高三化学一轮专题练习--原电池.docx

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1、高三新高考化学大一轮专题练习-原电池一、单选题1（2023河南郑州统考二模）pH计是通过测定电池两极电势差(即电池电动势E)确定待测液pH的仪器，复合电极pH计的工作原理如图。室温下，E=0.059pH+0.2 (E的单位为V)。下列说法错误的是ApH计工作时，化学能转变为电能B指示电极的电极电势随待测溶液的c(H+)变化而变化C若参比电极电势比指示电极电势高，则指示电极的电极反应式：AgCl(s)+e- = Ag(s) +Cl-D室温下，若E为0. 377V，则待测溶液的pH=3.02（2023陕西西安统考二模）燃料敏化太阳能电池因其工艺简单、性能稳定等特点深受科学家的青睐。一种钌基配合物作

2、为光敏剂(S)的太阳能电池的工作原理如图所示，其中一个电极可表示为TiO2/S，电极反应为TiO2/S* TiO2/S+e-。下列有关说法错误的是A该电池工作时，光能直接转化为电能B电池的正极反应为+2e- 3I-C电解质溶液中可发生反应TiO2/S+3I-TiO2/S+D电池的电解质溶液中I-和的浓度不会减少3（2023河南新乡统考二模）基于H2O、H2O2、O2自循环的生物混合光电化学电池，在单个单元中实现可持续太阳能一燃料一电能转换，工作原理如图。下列说法错误的是A电池工作时，电子由电极N经导线流向电极MB负极的电极反应式有2H2O-2e- =H2O2+2H+C自循环过程中存在O2+2e

3、- +2H+= H2O2D该电池的有效开发和利用可减少碳排放4（2023春广东汕头高三金山中学校考期中）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池工作原理如图所示，下列有关说法正确的是A电极b名称是负极B电极a上发生氧化反应C电子由电极a经过NaOH溶液中流向电极bD电极b的电极反应式为：5（2023春陕西西安高三统考阶段练习）近年来，我国科学技术迅猛发展。下列设备工作时，将化学能转化为电能的是设备名称微波炉木炭烧烤摄像机电池太阳能路灯选项ABCDAABBCCDD6（2022秋广东梅州高三校考期末）碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：

4、Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn2O3(s)+2OH-(aq)C电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极D外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g7（2023春江苏高三校联考阶段练习）金属及其化合物在生产生活中应用广泛。2011年云南的“乌铜走银”制作技艺列入国家级非物质文化遗产名录。制作中的走银工序是将氧化变黑的银丝嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，再经揉黑工序，用手边焐边搓揉铜器，直到铜器表面变成乌黑、银丝变得光亮。铜

5、、硫酸铜、硝酸银、银氨溶液是实验室常用的含铜或银的化学试剂。从废定影液主要含有H+、Ag(S2O3)、H2SO3、Br-等微粒中回收Ag和Br2的主要步骤：向该废定影液中加入氢氧化钠调节pH在7.58.5之间，然后再加入稍过量Na2S溶液沉银，过滤、洗涤及干燥，灼烧Ag2S制Ag；滤液中通入Cl2氧化Br-，用苯萃取分液。下列有关“乌铜走银”的说法不正确的是A走银工序中没有化学键断裂B揉黑工序中发生了原电池反应C用铝丝代替银丝，铜器也会变黑D银丝可以长时间保持光亮8（2023春四川成都高三校考阶段练习）关于下列各装置图的叙述正确的是A用图装置实现铁上镀铜，b极为铁，电解质溶液可以是溶液B图装置

6、盐桥中的移向左烧杯C图装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法D图两个装置中通过导线的电子数相同时，正极析出产品的物质的量不同9（2023春江西赣州高三校考期中）某课题组用单原子锚定在氮掺杂的碳纳米片上的催化剂构建二次锌-空气电池，其放电原理如图所示：下列叙述错误的是A放电时，空气扩散层有利于得电子B当锌箔消耗时，有通过阴离子交换膜移向锌箔C充电时，阴极的电极反应式为D放电时，锌箔电极电势低，充电时，锌箔电极电势高10（2022天津统考高考真题）近年我国在科技领域不断取得新成就。对相关成就所涉及的化学知识理解错误的是A我国科学家实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成，

