2020届高三化学化学二轮复习--高考常考题型：原电池、电解池串联的分析和计算

一、单选题

1. 难度：困难

如图所示，甲池的总反应式为：CH4+2O2+2KOU=K2CO3+3H2O，下列说法正确的是（    ）

A. 甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置

B. 甲池中正极的电极反应式是O2+4e-+4H+=2H2O

C. 反应过程中，乙池的pH逐渐减小

D. 甲池中消耗O2的体积与丙池生成气体的总体积在相同条件下的比值为1∶2

2. 难度：中等

在下列装置中，MSO₄和NSO₄是两种常见金属的易溶盐。当K闭合时，SO₄^2-从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是（ ）

A.溶液中c(M²⁺)减小

B.N的电极反应式：N-2e^-＝N²⁺

C.X电极上有H₂产生，发生还原反应

D.反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀

3. 难度：中等

某同学按右图所示的装置进行实验。 A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当 K 闭合时，在交换膜处 SO₄^2-从右向左移动。下列分析正确的是

A.溶液中A²⁺浓度减小

B.B 的电极反应： B－2eˉ=B²⁺

C.y 电极上有 H₂产生，发生还原反应

D.反应初期，x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

4. 难度：困难

“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应。其供电原理是：白天太阳能帆板发电，将一部分电量直接供给天宫一号，另一部分电量储存在镍氢电池里，供黑夜时使用。镍氢电池放电时的总反应原理为：MH + NiO(OH) → M + Ni(OH)₂ （M为氢化物电极的储氢金属，也可看做H₂直接参加反应)。下列说法正确的是

A.充电时阴极区电解质溶液pH降低

B.在使用过程中此电池要不断补充水

C.放电时NiO(OH)在电极上发生氧化反应

D.充电时阳极反应为：Ni(OH)₂－e^－+OH^－＝NiO(OH)+H₂O

5. 难度：简单

如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中．下列分析正确的是（  ）

A.闭合，铁棒上发生的反应为

B.闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐降低

C.闭合，铁棒不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法

D.闭合，电路中通过个电子时，两极共产生气体

二、多选题

6. 难度：中等

某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法正确的是（    ）

A.图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应

B.实验过程中，甲池左侧烧杯中NO₃^-的浓度不变

C.若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，乙池某电极析出1.6g金属，则乙中的某盐溶液可能是AgNO₃溶液

D.若用铜制U形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U型物称量，质量不变

三、单选题

7. 难度：中等

如图所示，其中甲池的总反应式为，下列说法正确的是 （  ）

A.甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置

B.甲池通入的电极反应式为

C.反应一段时间后，向乙池中加入一定量固体能使溶液恢复原浓度

D.甲池中消耗标准状况下，此时丙池中理论上最多产生 g固体

8. 难度：简单

图1为甲烷和构成的燃料电池示意图，电解质为KOH溶液，图2为电解溶液的装置，电极材料均为石墨．用该装置进行实验，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀．下列说法正确的是（  ）

A.图1中电解质溶液的pH增大

B.图2中电解溶液的总反应为

C.A处通入的气体为，电极反应式为

D.电解池中向x极移动

9. 难度：简单

全固态锂硫电池是一种新型电池，其能量密度约为一般电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍，且成本更低廉。已知锂硫电池的总反应为，用此电池作电源电解足量的溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是（ ）

A.乙池溶液中的NO₃移向铁电极

B.乙池石墨电极反应式为

C.甲池充电时，锂电极发生氧化反应

D.甲池中消耗14g锂，乙池中产生氧气标准状况下

10. 难度：中等

中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如图甲，电池的工作原理如图乙。下列有关说法正确的是

A.放电时，纸张中的纤维素作为锂电池的负极

B.充电时，若阳极放出1molO₂，则有4mol e^－回到电源正极

C.开关K闭合给锂电池充电，X对应充电电极上的反应为Li⁺+e^－=Li

D.放电时，Li⁺由正极经过有机电解质溶液移向负极

11. 难度：中等

某电池的简易装置图如下所示，a、b、y、x电极材料均为惰性电极，分别从A、B处通入乙醇和O₂，用该装置进行实验，下列说法正确的是(     )

