2020年高考化学深化复习命题热点提分专题09原电池电解池

专题09 原电池、电解池1．下列设备工作时，将化学能直接转化为电能的是( )A.硅太阳能电池B.氢氧燃料电池C.电解水消毒装置D.热电发电【解析】B项正确；电解装置可将电能转化为化学能，C项错误；热电发电过程中将热能转化为电能，D项错误。

【答案】：B2．如图是铺设输气管道(钢铁管道)的工地现场。

白色塑料袋中盛装的是镁合金阴极保护填料，工人正在通过导线将镁合金填料焊接在管道上。

下列说法正确的是( )A．工作时电流由镁合金流向钢铁管道B．焊接点的焊料及导线可以使用导电性能较好的铜C．镁合金填料可以用锡合金填料代替D．镁合金填料工作时的电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋【答案】：D3．下列叙述中正确的是( )A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应【解析】：原电池的负极失电子，发生的是氧化反应，B项错误；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，C 项错误；在电解池的阴极上阳离子得到电子，发生还原反应，D项错误。

【答案】：A4．下列有关原电池、电解池和电化学腐蚀的说法正确的是( )A．图a是原电池，可以实现化学能转化为电能B．图b电解一段时间后，加入适量CuO固体，可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度C．图c装置可以防止铁钉生锈D．图d在轮船铁质外壳上镶嵌锡块，可减缓船体的腐蚀速率【答案】：B5.2015年7月10日至7月13日，第14届国际消费电子博览会在青岛举办。

一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K 3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K 4[Fe(CN)6]的混合溶液。

下列说法不正确的是( ) A ．K ＋移向催化剂bB ．催化剂a 表面发生的化学反应：Fe(CN)4－6－e －===Fe(CN)3－6 C ．Fe(CN)3－6在催化剂b 表面被氧化D ．电解质溶液中的Fe(CN)4－6和Fe(CN)3－6浓度基本保持不变【解析】：由电子流向可知a 为负极，发生失电子的氧化反应：Fe(CN)4－6－e －===Fe(CN)3－6；b 为正极，发生Fe(CN)3－6＋e －===Fe(CN)4－6；只有C 选项错误。

【答案】：C6．制备单质锰的实验装置如图所示，阳极以稀硫酸为电解液，阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液，电解装置中大箭头表示溶液中阴离子移动的方向。

下列说法不正确的是( ) A ．M 是电源的负极B ．左侧气孔逸出的气体可能为副产物H 2C ．电解槽中发生的总反应为MnSO 4＋2H 2O=====通电MnO 2＋H 2↑＋H 2SO 4 D ．若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，阳极可能得到MnO 2【答案】：C7．一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物用C 6H 10O 5表示。

下列有关说法正确的是( ) A ．b 电极为该电池的负极 B ．b 电极附近溶液的pH 减小C ．a 电极反应式：C 6H 10O 5－24e －＋7H 2O===6CO 2↑＋24H ＋D ．中间室：Na ＋移向左室，Cl －移向右室【解析】：b电极上有N2生成，N2为NO－3的还原产物，故b电极反应式为2NO－3＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，b 电极发生还原反应，是电池的正极，A项错误；b电极发生的反应消耗H＋，故该电极附近溶液的pH增大，B 项错误；a电极为负极，C6H10O5失电子生成CO2，C项正确；因左侧为Cl－交换膜，Cl－只能在左室与中间室之间交换，右侧为Na＋交换膜，故Na＋只能在右室与中间室之间交换，D项错误。

【答案】：C8．铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe3＋＋Cr2＋放电充电Fe2＋＋Cr3＋。

下列说法一定正确的是( )A．电池充电时，阴极的电极反应式为Cr3＋＋e－===Cr2＋B．电池放电时，负极的电极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋C．电池放电时，Cl－从负极穿过选择性透过膜移向正极D．电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3＋浓度降低0.1 mol·L－1【答案】：A9．已知反应：2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O。

某科研小组用如图电解装置，由Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7溶液。

下列有关叙述正确的是( )A．CrO2－4生成Cr2O2－7的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得B．a为电源正极C．d口流出的NaOH溶液的浓度与c口通入的NaOH溶液的浓度相同D．Na＋从右侧通过阳离子交换膜进入左侧【解析】：电解装置右侧发生Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的反应，尽管Cr元素化合价无变化，但该反应必须在酸性环境中才能发生，故可以通过电解方法获得，A项错误；右侧反应时所需的H＋来源于H2O的电解，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故右侧电极为阳极，阳极连接电源正极，即b为电源正极，a为电源负极，B项错误；左侧电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故d口流出的NaOH溶液的浓度比c口通入的NaOH溶液的浓度大，C项错误；电解时，阳离子从阳极流向阴极，D项正确。

