高三化學化學反應(yīng)原理專題練-47雙液電池鹽橋

2022屆高三化學大一輪復習化學反應(yīng)原理專題練_47雙液電池鹽橋一、單選題（本大題共14小題，共42分）銅鋅原電池(如圖)工作時，以下說法正確的是(????)

①電子流動方向從Zn—燈泡—Cu—鹽橋；②Zn電極的質(zhì)量減輕Cu電極的質(zhì)量增重；③鹽橋中的K+移向CuSO4溶液；④將鋅片浸入硫酸銅溶液發(fā)生的化學反應(yīng)與該電池反應(yīng)相同為：Zn+CA.①②③ B.②④⑤ C.②③④ D.③④⑤為探究濃差原電池的的原理，某同學做如下實驗(鹽橋中為用瓊脂封裝的KNO3溶液)，電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是(

)A.鹽橋中瓊脂封裝的溶液可替換為KCl溶液

B.左側(cè)燒杯中硝酸銀溶液濃度將增大

C.當轉(zhuǎn)移1mol電子時，負極所在的燒杯中溶液增重108g

D.鹽橋換成銅絲，電流計指針不偏轉(zhuǎn)下圖是某同學設(shè)計的原電池裝置，下列敘述中正確的是(????)A.電極Ⅰ上發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的負極

B.電極Ⅱ的電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu關(guān)于如圖所示的原電池，下列說法正確的是(????)A.電子從銅電極通過電流計流向鋅電極

B.鹽橋中的陰離子向硫酸銅溶液中遷移

C.鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)；銅電極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)是Cu2++2下列有關(guān)圖1和圖2的敘述不正確的是(????)A.均發(fā)生了化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程

B.Zn和Cu既是電極材料又是反應(yīng)物

C.工作過程中，電子均由Zn經(jīng)導線流向Cu

D.相同條件下，圖2比圖1的能量利用效率高已知：電流效率等于電路中通過的電子數(shù)與消耗負極材料失去的電子總數(shù)之比?，F(xiàn)有兩個電池Ⅰ、Ⅱ，裝置如圖所示。下列說法正確的是(????)A.Ⅰ和Ⅱ的電池反應(yīng)不相同

B.電池工作一段時間后，電池Ⅱ中乙池的c(Cl-)減小

C.Ⅰ的電流效率高于Ⅱ的電流效率

D.5?min后，Ⅰ、Ⅱ中都只含某同學利用氧化還原反應(yīng)：2KMnO4+10FeSO4+8A.b電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B.外電路電子的流向是從a電極到b電極

C.電池工作時，鹽橋中的SO?42-移向甲燒杯

D.a已知Ag+的氧化性強于Co2+的氧化性，關(guān)于下圖所示原電池裝置的說法中，正確的是(A.Co電極是原電池的正極

B.鹽橋中可填充KCl飽和溶液與瓊脂的混合物

C.該原電池的正極反應(yīng)式為Ag++?某課題組以2Ag++SO?32-A.鹽橋中陽離子移向乙池

B.石墨a上發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH?-–?4e?-=?2某濃差電池工作原理如圖。下列說法不正確的是(????)A.負極的電極反應(yīng)式：Ag+Cl--e-=AgCl

B.Ag電極所處的電解質(zhì)環(huán)境會影響其失電子能力

C.電池工作是，鹽橋中的K稀硫酸加少量鋅粒后立即產(chǎn)生氫氣．某同學根據(jù)該實驗事實設(shè)計了如下左圖所示原電池裝置(鹽橋內(nèi)是含瓊脂的KCl飽和溶液).下列有關(guān)說法不正確的是(????)A.電池工作時，Zn電極反應(yīng)式zn-2e-=Zn2+

B.電池工作時，Pt作正極，發(fā)生還原反應(yīng)

C.電池工作時，左邊燒杯溶液中的c(K+)增大

D.電池工作時，電子移動方向：Zn→導線圖Ⅰ、Ⅱ分別是將反應(yīng)“AsO43-+2I-+2H+A.向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸，電流計(G)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，溶液顏色變深