A. a电极反应式为C₂H₅OH+12OH^――12e^－=2CO₂↑+9H₂O

B. AlCl₃溶液中的总反应为2Cl^－+2H₂O=Cl₂↑+H₂↑+2OH^－

C. 反应开始后，观察到x电极附近出现白色沉淀

D. 左侧电池每通入32gO₂，右侧电解池共生成2mol气体

12. 难度：中等

某同学按右图所示的装置进行实验。 A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当 K 闭合时，在交换膜处 SO₄^2-从右向左移动。下列分析正确的是

A.溶液中A²⁺浓度减小

B.B 的电极反应： B－2eˉ=B²⁺

C.y 电极上有 H₂产生，发生还原反应

D.反应初期，x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

13. 难度：简单

将如图所示实验装置的K闭合，下列判断不正确的是（  ）

A.盐桥中向甲池移动

B.电子沿路径流动

C.片刻后乙池中增大

D.滤纸上的红点向a移动

14. 难度：中等

用酸性氢氧燃料电池为电源电解溶液，实验装置如图所示．下列关于此装置的说法中，正确的是（ ）

A.燃料电池工作时，负极反应为

B.a极是石墨，b极是铜时，b极的电极反应为：

C.a极是石墨，b极是纯铜时，电解一定时间后两极产生的气体体积都为标准状况，则原溶液的浓度是

D.a、b两极均是石墨时，若a极产生的气体为标准状况，则U形管中溶液的PH为体积变化忽略不计

15. 难度：中等

碳呼吸电池被誉为改变世界的创新技术，设想用碳呼吸电池为钠硫电池充电的装置如下图所示：下列说法不正确的是     

A.b极是多孔碳电极

B.充电时，通过固体氧化铝陶瓷向M极移动

C.随着反应的进行，碳呼吸电池中浓度不断减小

D.充电过程中碳呼吸电池每消耗，N极上可生成单质

16. 难度：中等

2019年10月9日诺贝尔化学奖颁给三位科学家，以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。用镁代替锂可增加电池的能量密度，一种镁电池的总反应如下：，用该电池在碳棒上镀铜装置如图，下列说法正确的是      

A.装置Ⅰ放电时的b电极反应式为：

B.装置II中d极是碳棒，接通电路后，硫酸铜溶液浓度减小

C.装置I中最适合用阴离子交换膜，向b极移动

D.若用阴离子交换膜，有通过时，消耗镁12g

17. 难度：中等

以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法正确的是

A.燃料电池工作时，正极反应为O₂+2H₂O+4e^－═ 4OH^－

B.a极是铜，b极是铁时，硫酸铜溶液浓度减小

C.a、b两极若是石墨，在同温同压下a极产生的气体与电池中消耗的乙烷体积的比为7/2

D.a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同

18. 难度：中等

有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如下图所示（电极未标出），下列说法不正确的是（　　）

A. 气体B为H₂

B. 相同条件下，当电解池生成2L Cl₂，理论上燃料电池应消耗1L O₂

C. 极室1 与极室2之间的离子交换膜也为阳离子交换膜

D. 溶液a、b、c的pH大小顺序为：a>b>c

19. 难度：中等

利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂，装置如图所示，下列说法正确的是（  ）

A.b电极反应式是

B.甲中每消耗，a电极附近溶液增加2mol

C.开始阶段c电极反应式是

D.甲、乙装置中分别生成的硫酸和的物质的量相等

20. 难度：中等

NaBH₄燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如图所示。下列说法不正确的是

A.离子交换膜应为阳离子交换膜，Na⁺由左极室向右极室迁移

B.该燃料电池的负极反应式为BH₄^－+8OH^－-8e^－=BO₂^－+6H₂O

C.电解池中的电解质溶液可以选择CuSO₄溶液

D.每消耗2.24LO₂(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8g

四、多选题

21. 难度：困难

现以CO、O₂、熔融盐Z(Na₂CO₃)组成的燃料电池,采用电解法处理CO同时制备N₂O₅,装置如图所示,其中Y为CO₂。下列说法不合理的是(　　)

