高考化學二輪專題限時集訓07《原電池與電解池》（含詳解）

1、專題限時集訓(七)原電池與電解池(對應學生用書第125頁) (限時：40分鐘)1(2017泉州模擬)課堂學習中，同學們利用鋁條、鋅片、銅片、導線、電流計、橙汁、燒杯等用品探究原電池的組成。下列結論錯誤的是() 【97184087】A原電池是將化學能轉化成電能的裝置B原電池由電極、電解質溶液和導線等組成C圖中a極為鋁條、b極為鋅片時，導線中會產(chǎn)生電流D圖中a極為鋅片、b極為銅片時，電子由銅片通過導線流向鋅片DD項，a極為負極，電子由負極(鋅片)流出。2控制適合的條件，將反應2Fe32I2Fe2I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()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

2、，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流表讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(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極D由圖示結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，F(xiàn)e3得電子速率等于Fe2失電子速率，反應達到平衡狀態(tài)，所以C正確；D項，在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe32I2Fe2I2向左移動，I2被還原為I，乙中石墨為正極，不正確。3為了強化安全管理，某油庫引進一臺空氣中汽油含量的測量儀，其工作原理如圖所示(用強酸性溶液作電解質溶液)。下列說法不正確的是()A石墨電極作正極，發(fā)生還原反應 B鉑電

3、極的電極反應式為C8H1816H2O50e=8CO250HCH由質子交換膜左側向右側遷移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O24e4H=2H2O，A項不符合題意。鉑電極上發(fā)生氧化反應，電極反應式為C8H1816H2O50e=8CO250H，B項不符合題意。在原電池中，一般地，陽離子向正極遷移，陰離子向負極遷移，C項不符合題意。由于沒有指明反應溫度和壓強，不能通過體積計算O2的物質的量，也就無法確定轉移電子的物質的量，D項符合題意。4(2017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為PbO2Pb4H2SOeq

4、oal(2,4)=2PbSO42H2O。下列有關說法正確的是()AK與N相接時，能量由電能轉化為化學能BK與N相接時，H向負極區(qū)遷移CK與M相接時，所用電源的a極為負極DK與M相接時，陽極附近的pH逐漸增大CA項，K與N相接時形成原電池，化學能轉化為電能；B項，原電池工作時，H向正極遷移；D項，K與M相接時，為充電過程，陽極反應式為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導出的氣體是H2B制得的氫氧化鈉溶液從出口

5、A導出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溶液實質是電解水，陰極產(chǎn)生H2，陽極產(chǎn)生O2，出口B導出的氣體是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導出，B錯誤；1 mol的COeq oal(2,3)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(2017梅州模擬)如圖是ZnH2O2電池，該電池是以食鹽水為電解質溶液，電池工作時可以用

6、于照明，下列有關該電池說法錯誤的是() 【97184088】A食鹽溶液中Cl向Pt電極移動BH2O2在Pt電極上發(fā)生的電極反應為H2O22e=2OHCZn電極發(fā)生氧化反應D電子從Zn電極沿導線流向Pt電極AZnH2O2電池中鋅是負極，發(fā)生氧化反應，電子從負極流向正極，原電池中的陰離子移向負極，A錯誤，C、D正確；H2O2得電子發(fā)生反應：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，正極反應式為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，以葡萄糖為原料并完全氧化，負極反應式為C6H12O624e6H2O=6CO224HD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，則H會在正極與O2發(fā)生反應，正極反應式為O24e4H=2H2O，B項合理；根據(jù)原電池反應原理可知，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，則負極反應式為C6H12O636OH24e=6COeq oal(2,3)24H2O，D項不合理。8(2017太原模擬)鋅溴液流電池是一種新型電化學儲能裝置(如圖所示)，電解液為溴化鋅水溶液，其在電解質儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是()A放電時

