗IV中加入Na2SO4溶液的目的是 。.電化學知識在物質(zhì)制備領(lǐng)域的應用前景看好。窗卬圖圈窗卬圖圈(1)從環(huán)境保護的角度看，制備一種新型多功能水處理劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)較好的方法為電解法，其裝置如

17、圖所示：電解過程中陽極的電極反應式為 ;“鎂一次氯酸鹽”燃料電池可為圖裝置提供電能，該電池電極為鎂合金和鉗合金，其工作原理如圖所示。b為該燃料電池的 (填“正或負”)極。當有16.6g Na2FeO4生成時消耗 ClO-的物質(zhì)的量為 mol ;(2)電解Na2SO4溶液生產(chǎn)H2SO4和燒堿的裝置如圖所示(已知：陽離子交換膜只允許陽離子 通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過)，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為 1:2。則丁為;電解一段時間，當產(chǎn)生 0.1mol氣體甲時，通過 離子交換膜f的離子的質(zhì)量為 g。(3)用0.1032mol/L的NaOH溶液滴定未知濃

18、度的稀鹽酸，實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號消耗NaOH溶液的體積/mL待測稀鹽酸的體積/mL128.8425.00227.8325.00327.8525.00根據(jù)表格計算c (HCl) =。在上述滴定過程中，若滴定前堿式滴定管下端尖嘴中無氣泡, 滴定后有氣泡，則測定結(jié)果將 (填“偏大”、“偏小”或“不影響”)。參考答案1答案：B解析：放電時電子流向為負極一導線一正極”，故A項錯誤；電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，LiOH為電解質(zhì)，鋰作負極，鋼板為正極，鋼板上發(fā)生還原反應，故B項正確；原電池中，陰離子移向原電池的負極，即放電時 OH向負極移動，故 C項錯誤；鋰水電池中，自發(fā)的氧化還原反應 是金屬鋰和水之

19、間反應生成氫氧化鋰和氫氣，即總反應為2Li +2H2O = 2LiOH + H2 ,故D錯誤。2答案：D解析：乙中石墨電極上 失去電子發(fā)生氧化反應，A項正確；由總反應方程式可知，甲中石墨電極上Fe3+被還原成Fe2+,B項正確；當電流表讀數(shù)為零時，說明電路中沒有電子轉(zhuǎn)移，即反應達到平衡狀態(tài),C 項正確；在甲中加入Fe2+,導致平衡逆向移動，則Fe2+失去電子生成Fe3+,甲中石墨電極作負極，D項錯 誤。3答案：D解析：原電池的正極發(fā)生得電子的還原反應：Cl2+2e- = 2C1-,負極發(fā)生失電子的氧化反應：Ag-e+C= AgCl ,陽離子交換膜右側(cè)無白色沉淀生成，若用NaCl溶液代替鹽酸，電

20、池總反應不會改變;當電路中轉(zhuǎn)移0.01mo1電子時，負極消耗0.01mo1 C1-,右側(cè)正極生成0.01mo1 Cl-,左側(cè)溶液中應有 0.01mo1 H+移向右側(cè)，約減少0.02mo1離子。4答案：A解析：5答案：B解析：B.電極c為陽極，堿性條件下，CO (NH2) 2在陽極失去電子生成氮氣和 CO2-,所以電 極反應式為 CO (NH2) 2-6e-+8OH-=CO2-+N2T +6HO,故 B 正確;6答案：D解析：7答案：C解析：A.電池放電時，丫極上CO2轉(zhuǎn)化為C和Li2CO3,做正極，Li +向電極正極 Y方向移動，故 A 錯；B.電池充電時，只有 Li2CO3發(fā)生氧化反應，所以

21、反應式為2Li2CO3-4e-= 2CO2T +4L+O2悔轉(zhuǎn)移0.4mo1電子，理論上陽極產(chǎn)生0.2mo1.CO2,沒有狀態(tài)，無法計算體積。故 B錯誤；C.該電池放電時發(fā)生的反應為：3CO3+4e-+4LiC+2Li 2CO3,所以每轉(zhuǎn)移4mo1電子理論上生成1mo1C,故C正確；D.根據(jù)信息充電時選用合適催化劑，只有Li2CO3發(fā)生氧化反應，釋放出 CO2和O2。該電池充電時，陽極反應式為 2Li2CO3-4e-2CO2T +4L+ O2 T;故D錯；答案：C。8答案：C解析：原電池是由兩個半電池組成的，根據(jù)電池反應式Cu(s)+2Ag+(aq)= Cu2+(aq)+2Ag(s )判斷，銅

