(完整版)高二化学(上)原电池电解池综合练习题(附答案).doc

1、高二化学（上）原电池电解池综合练习题一、单选题1.有一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。电池以金属锂和钢板为电极材料，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的说法正确的是（ ）A.放电时电子的流动方向是“正极导线负极”B.钢板为正极，钢板上发生还原反应C.放电过程中向正极做定向移动D.总反应: 2.控制适合的条件,将反应2Fe3+2I-2Fe2+I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石

2、墨电极为负极3.某原电池装置如图所示,阳离子交换膜电池总反应为。下列说法正确的是( )A.正极反应为B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mol 时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子4.通过膜电池可除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚（），其原理如图所示，下列说法错误的是( )Aa极的电极反应为：Bb极上的电势比a极上的电势低C当外电路中有0.2mol e-转移时，通过质子交换膜的H+的个数为0.2NAD电池工作一段时间后，a极区域的pH降低5.目前比较热门的AlH2O2电池，其电池总反应为2Al3 = 2OHH

3、2O。现以AlH2O2电池电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制备氢气(装置2中隔膜仅阻止气体通过，b、c、d均为惰性电极)。下列说法正确的是( ) 装置1 装置2 A装置1中Na+移向电极b,装置2中的隔膜可以换成质子交换膜B电极c的电极反应式：CO(NH2)26e8OH= N26H2OC电解时，电流的流动路径：Al极导线d极电解质溶液c极导线b极D通电5 min后，若Al电极的质量减轻5.4g，则产生H2的体积为4.48L(标准状况)6.一种双室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中酸性污水中含有的有机物用C6H12O6表示。下列有关该电池的说法不正确的是（ ）A.正极的电极反应为B.

4、电池的总反应为C6H12O6+24+6H2O=6CO2+24+24H+C.该“交换膜”可选用“质子交换膜”D.若将“K3Fe(CN)6溶液”改为“O2”，当有22.4L O2参与反应时，理论上转移4mol电子7.如图所示是一种利用锂电池“固定电极 CO2”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将 CO2 转化为 C 和 Li2CO3。充电时选用合适催化剂，只有 Li2CO3 发生氧化反应，释放出CO2 和 O2。下列说法中正确的是( )A.该电池放电时，Li+向电极 X 方向移动B.该电池充电时，每转移 0.4mol 电子，理论上阳极产生 4.48LCO2 C.该电池放电时，每转

5、移 4mol 电子理论上生成 1molCD.该电池充电时，阳极反应式为 C+2Li2CO34e3CO2+4Li+8.反应Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s)设计成如图所示原电池，下列叙述正确的是( ) AKNO3盐桥中的K+移向Cu(NO3)2溶液BAg作负极，Cu作正极C工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大D取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转9.下面两图均为原电池装置，有关说法错误的是( )A.锌比铜活泼，锌为负极，发生氧化反应B.电流从铜电极经导线流向锌电极C.铜电极发生的反应为：Cu2e= Cu2D.装置(2)比装置(1)更能清楚揭示出电池中发

6、生的化学反应10.化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是( )A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成B.能量变化是化学反应的基本特征之一C.图I所示的装置能将化学能转变为电能D.图II所示的反应为放热反应11.为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为。则下列说法错误的是( )A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为C放电时负极反应为D放电过程中通过隔膜从负极区移向正极区12.微生物燃料电池在净化废

7、水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，左图为其工作原理，右图为废水中离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是( )A. 有机物被氧化，M为电源负极 B. 电池工作时，N极附近溶液pH增大C. 离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活D. 处理0.1 mol 时有1.4 mol H从交换膜左侧向右侧迁移13.某位科学家说:“甲烷是21世纪的新燃料。”甲烷作为燃料的用途之一就是制作燃料电池。有科技工作者制造了一种甲烷燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入甲烷，电解质是掺杂了的晶体，它在高温下能传导。以下判断错误的是（ ）A.电池正极发生的反应: B.电池负极发生的反应:C.固体电解质里的的移

