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2021高考化学热点选择题通关训练 专题八 原电池和电解池 专题训练 （含解析）
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这是一份2021高考化学热点选择题通关训练 专题八 原电池和电解池 专题训练 （含解析），共11页。
下列说法不正确的是( )
A．b为电源的正极
B．①②中，捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化
C．a极的电极反应式为2C2Oeq \\al(2－,5)－4e－===4CO2＋O2
D．上述装置存在反应：CO2eq \(=====,\s\up7(通电))C＋O2
答案 B
2.最近，科学家研发出了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.右边吸附层中发生了氧化反应
B.负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O
C.该电池总反应是H＋＋OH－===H2O
D.电解质溶液中Na＋向右移动、ClOeq \\al(－,4)向左移动
答案 A
3.对如图装置(铁的防护)的分析正确的是( )
A.甲装置是牺牲阳极的阴极保护法
B.乙装置是牺牲阳极的阴极保护法
C.一段时间后甲、乙装置中pH均增大
D.甲、乙装置中铁电极的电极反应式均为2H＋＋2e－===H2↑
答案 B
4.科学家尝试用微生物电池除去废水中的有害有机物，其原理如图所示：
下列有关说法错误的是( )
A.A极电极反应式为＋2e－＋H＋===＋Cl－
B.B极电极反应式为CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCOeq \\al(－,3)＋9H＋
C.溶液中的阴离子由A极向B极移动
D.该微生物电池在高温条件下无法正常工作
答案 C
5.如图是电化学还原CO2制备草酸铜(CuC2O4)的反应原理，电解液不参加反应，通电一段时间后，下列说法不正确的是( )
A.Cu电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋
B.草酸铜在阳离子交换膜右侧生成
C.该过程是电能转化为化学能
D.每生成1 ml CuC2O4需要标况下44.8 L CO2
答案 B
6.肼(分子式为N2H4，又称联氨)具有可燃性，在氧气中完全燃烧生成氮气，可用作燃料电池的燃料。
由题图信息可知下列叙述不正确的是( )
A.甲为原电池，乙为电解池
B.b电极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－
C.d电极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
D.c电极质量变化128 g时，理论消耗标准状况下的空气约为112 L
答案 B
7.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。制备Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。电解后，a室的NaHSO3浓度增大，b室的Na2SO3浓度增大。将a室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。下列叙述错误的是( )
A.阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
B.两个离子交换膜均为阴离子交换膜
C.a室反应的离子方程式为H＋＋SOeq \\al(2－,3)===HSOeq \\al(－,3)
D.a室增加0.1 ml NaHSO3时，两极共生成0.9 g气体
答案 B
8.水产养殖户常用电解法净化鱼池中的水质，其工作原理如下图所示。下列说法中正确的是( )
A.X极是电源的负极，发生氧化反应
B.工作过程中阴极区溶液的pH逐渐减小
C.Ⅰ极上的电极反应式：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋
D.当电路中转移10 ml e－时，Ⅱ极上产生22.4 L N2
答案 C
9.(2019·华文大教育二模)利用碳呼吸电池为钠硫电池充电的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A.a极为多孔碳电极
B.充电时，Na＋通过固体氧化铝陶瓷向N极移动
C.充电过程中每得到1 ml Al2(C2O4)3，N极上可生成3x ml S单质
D.随着反应的进行，碳呼吸电池中C2Oeq \\al(2－,4)浓度不断减小
答案 C
10用如图装置研究电化学原理，下列分析中错误的是( )
答案 D
11. 某学习小组设计如图所示实验装置，利用氢镍电池为钠硫电池充电。已知氢镍电池放电时的总反应式为NiO(OH)＋MH===Ni(OH)2＋M。
下列说法正确的是( )
A.a极为氢镍电池的正极
B.氢镍电池的负极反应式为
MH＋OH－－2e－===M＋＋H2O
C.充电时，Na＋通过固体Al2O3陶瓷向M极移动
D.充电时，外电路中每通过2 ml电子，N极上生成1 ml S单质
答案 C
12.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.HS－在硫氧化菌作用下转化为SOeq \\al(2－,4)的反应为HS－＋4H2O－8e－===SOeq \\al(2－,4)＋9H＋
B.电子从b极流出，经外电路流向a极
C.如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化
D.若该电池中处理0.1 ml HS－，则有0.8 ml H＋通过质子交换膜
答案 AD
13.原电池原理在消除SO2造成的空气污染方面有着重要的应用，下列是利用原电池原理将SO2转化除去的工作原理图，下列说法中正确的是( )
A.该装置可将化学能全部转化为电能
B.电流由A极流向B极