8、，負極反應為Zn2e=Zn2B充電時，電極a連接電源的負極C陽離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應D放電時，左側電解質儲罐中的離子總濃度增大B由題知電解液為溴化鋅水溶液，結合電解裝置圖分析可知充電時左側電極上發(fā)生氧化反應：2Br2e=Br2，則左側電極為陽極，充電時電極a連接電源的正極；充電時右側電極上發(fā)生還原反應：Zn22e=Zn，則右側電極為陰極，充電時電極b連接電源的負極，B錯誤。該電池放電時負極反應為充電時陰極反應的逆反應，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，C正確。該電池放電時正極反應為充電時陽極反應的逆反應，即為Br22e

9、=2Br，放電時作原電池，原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，且該裝置使用了陽離子交換膜，其只允許陽離子通過，即左側電極上生成了Br，同時Zn2不斷移向左側電極區(qū)，所以放電時左側電解質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的量與轉移電子的物質的量變化關系圖。下列說法錯誤的是() 【97184089】A圖中線表示的是Fe2的變化B電解4 min時，F(xiàn)e2生成速率為v(Fe2)0.1 molL1min1C石墨極的電極反應式為Fe3e=Fe2D反應結束后，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的量與轉移電子的物質的量變化關系圖可知，電解4 min時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，當電解4 min時，F(xiàn)e3完全反應，生成0.4 mol Fe2，v(Fe2)(0.4 mol0.1 L)4 min1 molL1min1，B錯誤；電解混合液中Fe3在陰極放電，C正確；反應結束后，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)導線流向B極BB極是陽極C每轉移2 mol電子有1 mol CH3COO被氧化DA極電極反應式為 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是負極，電子從負極經(jīng)導線流向正極，A、B均錯誤；B極反應是CH3COO8e4H2O=2HCOeq oal(,3)9H，每轉移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，D正確。11我國預計在202

12、0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，我國科學家設計了一種裝置(如圖)，實現(xiàn)了“太陽能電能化學能”的轉化，總反應方程式為2CO2=2COO2。下列關于該裝置的說法中正確的是()A圖中N型半導體為正極，P型半導體為負極B圖中離子交換膜為陽離子交換膜C反應完畢，該裝置中電解質溶液的堿性增強D人體呼出的氣體參與X電極的反應：CO22eH2O=CO2OHD根據(jù)題圖中左邊電源內(nèi)負電荷的移向，可知N型半導體為負極，P型半導體為正極，A錯誤；N型半導體為負極，X極為電解池的陰極，電極反應為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，所以圖中的離子交換膜為陰離子交換膜，B錯誤，D正確；總反應方程式為2CO2=2COO2，根據(jù)總反應可知，反應前后電解質溶液的堿性不變，C錯誤。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，有望成為新能源汽車和移動設備的電源。該類電池放電的總反應方程式為4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質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溶液的接觸面積，并有利于氧 氣擴散至電極表面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式：4MnnO22nH2O4ne =4M(OH)nD在Mg空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質及 陽離子交換膜C反應物接觸面積越大，反應速率越快，所以采用多孔電極的目的是提高電極與電解質溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面，從而提高反應速率， A正確；單位質量的電極材料失去電子的物質的量越多則得到的電能越多，假設質量都是1 g時，這三種金屬轉移電子物質的量分別為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生成OH，因為是陰離子交換膜，所以陽離子不能進入正極區(qū)域，則正極反應式為O22H2O4e=4OH， C錯誤；負極上Mg失電子生成Mg2，為防止負極區(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反應后，石墨電極的質量不發(fā)生變化C電解過程中，O2、Cl均向a極移動D陰極的電極反應式為TiO24e=Ti2O2DTiO2發(fā)生還原反應得到純鈦，故加入高純TiO2的電極是電解池的陰極，a極是電源的負極，石墨極是陽極，A項錯誤；O2在陽極發(fā)生氧化反應生成O2，高溫下，石墨與O2反應生成CO、CO2，導致石墨質量減少，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中的氧解離進入熔融鹽而得到純鈦，發(fā)生了還原反應，生成了Ti和O2，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