8、动方向:由正极流向负极D.向外电路释放电子的电极:正极（即电子由正极流向负极）14.新型锂一空气电池具有能量大、密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许通过。下列说 法正确的是( )A. 穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液B.放电时，当外电路中有1 mol转移时，水性电解液离子总数增加C.应用该电池电镀铜，阴极质量增加64 g,理论上将消耗 11.2 LD.放电时，负极反应式：15.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是( )A.一定条件下,H2(g)+O2(g)可以转化为H2O(g),H2O(g)分解也可以得到H2(g)

9、+O2(g),该反应为可逆反应B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2L H2,转移电子的数目为6.021023D.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的热量可通过下式估算:反应中形成新共价键的键能之和一反应中断裂旧共价键的键能之和16.以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃,工作原理如图所示。下列说法正确的是( )A.a电极为太阳能电池的正极B.产生丙烯的电极反应式为3CO2+18H+18e-=6H2O+CH3CH=CH2C.装置中每转移2mol e-,理论上有2mol H+通过质子交换膜从左向

10、右扩散D.太阳能电池的原理与原电池的原理相同17.下列关于原电池的说法中,错误的是( )A.原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置B.原电池中,正极发生氧化反应C.原电池的电子从负极经导线流向正极D.原电池的负极材料一般比正极活泼二、实验题18.某小组在验证反应“”的实验中检测到发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色间体,溶液呈黄色。(1)检验产物取出少量黑色固体,洗涤后,_(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。取上层清液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_。(2)针对溶液呈黄色,甲认为溶液中有,乙认为铁粉过量时不可能

11、有,乙依据的原理是_(用离子方程式表示),针对两种观点继续实验:取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:序号取样时间/min现象i3产生大量白色沉淀;溶液呈红色ii30产生白色沉淀,较3min时量少;溶液红色较3min时加深iii120产生白色沉淀,较30min时量少;溶液红色较30min时变浅(资料:与生成白色沉淀AgSCN)对产生的原因作出如下假设:假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生;假设b:空气中存在,由于_(用离子方程式表示),可产生;假设c:酸性溶液中的;具有氧化性,可产生;假设d:

12、根据_现象,判断溶液中存在,可产生。下述实验I可证实假设a、b、c不是产生的主要原因,实验II可证实假设d成立实验I:向硝酸酸化的_溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色实验II:装置如下图。其中甲溶液是_,操作及现象是_。(3)根据实验现象,结合方程式推测实验iiii中浓度变化的原因:_。19.某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。装置编号电极A溶液B操作及现象FepH=2

13、的H2SO4连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转CupH=2的H2SO4连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a同学们认为实验中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是_。针对实验现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是_；乙同学认为实验中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是_。（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验指针偏转原因及影响O2氧化性因素。编号溶液B操作及现象经煮沸的pH=2的 H2SO4溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为bpH=2的H2SO4在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录

14、读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为cpH=12的NaOH在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d丙同学比较实验、的电压表读数为：cab，请解释原因是_。丁同学对、进行比较，其目的是探究_对O2氧化性的影响;实验中加入Na2SO4溶液的目的是_。20.电化学知识在物质制备领域的应用前景看好。（1）从环境保护的角度看，制备一种新型多功能水处理剂高铁酸钠（Na2FeO4）较好的方法为电解法，其装置如图所示：电解过程中阳极的电极反应式为_；“镁一次氯酸盐”燃料电池可为图装置提供电能，该电池电极为镁合金和铂合金，其工

15、作原理如图所示。b为该燃料电池的_（填“正或“负）极。当有16.6g Na2FeO4生成时消耗ClO-的物质的量为_mol；（2）电解Na2SO4溶液生产H2SO4和烧碱的装置如图所示（已知：阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过），其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1:2。则丁为_；电解一段时间，当产生0.1mol气体甲时，通过离子交换膜f的离子的质量为_g。（3）用0.1032mol/L的NaOH溶液滴定未知浓度的稀盐酸，实验数据如下表：实验序号消耗NaOH溶液的体积/mL待测稀盐酸的体积/mL128.8425.00227.8325.