【答案】：D10．Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。

该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。

该电池工作时，下列说法正确的是A. Mg电极是该电池的正极B. H2O2在石墨电极上发生氧化反应C. 石墨电极附近溶液的pH增大D. 溶液中Cl－向正极移动【答案】C11．一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是A．该电池工作时，每消耗22.4L NH3转移3mol电子B．电子由电极A经外电路流向电极BC．电池工作时，OH－向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为：O2+ 4H＋+ 4e－＝2H2O【答案】B【解析】A、温度、压强未知，无法计算22.4L NH3的物质的量，A错误；B、该电池中氧气得到电子所在电极B为正极，电极A为负极，电子由电极A经外电路流向电极B，B正确；C、电池工作时，OH－向负极移动，C错误；D、该电池电解质为碱性，电极B上发生的电极反应为：O2+ 2H2O+ 4e－＝4OH-，D错误。

答案选B。

12．科学家设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。

下列说法不正确的是( )A．通入N2的电极发生的电极反应式为：N2+6e-+8H+=2NH4+B．反应过程中溶液的pH会变大，故需要加入盐酸C．该电池外电路电流从通入H2的电极流向通入N2的电极D．通入H2的电极为负极，A为NH4Cl【答案】C13．某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+ O2 = 2H2O，下列有关说法正确的是A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O +4e－=4OH－C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极【答案】D【解析】A.燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，则a是负极，通入氧化剂的电极b是正极，电子从负极a沿导线流向正极b，故A错误；B．b是正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，故B错误；C．温度和压强未知，导致气体摩尔体积未知，所以无法计算氢气体积，故C错误；D．放电时，a是负极、b是正极，阳离子氢离子从负极a通过固体酸电解质传递到b极，故D正确；故选D。

14．工业上可利用下图所示电解装置吸收和转化SO2（A、B均为惰性电极）。

下列说法正确的是A．A电极接电源的正极B．A极区溶液的碱性逐渐增强C．本装置中使用的是阴离子交换膜D．B极的电极反应式为SO2＋2e－＋2H2O == SO42－＋4H＋【答案】B15．如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。

将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在 F极附近显红色．则下列说法正确的是A．若用乙烷、空气燃料电池作电源，电解质为KOH溶液，则B极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液C．(丁)装置中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷D．C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1∶1∶2∶2【答案】C16．某小组同学用如图所示装置研究电化学原理。

下列关于该原电池的说法不正确的是A．原电池的总反应为Fe＋Cu2+ =Fe2+＋CuB．盐桥中是KNO3 溶液，则盐桥中NO3－移向乙烧杯C．其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑D．反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过0.2 mol电子。

【答案】B【解析】A.根据图示可知，在该原电池中，负极是Fe，发生反应：Fe-2e-=Fe2+，石墨为正极，在正极上发生反应：Cu2++2e-=Cu，实验总反应方程式是Fe＋Cu2+=Fe2+＋Cu，正确； B．盐桥中是KNO3 溶液，则根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，盐桥中NO3－移向正电荷较多的甲烧杯，错误；C. 其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，由于溶液中阳离子获得电子的能力H+> NH4+，在正极石墨电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，正确；D．反应前，电极质量相等，由于阳极发生反应：Fe-2e-=Fe2+，每转移2mol电子，负极减少质量56g，在正极发生反应：Cu2++2e-=Cu，质量增加64g，两个电极质量相差120g，则电解一段时间后，两电极质量相差12 g，(12÷120)×2mol= 0.2 mol，正确。

17．一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料吸氢后制备的二次电池(充放电电池)工作原理如下图所示，该电池的电解质为6 mol·L－1KOH溶液，下列说法中正确的是A．放电时K＋移向碳电极B．放电时电池负极的电极反应为H2－2e－= 2H＋C．充电时镍电极的电极反应为Ni(OH)2 + OH――e－= NiO(OH) + H2OD．该电池充电时将碳电极与电源的正极相连，发生氧化反应【答案】C18．电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。

在一定的电压下通电后，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色又逐渐变浅。

（已知：3I2+ 6OH—= IO3—+5I—+3H2O ， IO3—离子无色）；下列说法不正确的是A．右侧发生的电极反应式：2H2O+2e—= H2↑+2OH-B．a为电源正极C．电解结束时，右侧溶液中没有IO3—D．用阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式为：KI + 3H2O KIO3+3H2↑【答案】C【解析】A、左侧溶液变蓝色，生成I2，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正确；B、左侧溶液变蓝色，生成I2，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，所以a为电源正极，故B正确；C、一段时间后，蓝色变浅，发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，中间为阴离子交换膜，右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液呈电中性，左侧的IO3-通过阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有IO3-，故C错误；D、左侧电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=I2，同时发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故总的电极反应式为：KI+3H2O KIO3+3H2↑，故D正确；故选C。