2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題限時集訓(xùn)：7原電池與電解池

1、專題限時集訓(xùn)（七）原電池與電解池（對應(yīng)學(xué)生用書第 125 頁）（限時：40 分鐘）1. （2019 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、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結(jié)論錯誤的是（）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，導(dǎo)線中會產(chǎn)生電流D. 圖中 a 極為鋅片、b 極為銅片時，電子由銅片通過導(dǎo)線流向鋅片D D 項，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) 2Fe3+ 2一 2F$+ I2設(shè)計成如下圖所示的原電A 反應(yīng)開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.

2、 反應(yīng)開始時，甲中石墨電極上 Fe3*被還原C. 電流表讀數(shù)為零時，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，失去電 子生成 12被氧化，所以 A、B 正確；電流表讀數(shù)為零時，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，在甲中溶入 FeC2固體，平衡 2Fe3+ 212Fe2+ “向左移動，I2被還原為，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)一臺空氣中汽油含量的測量儀，其工作原理如圖所示（用強(qiáng)酸性溶液作電解質(zhì)溶液）。

3、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. 鉑電極的電極反應(yīng)式為 C8H18+ I6H2O 50e_=8CQT+50H+C. H+由質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移D.每消耗 5.6 L 02，電路中通過 1 mol 電子D 由圖像知，石墨電極通入 02,發(fā)生還原反應(yīng) 02+ 4e+ 4H+=2 出 0, A項不符合題意。鉑電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C8H18+ 16H2O 50e=8CO2T+50H+，B 項不符合題意。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)，不能通過體積計算 02的物質(zhì)的量，也就無法確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)

4、的量，D 項符合題意。4.（2019 太原模擬）如圖是鉛蓄電池充、放電時的工作示意圖，已知放電時電池反應(yīng)為 PbO2+ Pb+ 4H+ 2SO4=2PbSO+ 2H20。下列有關(guān)說法正確的是（）A.K 與 N 相接時，能量由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.K 與 N 相接時，H+向負(fù)極區(qū)遷移C. K 與M相接時，所用電源的 a 極為負(fù)極D. K 與M相接時，陽極附近的 pH 逐漸增大C A 項，K 與 N 相接時形成原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；B 項，原電池工作 時，J 向正極遷移；D 項，K 與M相接時，為充電過程，陽極反應(yīng)式為 PbSd+ 2H2O 2e=PbC2+4H+ SO?，陽極附近的 pH 減小

5、。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。下列說法正確的是了冏離于陽蹲子t交換膜 交換膜H.0A.出口 B 導(dǎo)出的氣體是 H2B. 制得的氫氧化鈉溶液從出口 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，會有 0.5 mol 的 O2生成C 電解 Na2CO3溶液實質(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 錯誤；Na*通過陽離子交換膜向陰極區(qū)移動，制得的氫氧 化鈉溶液從出口 D 導(dǎo)出，B 錯誤；1 mol 的

6、CO3通過陰離子交換膜時，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，此時電 路中通過 1 mol電子，有 0.25 mol 的 O2生成，D 錯誤。6.（2019 梅州模擬）如圖是 Zn-H2O2電池，該電池是以食鹽水為電解質(zhì)溶液，電池工作時可以用于照明，下列有關(guān)該電池說法錯誤的是（）A .食鹽溶液中 Cl向 Pt 電極移動B. H2O2在 Pt 電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 H2O2+ 2e=2OHC. Zn 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AZn-H2O2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

7、子移向負(fù)極，A 錯誤，C、D 正確；H2O2得電子發(fā)生反應(yīng)：H2O2+2e_=2OH，B正確。7. （2019 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 O2+ 4 + 4H*=2H2OC. 放電過程中，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 C6H12O624e+6H2O=6CC2T+24H+D 酶在高溫下會失去生理活性，A 項合理；若該電池為酸性介質(zhì)，則 H+會 在正極與 O2發(fā)生反

8、應(yīng)，正極反應(yīng)式為 O2+ 4e+ 4H+=2HO, B 項合理； 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 項合理；若該電池為堿性介質(zhì)，則負(fù)極反應(yīng)式為 C6H12O6+ 36OH 24e=6CO3+ 24H2O,D 項不合理。8. （2019 太原模擬）鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置（如圖所示），電解 液為溴化鋅水溶液，其在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是（）A .放電時，負(fù)極反應(yīng)為 Zn 2e =Zn2B. 充電時，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，左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大B 由題知電解液為溴化