16、00327.8525.00根据表格计算c（HCl）=_。在上述滴定过程中，若滴定前碱式滴定管下端尖嘴中无气泡，滴定后有气泡，则测定结果将_（填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。参考答案1.答案：B解析：放电时电子流向为“负极导线正极”，故A项错误；电池以金属锂和钢板为电极材料，LiOH为电解质，锂作负极，钢板为正极，钢板上发生还原反应，故B项正确；原电池中，阴离子移向原电池的负极，即放电时向负极移动，故C项错误；锂水电池中，自发的氧化还原反应是金属锂和水之间反应生成氢氧化锂和氢气，即总反应为，故D错误。2.答案：D解析：乙中石墨电极上I-失去电子发生氧化反应,A项正确;由总反应方程式可知,甲中

17、石墨电极上Fe3+被还原成Fe2+,B项正确;当电流表读数为零时,说明电路中没有电子转移,即反应达到平衡状态,C项正确;在甲中加入Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,甲中石墨电极作负极, D项错误。3.答案：D解析：原电池的正极发生得电子的还原反应: ,负极发生失电子的氧化反应: ,阳离子交换膜右侧无白色沉淀生成,若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不会改变;当电路中转移0.01mol电子时,负极消耗0.01mol ,右侧正极生成0.01mol ,左侧溶液中应有0.01mol 移向右侧,约减少0.02mol离子。4.答案：A解析：5.答案：B解析：B电极c为阳极，碱性条

18、件下，CO（NH2）2在阳极失去电子生成氮气和，所以电极反应式为CO（NH2）2-6e-+8OH-=+N2+6H2O，故B正确；6.答案：D解析：7.答案：C解析：A.电池放电时，Y极上CO2转化为C和Li2CO3，做正极，Li+向电极正极Y方向移动，故A错；B.电池充电时，只有Li2CO3发生氧化反应，所以反应式为2Li2CO3-4e-2CO2+4Li+O2每转移0.4mol电子，理论上阳极产生0.2mol.CO2，没有状态，无法计算体积。故B错误；C.该电池放电时发生的反应为：3CO3+4e-+4Li+C+2Li2CO3，所以每转移4mol电子理论上生成1molC，故C正确；D.根据信息充

19、电时选用合适催化剂，只有Li2CO3发生氧化反应，释放出CO2和O2。 该电池充电时，阳极反应式为2Li2CO3-4e-2CO2+4Li+ O2；故D错；答案：C。8.答案：C解析：原电池是由两个半电池组成的，根据电池反应式Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s）判断，铜是负极，银是正极，负极上铜失电子发生氧化反应，正极上银离子得电子发生还原反应，则铜极应处于含有铜离子的可溶性盐溶液中，银处于含有银离子的可溶性银盐溶液中，电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，据此分析：AKNO3盐桥中的K+移向AgNO3溶液，A错误；BAg作正极，Cu作负极

20、，B错误；C工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大，正确；D取出盐桥后，该装置属于断路，电流计的指针不再发生偏转，D错误；答案选C。考点：考查原电池原理9.答案：C解析：CCu电极反应式为：Cu2+2eCu，故C正确；故选C.10.答案：C解析：化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成,因为断裂旧键要吸收能量,形成新键要放出能量,A正确;能量变化是化学反应的基本特征之一,B正确;图所示的装置不是原电池,故不能将化学能转变为电能,C不正确;图所示的反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,故其为放热反应,D正确。11.答案：D解析：A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积

21、，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；B.充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是失去电子转化为NiOOH，电极反应式为，B正确；C.放电时相当于是原电池，负极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为，C正确；D.原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。12.答案：D解析：A. 由图可知，该电池中有机物在微生物作用下发生氧化反应生成二氧化碳，M电极为负极；氧气和被还原，N电极为正极，所以M为电源负极，有机物被氧化，故A正确；B. 由图中信息可知，电池工作时，N极上氧气得到电子转化为水，氢离子浓