B.向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液，C2作正極

C.向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液，C1電極：I2+2e-=2I-某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，則下列說法正確的是(

)A.圖中甲池為原電池裝置，Cu電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.實驗過程中，甲池左側(cè)燒杯中的濃度不變

C.若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4?g時，乙池某電極析出1.6?g金屬，則乙池中的某鹽溶液可能是足量AgNO3溶液

D.若用銅制U形物代替“鹽橋”，工作一段時間后取出U已知可逆反應(yīng)AsO?43-+2I-+2H+?AsO?33-+I2+H2O，設(shè)計如下圖裝置，進行下述操作：

①A.①操作過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為2I--2e-=I2

B.②操作過程中鹽橋中的陽離子移向(Ⅰ)燒杯

C.①操作和②操作都能將化學能轉(zhuǎn)化為電能

D.二、填空題（本大題共4小題，共58分）I、仔細分析如圖裝置，完成下面的填空：(1)該反應(yīng)的電流方向是_____________。(2)鹽橋中的陰離子向________溶液中移動。(3)一段時間后，鋅片上的現(xiàn)象是_____________，銅片上的現(xiàn)象是______________。(4)鋅極發(fā)生_______反應(yīng)，總反應(yīng)方程式為__________________________________。(5)30min后，1.3g的Zn參加了反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移了_______個電子。Ⅱ、(1)將反應(yīng)2Fe3++Cu=2Cu2++2Fe2+設(shè)計成原電池，正極反應(yīng)為______________，10min內(nèi)該電池向外提供0.1mol(2).研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種水電池，能利用淡水與海水之間的含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)式為：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2認真觀察下列裝置，回答下列問題：(1)裝置B中PbO2上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為(2)裝置A中總反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。(3)若裝置E中的目的是在Cu材料上鍍銀，則X為________，極板N的材料為________。(4)當裝置A中Cu電極質(zhì)量改變6.4?g時，裝置D中產(chǎn)生的氣體體積為________L(標準狀況下)。(5)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH

①圖中a極連接電源的__________極，

②b極電極反應(yīng)式為___________________________________________。(1)化學反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W鍵的鍵能是形成(或拆開)1?mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知：N≡N鍵的鍵能是948.9kJ·mol-1，H-H鍵的鍵能是436.0?kJ·mol-1；由N2和H2合成1mol?NH3時可放出46.2kJ的熱量。N-H鍵的鍵能是_________，該反應(yīng)在________(填“(2)實驗測得，5g液態(tài)甲醇(CH3OH)在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5kJ(3)某溫度下純水中的c(H+)?=?2×10-7mol/L，則此時c(OH-(4)高鐵電池具有容量高、安全性能好和價格低廉等特點，如圖是高鐵電池的實驗裝置。已知：放電后兩極得到相同價態(tài)鐵的化合物。①電池放電時正極發(fā)生的電極反應(yīng)式是______________。②若該電池屬于二次電池，則充電時陰極的電極反應(yīng)式為_______________________。③已知鹽橋中含有飽和KCl溶液，放電時，其作用是_________________。某研究性學習小組根據(jù)反應(yīng)2KMnO4+10FeSO4+8H2回答下列問題：(1)此原電池的正極是石墨________(填“a”或“b”)，發(fā)生________反應(yīng)。(2)電池工作時，鹽橋中的SO42-移向________(填“甲”或“乙(3)兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為甲：________________________，乙：________________________。(4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO4濃度變?yōu)?.5mol·L-1答案和解析1.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查原電池的工作原理，掌握電極反應(yīng)和電荷移動即可解答，難度不大，側(cè)重考查分析能力和靈活運用能力。

【解答】

①從負極沿導線流向正極，電子流動方向從Zn—燈泡—Cu，電子不能經(jīng)過溶液，故錯誤；

②鋅失電子，則Zn電極的質(zhì)量減輕，Cu電極上銅離子得電子生成Cu，則Cu電極的質(zhì)量增重，故正確；

③溶液中陽離子向正極移動，則鹽橋中的K+移向CuSO4溶液，故正確；

④將鋅片浸入硫酸銅溶液，Zn與銅離子發(fā)生置換反應(yīng)，發(fā)生的化學反應(yīng)與該電池反應(yīng)相同為：Zn+Cu2+????????Zn2+2.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查原電池原理，明確得失電子的微粒、電流流向、陰陽離子移動方向即可解答，難點是鹽橋中陰陽離子移動方向判斷。