9、鋅水溶液，結(jié)合電解裝置圖分析可知充電時左側(cè)電極 上發(fā)生氧化反應(yīng)：2B 2e_=Br2,則左側(cè)電極為陽極，充電時電極 a 連接 電源的正極；充電時右側(cè)電極上發(fā)生還原反應(yīng)：Zn2* + 2e =Z n,貝U右側(cè)電極為陰極，充電時電極 b 連接電源的負(fù)極，B 錯誤。該電池放電時負(fù)極反應(yīng) 為充電時陰極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為 Zn 2e_=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 時正極反應(yīng)為充電時陽極反應(yīng)的逆反應(yīng)，即為 Br2+ 2e=2Br，放電時作原電池，原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，且該裝置使用了陽離子交換膜，其只

10、允許陽離子通過，即左側(cè)電極上生成了 Br，同時 Zn2+不 斷移向左側(cè)電極區(qū)，所以放電時左側(cè)電解質(zhì)儲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，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B. 電解 4 min 時，F(xiàn)e2*生成速率為 v(Fe2+) = 0.1 mol L1min1C. 石墨極的電極反應(yīng)式為 Fe + e=F+D.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 mL 5.0mol L1NaOH 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

11、min 時 n(Cu2*)從 00.2 mol，n(Fe3*)從 0.4 mol 0，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*) = 0.1mol，當(dāng)電解 4 min 時，F(xiàn)e3*完全反應(yīng)，生成 0.4 mol Fe2*，v(Fe2*)= (0.4mol -0.1 L)4min = 1 mol 1min _S B 錯誤；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 Cu2十，需要加入 NaOH 溶液 1.4 mol，貝 U NaOH 溶液的體積為 1.4 mol 吒 mo

12、l L_1= 0.28 L=280 mL，D 正確。10. （2019 莆田模擬）含乙酸鈉和對氯苯酚（一T）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B. B 極是陽極C.每轉(zhuǎn)移 2 mol 電子有 1 mol CH3COO_被氧化D 原電池中陽離子移向正極，根據(jù)圖中 H+移動的方向可知，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 均錯誤；B 極反應(yīng)是 CH3COO8e_+ 4H2O=2HCOS+9H+，每轉(zhuǎn)移 8 mol 電子，有 1 mol CH3COO_被氧化，C 錯誤；A 極是正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，D 正

13、確。11.我國預(yù)計在 2020 年前后建成自己的載人空間站。為了實現(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)計了一種裝置（如圖）， 實 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=2CO+ O2。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)：CO2+ 2e+ H2O=CO+ 20HD 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 錯誤；N 型半導(dǎo)體為負(fù)極，X 極為

14、電解池的陰極，電極反應(yīng)為C02+ 2e+ H20=C0 + 20H一，生成的氫氧根離子通過離子交換膜在丫極 參加反應(yīng)，所以圖中的離子交換膜為陰離子交換膜，B 錯誤，D 正確；總反應(yīng)方程式為 2C02=2C0 + 02,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 錯誤。12. (2019 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，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總 反應(yīng)方程式為 4M + n02+ 2nH20=4M(0H)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

15、 .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C.M-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4M” + nO2+2nH2O + 4ne=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 1g 時，這三種金屬轉(zhuǎn)

16、移電子物質(zhì)的量分別為11 g11 g1x2=12mo1、27 g/molX3=9mo1、65 g/molX2=32.5mo1，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一，因為是陰離子交換膜，所以陽離子不能進(jìn)入正極區(qū)域，貝 U 正極反應(yīng)式為O2+ 2H2O + 4e =4OH ， C 錯誤；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一，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

17、說法中正確的是()-rA. a 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_、C均向 a 極移動D. 陰極的電極反應(yīng)式為 TiO2+ 4e=Ti+ 2O2D TiO2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 項錯誤；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 項錯誤; 電解過程中，陰離子向陽極(石墨極)移動，C 項錯誤；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 O2一，D 項正確。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。下列說法正確的是hu