22、是負極，銀是正極，負極上銅失電子發(fā)生氧化反應，正極上銀離子得電子發(fā)生還原反應， 則銅極應處于含有銅離子的可溶性鹽溶液中，銀處于含有銀離子的可溶性銀鹽溶液中，電子從負 極沿導線流向正極，電解質(zhì)溶液中，陰離子移向負極，陽離子移向正極，據(jù)此分析：A. KNO3鹽橋中的K+移向AgNO3溶液，A錯誤；B. Ag作正極，Cu作負極，B錯誤；C.工作一段時間后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大，正確；D.取出鹽橋后，該裝置屬于斷路，電流計的指針不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D錯誤；答案選Co考點：考查原電池原理9答案：C解析：C. Cu電極反應式為：Cu2+2e- = Cu,故C正確；故選 C.答案：C解析：化學

23、反應中能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂與形成，因為斷裂舊鍵要吸收能量，形成新鍵要放出能量,A正確；能量變化是化學反應的基本特征之一,B正確；圖I所示的裝置不是原電池 ，故不能將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?C不正確；圖所示的反應中，反應物的總能量高于生成物的總能量，故其為放熱反應，D正確。.答案：D解析：A.三維多孔海綿狀 Zn具有較高的表面積，吸附能力強，所沉積的ZnO分散度高，A正確；B.充電相當于是電解池，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應，根據(jù)總反應式可知陽極是Ni OH 2失去- - - -Ni OH 2 s +OH aq -e =NiOOH s +H2O l電子轉(zhuǎn)化為NiOOH ,電極反應式為2”2,

24、 B正確；C.放電時相當于是原電池，負極發(fā)生失去電子的氧化反應，根據(jù)總反應式可知負極反應式為Zn s +2OH- aq -2e=ZnO s +H2O l , C正確；D.原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移-.動，則放電過程中 OH通過隔膜從正極區(qū)移向負極區(qū)，D錯誤。12.答案：D解析：A.由圖可知，該電池中有機物在微生物作用下發(fā)生氧化反應生成二氧化碳，M電極為負極；氧氣和CLO7一被還原，N電極為正極，所以 M為電源負極，有機物被氧化，故 A正確；B.由圖中信息可知，電池工作時，N極上氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為水，氫離子濃度減小，故 N附近溶液增大，故B正確；C.由圖可知，C2O2-離子濃度較大

25、時，其去除率幾乎為0,因為其有強氧化性和毒性，可能會造成還原菌的蛋白質(zhì)變性而失活，故C正確。D.處理1mol C2O；-時需要6mol電子，但是同時也會有定量的氧氣得到電子，故從交換摸左側(cè)向右遷移的氫離子的物質(zhì)的量大于6mol,故D錯誤；故選：D。.答案：D解析：該燃料電池中，正極上氧氣得電子生成氧離子，電極反應式為02+4e =2O2-,故A正確；負極上甲烷失電子和氧離子反應生成二氧化碳和水，電極反應式為CH4-8e +4O2-= C02+ 2H2。，故B正確；放電時，電解質(zhì)中陰離子向負極移動、陽離子向正極移動，所以氧離子向負極移動， 故C正確；向外電路釋放電子的電極是負極，電子從負極流向正

26、極，故 D錯誤。.答案：A解析：A項，由圖示可得，放電時鋁在負極失電子，氧氣在正極得電子，固體電解質(zhì)只允許Li通過，所以Li穿過固體 電解質(zhì)向正極移動而得到LiOH溶液，故A正確；B項，放電 時正極反應為02 2H20 4e40H-,當外電路中有1 mole轉(zhuǎn)移時，生成1 mol OH -,同時有1 mol Li穿過固體電解質(zhì) 進入水性電解液，所以離子總數(shù)增加2Na ,故B錯誤；C項，根 據(jù)電子守恒，應用該電池電鍍銅，陰極質(zhì)量增加 64 g,即生成1 mol銅，則電路中通過 2 mol電子，理論上消耗 0.5 mol 02,在標準狀況下體積為 11.2 L,若不是標準狀況則不一定，故C錯誤；D

27、項，因為固體電解質(zhì)只允許Li通過，所以放電時，負 極反應式：Li- = Li故D錯誤。.答案：D 解析：.答案：B 解析：A.電解池右側(cè)室存在的轉(zhuǎn)化為HCH 0 2,發(fā)生氧化反應，為陽極室，連接太陽能電池的正極，則a極為太陽能電池的負極，故A錯誤;B.產(chǎn)生丙烯的電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為3CO+18H+18e =CHCH=CH+6K0,故B正確;C.電解池工作時，陽離子向陰極移動，H+通過質(zhì)子交換膜 從右向左擴散，故C錯誤;D.太陽能電池將光能轉(zhuǎn)化為電能，而原電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯 誤；故選R 17.答案：B解析：A、依據(jù)原電池原理分析，原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故 A正確；B、原電池放電時，負極失去電子發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生得電子的還原反應，故B錯誤；C、原電池中電子流出的一極為負極，原電池工作