7、淀粉是一种单糖B中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气，石油和天然气都是混合物C我国实现了高性能纤维锂离子电池的规模化制备，锂离子电池放电时将化学能转化为电能D以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟，硅树脂是一种高分子材料11（2022秋福建泉州高三校考阶段练习）一种新型镁储备电池储存寿命长，电压平稳，电池反应为Mg+Cu2Cl2=2Cu+MgCl2。实验室以该电池为电源处理含Na2SO4废水，同时制备NaOH和H2SO4的装置如图所示。下列说法错误的是AM电极材料为MgBab为阴离子交换膜CN极的电极反应式为Cu2Cl2+2e-=2Cu+2Cl-D电路上每通过4mo

8、le-，阴阳两极总共产生67.2L气体12（2023秋辽宁锦州高三统考期末）电池结构如图所示，a和b为两个电极，其中之一为单质钾。下列说法错误的是A正极反应式为B隔膜为阳离子交换膜，允许通过，不允许通过C用此电池电解水，消耗3.9g钾时，可电解1.8g水D充电过程电能转化为化学能，a电极生成K发生还原反应二、多选题13（2023山东济宁一中校联考模拟预测）燃料敏化太阳能电池因其工艺简单、性能稳定等特点深受科学家的青睐。一种钌基配合物作为光敏剂(S)的太阳能电池的工作原理如图所示，其中一个电极可表示为TiO2/S，电极反应为TiO2/S*TiO2/S+e-。下列有关说法错误的是A该电池工作时，光

9、能化学能电能B电池的正极反应为I+2e-3I-C电解质溶液中可发生反应TiO2/S+3I-TiO2/S+ID电池的电解质溶液中I-和I的浓度不会减少14（2023秋山东青岛高三山东省青岛第十七中学校考期末）我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如图所示)。闭合、断开时，制氢并储能；断开、闭合时，供电。下列说法正确的是A制氢时，溶液中向Pt电极移动B供电时，Zn电极附近溶液pH不变C供电时，X电极发生氧化反应D制氢时，X电极反应式为：三、非选择题15（2021河南高三统考学业考试）材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。(1)下列材料中属于合金的是_(填字母代号，下同)：属下复合材料的

10、是_；属于纤维的是_。a.腈纶b.玻璃钢c.青铜d.塑料(2)生产普通玻璃的主要原料是石灰石、石英砂和_。(3)用牺牲金属锌的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀(如图所示)，则钢铁管道作_极，负极的电极反应电极方程为_。16（2023秋河北张家口高三统考期末）随着信息技术的发展，小型化、便携式、工作寿命长的锂离子电池受到人们的青睐。某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图1所示，集流体起导电作用；放电时电极B上发生反应的方程式为。(1)放电时，电极A为_(填“正极”或“负极”)，发生的电极反应式为_。(2)充电时，电极B上发生的电极反应式为_。(3)放电过程中，薄膜电解质中的物质的量会_(填“增大”“减小

11、”或“不变”)。(4)若用该锂离子电池电解硫酸钠溶液制备氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠溶液，电解装置如图2。离子交换膜2可选用_(填“阴离子交换膜”“阳离子交换膜”或“质子交换膜”)。D接口应与_(填“电极A”或“电极B)连接。该电解反应的化学方程式为_。17（2022秋上海长宁高三上海市延安中学校考期末）化学电源在生产生活中有广泛用途。(1)用图所示装置研究原电池原理。下列叙述错误的是_。ACu棒和Zn棒用导线连接时，铜棒上有气泡逸出BCu棒和Zn棒不连接时，锌棒上有气泡逸出C无论Cu棒和Zn棒是否用导线连接，装置中所涉及的总反应都相同D无论Cu棒和Zn棒是否用导线连接，装置都是把化学能转化为电