C.内电路中质子自右向左通过质子交换膜
D.A电极上的反应式：SO2－2e－＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
答案 D
14.工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(装置如图所示)。下列说法中错误的是( )
A.图中A口加入的溶液为稀KOH溶液
B.使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率
C.阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D.当有1 ml KMnO4生成时有2 ml K＋通过阳离子交换膜
答案 D
15.(2019·辽宁高三高考模拟)氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作，装置如图所示。未加入氨硼烷之前，两电极室质量相等，电池反应为NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。已知H2O2足量，下列说法正确的是( )
A.正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
B.电池工作时，H＋通过质子交换膜向正极移动
C.电池工作时，正、负极分别放出H2和NH3
D.工作足够长时间后，若左右两极室质量差为1.9 g，则电路中转移0.6 ml电子
答案 BD
16.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1所示，工作原理为Fe3＋＋Cr2＋eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))Fe2＋＋Cr3＋。图2为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法正确的是( )
A.图1电池放电时，Cl－从负极穿过选择性透过膜移向正极
B.图1电池放电时，电路中每通过0.1 ml电子，Fe3＋浓度降低0.1 ml·L－1
C.用图2电池给图1装置充电时，图2中电极a接图1的正极
D.用图2电池给图1装置充电时，每生成1 ml S2(s)，图1装置中就有4 ml Cr3＋被还原
答案 D
17.HIO3是强酸，其水溶液是强氧化剂。工业上，以KIO3为原料可制备HIO3。某学习小组拟用如图装置制备碘酸。M、N为惰性电极，ab、cd为交换膜。
下列推断错误的是( )
A.光伏电池的e极为负极，M极发生还原反应
B.Y极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
C.在标准状况下收集6 720 mL X和Y的混合气体时KIO3溶液减少3.6 g
D.制备过程中要控制电压，避免生成HIO4等杂质
答案 C
18.我国科学家利用透氧膜，一步获得合成NH3的原料气，工作原理如图所示。(空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计)，下列说法正确的是( )
A.电子由膜2侧向膜1侧迁移
B.膜1侧相当于电池的正极
C.若膜2侧所得气体eq \f(nH2,nN2)＝3，n(CH4)∶n(H2O)∶n(O2)＝14∶12∶1
D.膜1侧的电极反应式为CH4－2e－＋O2－===CO＋2H2
答案 CD
19.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋Lieq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是( )
A.放电时电池正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4
B.放电时电池内部Li＋向负极移动
C.充电过程中，电池正极材料的质量增加
D.可加入硫酸以提高电解质的导电性
答案 A
20.我国科学家研制出的新型铝锂-石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良特性，有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi＋C6(PF6)eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))Al＋C6＋Li＋＋PFeq \\al(－,6)。下列说法正确的是( )
A.放电时外电路中电子向铝锂电极移动
B.放电时正极反应为C6(PF6)＋e－===C6＋PFeq \\al(－,6)
C.充电时，应将石墨烯电极与电源负极相连
D.充电时，若电路中转移1 ml电子，则阴极质量增加9 g
答案 B
21微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2Oeq \\al(2－,7)离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是( )
A．M为电池正极，CH3COOH被还原
B．外电路转移4 ml电子时，M极产生22.4 L CO2
C．反应一段时间后，N极附近的溶液pH下降
D．Cr2Oeq \\al(2－,7)离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活
答案 D
22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。相关电解槽装置如图所示，用Cu—Si合金作硅源，在950 ℃利用三层液熔盐进行电解精炼，有关说法正确的是( )
A．电子由液态Cu—Si合金流出，流入液态铝电极
B．液态铝电极与正极相连，作为电解池的阳极
C．在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化，Si4＋优先于Cu2＋被还原
D．三层液熔盐的作用是使电子能够在三层间自由流动
答案 A选项
连接
电极材料
分析
a
b
A