【解答】

該裝置電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，有電流產(chǎn)生，該裝置為原電池，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，金屬銀1易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，銀片1電極為負極、銀片2電極為正極，負極反應(yīng)式為Ag-e-=Ag+，正極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag，鹽橋中陽離子移向正極、陰離子移向負極，電流從正極沿導線流向負極，據(jù)此分析解答。

A、鹽橋中瓊脂封裝的溶液替換為KCl溶液，會造成氯離子與銀離子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，故A錯誤；

B、左側(cè)燒杯中產(chǎn)生的是銀離子，所以硝酸銀溶液濃度增大，故B正確；

C、轉(zhuǎn)移1mol電子時，負極反應(yīng)式為Ag-e-=Ag3.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查原電池原理，明確正負極上得失電子是解本題關(guān)鍵，知道鹽橋的作用，注意電子不進入電解質(zhì)溶液和鹽橋中，為易錯點，題目難度不大。

【解答】

A.電極Ⅰ鉑電極上鐵離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以鉑電極作正極，故A錯誤；

B.電極Ⅱ銅電極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+，故B錯誤；

C.該原電池負極上銅失電子，正極上鐵離子得電子，所以其電池反應(yīng)式為2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+4.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了原電池的工作原理，是中學化學的重要知識，難度不大，明確原電池放電時原理是關(guān)鍵。

【解答】

A.該原電池中較活潑的金屬鋅作負極，較不活潑的金屬銅作正極，電流從銅電極通過電流表流向鋅電極，故A錯誤；

B.原電池放電時，鹽橋中的陰離子向負極區(qū)域即硫酸鋅溶液中遷移，陽離子向正極區(qū)域即硫酸銅溶液中遷移，故B錯誤；

C.原電池放電時，銅作正極，銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)在銅極上析出，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，故C正確；

D.取出鹽橋則不能構(gòu)成原電池無法產(chǎn)生電流，故D5.【答案】B

【解析】【分析】

本題考查原電池的工作原理，為高考常見題型，注意把握工作原理以及學生要清楚帶有鹽橋的原電池裝置能產(chǎn)生持續(xù)的電流，能量利用率高，題目難度中等。

【解答】

A、圖1為鋅銅原電池，圖2為含有鹽橋的鋅銅原電池，所以圖1和圖2均發(fā)生了化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故A正確；

B、鋅是電極材料又是反應(yīng)物，而銅只是電極材料不是反應(yīng)物，故B錯誤；

C、原電池中電子由負極沿導線流向正極，所以工作過程中，電子均由Zn經(jīng)導線流向Cu，故C正確；

D、有鹽橋裝置的能產(chǎn)生持續(xù)的電流，能量利用率高，則圖2比圖1的能量利用效率高，故D正確；

故選B。

6.【答案】B

【解析】【分析】

本題綜合考查原電池知識，為高頻考點，注意普通原電池和離子交換膜原電池的區(qū)別以及工作原理，側(cè)重于學生的分析能力的考查，注意把握原電池的工作原理，題目難度中等。

【解答】

A.Ⅰ、Ⅱ裝置中電極材料相同，電解質(zhì)溶液部分相同，電池反應(yīng)、負極反應(yīng)和正極反應(yīng)式相同，A項錯誤；

B.Ⅱ裝置采用陰離子交換膜，銅與氯化銅接觸，不會發(fā)生副反應(yīng)，放電過程中交換膜左側(cè)負極的電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，陽離子增多，右側(cè)正極的電極反應(yīng)式為2Fe3++2e-=2Fe2+，負電荷過剩，Cl-從交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，則乙池的c(Cl-)減小，B項正確；