22、度减小，故N附近溶液增大，故B正确；C. 由图可知，离子浓度较大时，其去除率几乎为0，因为其有强氧化性和毒性，可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活，故C正确。D. 处理1mol 时需要6mol电子，但是同时也会有定量的氧气得到电子，故从交换摸左侧向右迁移的氢离子的物质的量大于6mol，故D错误；故选：D。13.答案：D解析：该燃料电池中，正极上氧气得电子生成氧离子，电极反应式为，故A正确；负极上甲烷失电子和氧离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为，故B正确；放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动，所以氧离子向负极移动，故C正确；向外电路释放电子的电极是负极，电子从负极流向正极，故D错

23、误。14.答案：A解析： A项，由图示可得，放电时铝在负极失电子，氧气在正极得电子，固体电解质只允许通过，所以穿过固体 电解质向正极移动而得到LiOH溶液，故A正确；B项，放电 时正极反应为,当外电路中有1 mol e转移时，生成1 mol，同时有1 mol穿过固体电解质 进入水性电解液，所以离子总数增加2，故B错误；C项，根 据电子守恒，应用该电池电镀铜，阴极质量增加64 g，即生成 1 mol铜，则电路中通过2 mol电子，理论上消耗0.5 mol， 在标准状况下体积为11.2 L，若不是标准状况则不一定，故C 错误；D项，因为固体电解质只允许通过，所以放电时，负 极反应式：Li- = L

24、i故D错误。15.答案：D解析：16.答案：B解析：A.电解池右侧室存在的转化为H2OO2,发生氧化反应,为阳极室,连接太阳能电池的正极,则a极为太阳能电池的负极,故A错误;B.产生丙烯的电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为3CO2+18H+18e-=CH3CH=CH2+6H2O,故B正确;C.电解池工作时,阳离子向阴极移动,H+通过质子交换膜从右向左扩散,故C错误;D.太阳能电池将光能转化为电能,而原电池将化学能转化为电能,故D错误;故选B。17.答案：B解析：A、依据原电池原理分析，原电池是将化学能转化为电能的装置，故A正确；B、原电池放电时，负极失去电子发生氧化反应，正极发生得电子的还

25、原反应，故B错误；C、原电池中电子流出的一极为负极，原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，电流从正极经导线流向负极，故C正确；D、原电池中，一般是比较活泼的电极材料易失电子、发生氧化反应，正极材料一般不参与反应，所以原电池的负极材料一般比正极活泼，故D正确；故选：B18.答案：(1)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀(2);加入KSCN溶液后产生白色沉淀0.05溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深(3)溶液中存在反应:;反应开始时,大,以反应、为主,增大。约30min后,小,以反应为主,减小解析：(1)烧杯底部的黑色固体中含有银和

26、过量的铁，要证明Ag的存在，可加硝酸并加热将固体溶解，然后用盐酸来检验的存在。(2)要证实假设a、b、c不是产生的主要原因,需将原实验中的溶液换成分别相同,但不含的溶液,可选硝酸酸化的0.05,溶液(pH2),通过向上层清液中滴加KSCN溶液后的现象差异进行验证。实验II中甲溶液是溶液,电极反应为:负极,正极,段时间后检验的存在及浓度,即可得出能将氧化成的结论3.解题时要注意实验过程中过量的铁始终是存在的。19.答案：（1）2H+ + 2e-=H2；在金属活动性顺序中， Cu在H后，Cu不能置换出H2；O2 + 4H+ + 4e-=2H2O（2）O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；溶液的酸碱性；排除溶液中的Na+（或）对实验的可能干扰解析： 20.答案：（1）正;0.3（2）NaOH;9.2（3）0.1149mol/L;偏小解析：