K1、K2
石墨
铁
模拟铁的吸氧腐蚀
B
K1、K2
锌
铁
模拟钢铁防护中牺牲阳极的阴极保护法
C
K1、K3
石墨
铁
模拟电解饱和食盐水
D
K1、K3
铁
石墨
模拟钢铁防护中外加电流的阴极保护法
下列说法不正确的是( )
A．b为电源的正极
B．①②中，捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化
C．a极的电极反应式为2C2Oeq \\al(2－,5)－4e－===4CO2＋O2
D．上述装置存在反应：CO2eq \(=====,\s\up7(通电))C＋O2
答案 B
2.最近，科学家研发出了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.右边吸附层中发生了氧化反应
B.负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O
C.该电池总反应是H＋＋OH－===H2O
D.电解质溶液中Na＋向右移动、ClOeq \\al(－,4)向左移动
答案 A
3.对如图装置(铁的防护)的分析正确的是( )
A.甲装置是牺牲阳极的阴极保护法
B.乙装置是牺牲阳极的阴极保护法
C.一段时间后甲、乙装置中pH均增大
D.甲、乙装置中铁电极的电极反应式均为2H＋＋2e－===H2↑
答案 B
4.科学家尝试用微生物电池除去废水中的有害有机物，其原理如图所示：
下列有关说法错误的是( )
A.A极电极反应式为＋2e－＋H＋===＋Cl－
B.B极电极反应式为CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCOeq \\al(－,3)＋9H＋
C.溶液中的阴离子由A极向B极移动
D.该微生物电池在高温条件下无法正常工作
答案 C
5.如图是电化学还原CO2制备草酸铜(CuC2O4)的反应原理，电解液不参加反应，通电一段时间后，下列说法不正确的是( )
A.Cu电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋
B.草酸铜在阳离子交换膜右侧生成
C.该过程是电能转化为化学能
D.每生成1 ml CuC2O4需要标况下44.8 L CO2
答案 B
6.肼(分子式为N2H4，又称联氨)具有可燃性，在氧气中完全燃烧生成氮气，可用作燃料电池的燃料。
由题图信息可知下列叙述不正确的是( )
A.甲为原电池，乙为电解池
B.b电极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－
C.d电极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
D.c电极质量变化128 g时，理论消耗标准状况下的空气约为112 L
答案 B
7.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。制备Na2S2O5可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。电解后，a室的NaHSO3浓度增大，b室的Na2SO3浓度增大。将a室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。下列叙述错误的是( )
A.阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
B.两个离子交换膜均为阴离子交换膜
C.a室反应的离子方程式为H＋＋SOeq \\al(2－,3)===HSOeq \\al(－,3)
D.a室增加0.1 ml NaHSO3时，两极共生成0.9 g气体
答案 B
8.水产养殖户常用电解法净化鱼池中的水质，其工作原理如下图所示。下列说法中正确的是( )
A.X极是电源的负极，发生氧化反应
B.工作过程中阴极区溶液的pH逐渐减小
C.Ⅰ极上的电极反应式：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋
D.当电路中转移10 ml e－时，Ⅱ极上产生22.4 L N2
答案 C
9.(2019·华文大教育二模)利用碳呼吸电池为钠硫电池充电的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A.a极为多孔碳电极
B.充电时，Na＋通过固体氧化铝陶瓷向N极移动
C.充电过程中每得到1 ml Al2(C2O4)3，N极上可生成3x ml S单质
D.随着反应的进行，碳呼吸电池中C2Oeq \\al(2－,4)浓度不断减小
答案 C
10用如图装置研究电化学原理，下列分析中错误的是( )
答案 D
11. 某学习小组设计如图所示实验装置，利用氢镍电池为钠硫电池充电。已知氢镍电池放电时的总反应式为NiO(OH)＋MH===Ni(OH)2＋M。
下列说法正确的是( )
A.a极为氢镍电池的正极
B.氢镍电池的负极反应式为
MH＋OH－－2e－===M＋＋H2O
C.充电时，Na＋通过固体Al2O3陶瓷向M极移动
D.充电时，外电路中每通过2 ml电子，N极上生成1 ml S单质
答案 C
12.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是( )
A.HS－在硫氧化菌作用下转化为SOeq \\al(2－,4)的反应为HS－＋4H2O－8e－===SOeq \\al(2－,4)＋9H＋
B.电子从b极流出，经外电路流向a极
C.如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化
D.若该电池中处理0.1 ml HS－，则有0.8 ml H＋通过质子交换膜
答案 AD
13.原电池原理在消除SO2造成的空气污染方面有着重要的应用，下列是利用原电池原理将SO2转化除去的工作原理图，下列说法中正确的是( )
A.该装置可将化学能全部转化为电能
B.电流由A极流向B极
C.内电路中质子自右向左通过质子交换膜
D.A电极上的反应式：SO2－2e－＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