A.石墨Ⅰ是原电池的负极,发生氧化反应

B.甲池中的CO₃^2-向石墨Ⅱ极移动

C.乙池中左端Pt极电极反应式:N₂O₄-2e^-+2HNO₃2N₂O₅+2H⁺

D.若甲池消耗标准状况下的氧气2.24 L,则乙池中产生氢气0.05 mol

五、单选题

22. 难度：中等

电化学知识在实际生产和生活中有广泛的用途，氢氧燃料电池乙池和电解的实验装置甲池联合，把工业上有毒的废气含苯蒸汽通过右图的装置一定条件下可实现有机物转化，实现废物的利用．从C出口为气体标准状况下，甲池中A为含苯蒸汽的物质的量分数为的混合气体，B为20mol混合气体，其中含苯蒸汽的物质的量分数为，下列说法不正确的是（  ）

A.D极电极反应：

B.E处通入，C处有放出

C.甲池中阴极区只有苯被还原

D.导线中共传导14mol电子

23. 难度：中等

如图所示，下列说法正确的是（  ）

A.甲池通入的电极反应式为

B.反应一段时间后，丙池中硫酸铜浓度不变

C.当甲池中消耗标况下时，丙池中粗铜端减重

D.乙池中生成白色物质，若将乙醇与氧气互换，乙池中仍生成白色物质

24. 难度：困难

科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左图，用Cu－Si合金作硅源，在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼，并利用某CH₄燃料电池（右图）作为电源。有关说法不正确的是

A. 电极c与a相连，d与b相连

B. 左侧电解槽中：Si 优先于Cu被还原，Cu优先于Si被氧化

C. 三层液熔盐的作用是增大电解反应面积，提高硅沉积效率

D. 相同时间下，通入CH₄、O₂的体积不同，会影响硅提纯速率

25. 难度：困难

用铅蓄电池电解甲、乙电解图池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)＋PbO₂(s)＋2H₂SO₄(aq) 2PbSO₄(s)＋2H₂O(l)。电解一段时间后，发现a极上析出红色固体物质，下列说法正确的是(  )

A. d极为阴极

B. 若利用甲池精炼铜，b极应为粗铜

C. 放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:

PbO₂(s)＋4H^＋(aq)＋SO (aq)＋2e^－ ＝PbSO₄(s)＋2H₂O(l)

D. 若四个电极材料均为石墨，当析出6.4 g Cu时，两池中共产生气体3.36 L(标准状况下)

26. 难度：简单

如下图所示，将两烧杯用导线相连，Pt、Cu、Zn、石墨棒分别为四个电极，当闭合开关后，下列叙述正确的是（  ）

A.Cu极附近浓度增大

B.Cu极为电解池阳极

C.电子由石墨棒流向Pt极

D.当石墨棒上有电子转移时，Pt极上有生成

27. 难度：中等

为了实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO₂并提供O₂，我国科学家设计了如下图装置，反应完毕，电解质溶液的pH保持不变。下列说法正确的是

A. 图中N型半导体为正极，P型半导体为负极

B. Y 电极的反应：4OH^--4e^-=2H₂O +O₂↑

C. 图中离子交换膜为阳离子交换膜

D. 该装置实现了“太阳能→化学能→电能”的转化

28. 难度：中等

下图所示装置可间接氧化工业废水中含氮离子（NH₄⁺）。下列说法不正确的是

A.乙是电能转变为化学能的装置

B.含氮离子氧化时的离子方程式为：3Cl₂ + 2NH₄⁺=N₂ + 6Cl^-+8H⁺

C.若生成H₂和N₂的物质的量之比为3:1，则处理后废水的pH减小

D.电池工作时，甲池中的Na^＋移向Mg电极

29. 难度：中等

丙烷(C₃H₈)熔融盐燃料电池和锌蓄电池均为用途广泛的直流电源，放电时二者的总反应分别为C₃H₈+5O₂=3CO₂+4H₂O，2Zn+O₂=2ZnO。用丙烷(C₃H₈)燃料电池为锌蓄电池充电的装置如图所示，下列说法不正确的

A. 物质M为CO₂

B. 燃料电池消耗1mo1O₂时，理论上有4molOH^-透过b膜向P电极移动

C. a膜、b膜均适宜选择阴离子交换膜

D. 该套装置中，锌蓄电池的Q极反应式为Zn+2OH^--2e^-=ZnO+H₂O

30. 难度：中等

如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(K₂NCONH₂)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装罝；同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是

A.H⁺透过质子交换膜由右向左移动

B.铜电极应与X相连接

C.M电极反应式：H₂NCONH₂+H₂O-6e^-== CO₂↑+N₂↑+6H⁺

D.当N电极消耗0.25 mol气体时，铁电极增重16 g