C.Ⅰ裝置中銅與氯化鐵直接接觸，會在銅極表面發(fā)生反應(yīng)，導致部分能量損失(或部分電子沒有通過電路)7.【答案】D

【解析】分析化學方程式，F(xiàn)e2+變成Fe3+，失電子，所以在負極上Fe2+發(fā)生反應(yīng)，即b電極為負極，a電極為正極。b電極為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項錯誤；外電路電子從負極b流出，流向正極a，B項錯誤；電池工作時，鹽橋中的SO?42-向負極移動，即移向乙燒杯，8.【答案】C

【解析】【分析】

本題主要考查原電池的工作原理，注意結(jié)合原電池工作示意圖進行分析解答，題目難度不大。

【解答】

已知Ag+的氧化性強于Co2+的氧化性，結(jié)合原電池的工作示意圖可知，該電池的總反應(yīng)為：2Ag++Co=Co2++2Ag，則電池的負極為Co，電極反應(yīng)為：Co-2e-=Co2+，正極為Ag，電極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag，據(jù)此解答。

A.由分析可知Co電極是原電池的負極，故A錯誤；

B.鹽橋中若填充KCl飽和溶液與瓊脂的混合物，Cl-會與Ag+9.【答案】C

【解析】【分析】

本題主要考查具有鹽橋的原電池，涉及離子移動、電極反應(yīng)式書寫等知識，熟悉原電池原理是解題關(guān)鍵，難度一般。

【解答】

A.甲池中的Ag+發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag，為正極，乙池中的SO?B.正極(石墨a)的電極反應(yīng)式為Ag+

+?e-=?Ag，B錯誤；

C.乙池中的電極反應(yīng)式為H2O+?SO?10.【答案】D

【解析】解：A.負極Ag失去電子，與Cl-結(jié)合生成AgCl，電極反應(yīng)式為Ag+Cl--e-=AgCl，故A正確；

B.負極Ag失去電子，與Cl-結(jié)合生成難溶性AgCl，促使Ag反應(yīng)加快，金屬Ag的活潑性較差，若Ag+不能轉(zhuǎn)化為沉淀，則Ag失電子能力減弱，所以Ag電極所處的電解質(zhì)環(huán)境會影響其失電子能力，故B正確；

C.電池內(nèi)電路中：電流由正極流向負極，即電池工作時，鹽橋中的K+向右移動到正極，NO3-向左移動到負極，故C正確；

D.負極Ag/AgCl發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag+Cl--e-=AgCl，正極Ag發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag，濃差電池工作原理總反應(yīng)分Ag11.【答案】D

【解析】【分析】本題考查原電池的工作原理，電極反應(yīng)式的書寫等。【解答】A.Zn作負極失去電子，電池工作時，Zn電極反應(yīng)式為Zn-2e-=ZB.電池工作時，Pt作正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；C.電池工作時，左邊燒杯正極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2D.閉合回路的形成在溶液中是以離子運動的形式形成回路，溶液中不存在電子的運動，故D錯誤。故選D。12.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查原電池的工作原理，明確電極的判斷、電極反應(yīng)等即可解答，注意裝置能否形成原電池為解答的關(guān)鍵，注重基礎(chǔ)知識的考查，題目難度較大。

向圖Ⅰ燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不發(fā)生原電池反應(yīng)，以此分析A；

圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液，發(fā)生原電池反應(yīng)，A中發(fā)生I2+2e-=2I-，為正極反應(yīng)，而B中As化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，以此分析B、C、D。

【解答】

A、加入濃鹽酸，AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O向右移動，發(fā)生反應(yīng)生成碘單質(zhì)，則溶液顏色加深，但兩個電極均為碳棒，不發(fā)生原電池反應(yīng)，電流計(G)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；

B、向圖ⅡB燒杯中逐滴加入適量40%NaOH溶液，發(fā)生原電池反應(yīng)，A中發(fā)生13.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查了原電池原理，正確判斷正負極是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合各個電極上發(fā)生的反應(yīng)來分析解答，題目難度中等。