答案 D
14.工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾，可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(装置如图所示)。下列说法中错误的是( )
A.图中A口加入的溶液为稀KOH溶液
B.使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率
C.阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D.当有1 ml KMnO4生成时有2 ml K＋通过阳离子交换膜
答案 D
15.(2019·辽宁高三高考模拟)氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作，装置如图所示。未加入氨硼烷之前，两电极室质量相等，电池反应为NH3·BH3＋3H2O2===NH4BO2＋4H2O。已知H2O2足量，下列说法正确的是( )
A.正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
B.电池工作时，H＋通过质子交换膜向正极移动
C.电池工作时，正、负极分别放出H2和NH3
D.工作足够长时间后，若左右两极室质量差为1.9 g，则电路中转移0.6 ml电子
答案 BD
16.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1所示，工作原理为Fe3＋＋Cr2＋eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))Fe2＋＋Cr3＋。图2为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法正确的是( )
A.图1电池放电时，Cl－从负极穿过选择性透过膜移向正极
B.图1电池放电时，电路中每通过0.1 ml电子，Fe3＋浓度降低0.1 ml·L－1
C.用图2电池给图1装置充电时，图2中电极a接图1的正极
D.用图2电池给图1装置充电时，每生成1 ml S2(s)，图1装置中就有4 ml Cr3＋被还原
答案 D
17.HIO3是强酸，其水溶液是强氧化剂。工业上，以KIO3为原料可制备HIO3。某学习小组拟用如图装置制备碘酸。M、N为惰性电极，ab、cd为交换膜。
下列推断错误的是( )
A.光伏电池的e极为负极，M极发生还原反应
B.Y极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
C.在标准状况下收集6 720 mL X和Y的混合气体时KIO3溶液减少3.6 g
D.制备过程中要控制电压，避免生成HIO4等杂质
答案 C
18.我国科学家利用透氧膜，一步获得合成NH3的原料气，工作原理如图所示。(空气中N2与O2的物质的量之比按4∶1计)，下列说法正确的是( )
A.电子由膜2侧向膜1侧迁移
B.膜1侧相当于电池的正极
C.若膜2侧所得气体eq \f(nH2,nN2)＝3，n(CH4)∶n(H2O)∶n(O2)＝14∶12∶1
D.膜1侧的电极反应式为CH4－2e－＋O2－===CO＋2H2
答案 CD
19.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋Lieq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是( )
A.放电时电池正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4
B.放电时电池内部Li＋向负极移动
C.充电过程中，电池正极材料的质量增加
D.可加入硫酸以提高电解质的导电性
答案 A
20.我国科学家研制出的新型铝锂-石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良特性，有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi＋C6(PF6)eq \(,\s\up7(放电),\s\d5(充电))Al＋C6＋Li＋＋PFeq \\al(－,6)。下列说法正确的是( )
A.放电时外电路中电子向铝锂电极移动
B.放电时正极反应为C6(PF6)＋e－===C6＋PFeq \\al(－,6)
C.充电时，应将石墨烯电极与电源负极相连
D.充电时，若电路中转移1 ml电子，则阴极质量增加9 g
答案 B
21微生物燃料电池可净化废水，同时还能获得能源或有价值的化学产品，图1为其工作原理，图2为废水中Cr2Oeq \\al(2－,7)离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是( )
A．M为电池正极，CH3COOH被还原
B．外电路转移4 ml电子时，M极产生22.4 L CO2
C．反应一段时间后，N极附近的溶液pH下降
D．Cr2Oeq \\al(2－,7)离子浓度较大时，可能会造成还原菌失活
答案 D
22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。相关电解槽装置如图所示，用Cu—Si合金作硅源，在950 ℃利用三层液熔盐进行电解精炼，有关说法正确的是( )
A．电子由液态Cu—Si合金流出，流入液态铝电极
B．液态铝电极与正极相连，作为电解池的阳极
C．在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化，Si4＋优先于Cu2＋被还原
D．三层液熔盐的作用是使电子能够在三层间自由流动
答案 A选项
连接
电极材料
分析
a
b
A
K1、K2
石墨
铁
模拟铁的吸氧腐蚀
B
K1、K2
锌
铁
模拟钢铁防护中牺牲阳极的阴极保护法
C
K1、K3
石墨
铁
模拟电解饱和食盐水
D
K1、K3
铁
石墨
模拟钢铁防护中外加电流的阴极保护法
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