【解答】

甲池為原電池裝置，活潑的銅失電子作負極，電流方向從正極流向負極，負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，銅放電生成銅離子，鹽橋中的陰離子硝酸根離子向左邊移動，如果用銅制U形物代替“鹽橋”，甲池中的右邊一個池為原電池裝置，據(jù)此分析解答。

A、圖中甲池為原電池裝置，Cu電極為負極發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；

B、實驗過程中，銅放電生成銅離子，鹽橋中的陰離子硝酸根離子向左邊移動，所以左側(cè)燒杯中NO3-的濃度變大，故B錯誤；

C、若甲池中Ag電極質(zhì)量增加5.4g時，即生成銀5.4g，物質(zhì)的量為5.4108=0.05mol，所以整個電路轉(zhuǎn)移0.05mol的電子，如果硝酸銀足量應(yīng)生成5.4g的銀，如果是硝酸銀說明硝酸銀不足，故C錯誤；

D、用銅制U形物代替“鹽橋”，右邊銅的質(zhì)量減少，而左邊銅的質(zhì)量增加，而整個電路轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，所以減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量相等，U型管的質(zhì)量不變，故D正確；14.【答案】D

【解析】【分析】本題考查原電池，明確電解質(zhì)的不同發(fā)生的電池反應(yīng)不同是解答本題的關(guān)鍵，并熟悉原電池和電解池的工作原理來解答即可，題目難度中等。

【解答】由圖可知，該裝置為原電池，①向(Ⅱ)燒杯中逐滴加入濃鹽酸，發(fā)生AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O，AsO43-被還原，C2棒為正極，C1棒為負極，電解食鹽水時為陰極；

②若改往(Ⅱ)燒杯中滴加40%NaOH溶液，發(fā)生AsO33-+I2+2OH-?AsO43-+2I-+H2O，C2棒為負極，電子由負極流向正極，以此來解答。

A.①發(fā)生As15.【答案】Ⅰ.(1)銅極流向鋅極；

(2)ZnSO4；

(3)逐漸溶解；產(chǎn)生氣泡；

(4)氧化；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

【解析】【分析】

本題考查原電池、電解池知識，為高考常見題型，側(cè)重于學生的分析能力的考查，注意把握原電池、電解池的工作原理，把握電極方程式的書寫，難度不大。

【解答】

該裝置為原電池，鋅做負極，鋅逐漸溶解，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅棒為正極，發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，電流由正極流向負極，陰離子向負極移動，根據(jù)電極方程式及得失電子守恒計算，以此解答該題：

(1)根據(jù)上述分析，Zn為原電池負極，銅為正極，電流由正極流向負極，即由銅極流向鋅極，

故答案為：銅極流向鋅極；

(2)原電池中陰離子向負極移動，故鹽橋中陰離子向硫酸鋅溶液中流動；

故答案為：ZnSO4；

(3)鋅做負極，鋅逐漸溶解，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅棒為正極，發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，產(chǎn)生氣泡；

故答案為：逐漸溶解；產(chǎn)生氣泡；

(4)鋅做負極，鋅逐漸溶解，發(fā)生氧化反應(yīng)，電池總反應(yīng)方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

故答案為：氧化；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

(5)根據(jù)電極反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+，當有2mol電子轉(zhuǎn)移，溶解65g鋅，1.3g的Zn為0.02mol，此時轉(zhuǎn)移0.04mol電子，即轉(zhuǎn)移2.408×1022個電子。

故答案為：2.408×1022。

Ⅱ.(1)由總反應(yīng)：2Fe3++Cu=Cu2+16.【答案】(1)PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；【解析】【分析】

本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，難度中等。

【解析】

(1)B和C裝置形成原電池，鉛作負極，二氧化鉛作正極，原電池放電時，正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；

故答案為：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；

(2)A為電解裝置，銅為陽極，陰極生成氫氣，電解方程式為Cu+2H+Cu2++H2↑；

故答案為：Cu+2H+Cu2++H2↑；

(3)電鍍時，鍍層作陽極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中陽離子為鍍層金屬陽離子，若裝置E的目的是在某鍍件上鍍銀，則X為硝酸銀溶液，N作陽極，