12、能(2)已知甲醇的化学式为，甲醇的燃烧热，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，正极的电极反应式为_。(3)理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为_(用小数表示，保留3位小数。燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。(4)氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括_。原料来源广易燃烧、热值高储存方便制备工艺廉价易行ABCD(5)

13、关于铅蓄电池的说法正确的是_。A在放电时，正极发生的反应是B在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是(6)关于锂电池的叙述正确的是_。A电能转化为化学能B电容量大，质量轻C不可循环充电使用D废旧锂电池是干垃圾18（2022春重庆巫山高三校考阶段练习）乙醇是一种比较理想的可用于燃料电池的有机物。乙醇来源丰富，可以通过含糖有机物的发酵进行大规模的生产。如图是以乙醇燃料电池为电源，电解含NO的废气制备HNO3示意图(c、d均为石墨电极)。(1)请判断该装置的电极名称：a_、c_。(2)甲池中a极上的电极反应式为：_，乙池中c极上的电极反应式：_

14、。(3)导线中电子转移的方向为_、_ _ (用a、b、c、d表示)。(4)甲池中H+向_极迁移，乙池中H+向_极迁移(用a、b、c、d表示)。(5)假设电解前，乙池两侧溶液体积均为100ml，左侧溶液中c(HNO3)为0.1 mol/L。电解结束后，左侧溶液中c(HNO3)变为0.3 mol/L，若忽略溶液体积变化，则处理NO的体积为_(标准状况)；乙池右侧溶液的pH与电解前相比_(填“增大”、“减小”或“不变”)。试卷第9页，共10页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1C【详解】ApH计的工作原理是通过测定电池电动势E(即指示电极和参比电极的电势差)来确定待测溶液

15、的pH，则pH计工作时，化学能转化为电能，故A正确；B根据pH计的工作原理可知，指示电极参比膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化从而使得其能确定溶液的pH，故B正确；C若参比电极电势比指示电极电势高，正极的电势比负极的高，则指示电极为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为Ag(s)-e-+Cl-=AgCl(s)，故C错误；D根据E=0.059pH+0.2，若E为0. 377V，则pH=，故D正确；故选：C。2C【分析】根据电极反应为TiO2/S* TiO2/S+e-，可知该电极为负极，则Pt-导电玻璃为正极，电解质为和I-的混合物，在正极上得到电子被还原，正极反应为+2e-=3I-；

16、【详解】A由图可知，该电池工作时，光能直接转化为电能，A正确；B据分析可知，电池的正极反应为+2e- 3I-，B正确；C该反应电荷不守恒，电解质溶液中可发生反应为2TiO2/S+3I-2TiO2/S+，C错误；D由图可知，和I-在不停的循环，则电池的电解质溶液中I-和的浓度不会减少，D正确；故选C。3A【分析】电池工作时，M极H2O失电子产物与电解质反应生成H2O2或O2等，N极O2得电子产物与电解质反应生成H2O2或H2O，所以M极为负极，N极为正极。【详解】A由分析可知，M极为负极，N极为正极，则电池工作时，电子由电极M经导线流向电极N，A错误；B在负极，H2O失电子产物与电解质反应生成H

17、2O2，则电极反应式有2H2O-2e- =H2O2+2H+，B正确；C自循环过程中，在正极，O2得电子产物与电解质反应生成H2O2或H2O，则存在O2+2e- +2H+= H2O2，C正确；D该电池的有效开发和利用，实现了可持续太阳能一燃料一电能转换，整个过程中不涉及含碳物质，可减少碳排放，D正确；故选A。4B【分析】从图分析a极NH3变为N2，发生了氧化反应，a极为负极；b极为正极，发生还原反应。【详解】A由上分析，b为正极，A项错误；Ba极为负极，NH3中N从-3价变为0价，发生氧化反应，B项正确；C电子从a极经导线流向b极，C项错误；Db极O2发生还原反应：O2+2H2O+4e-=4OH

18、-，D项错误；故选B。5C【详解】A微波炉将电能转化为内能，故不选A；B木炭烧烤将化学能转化为热能，故不选B；C摄像机电池是化学电池，将化学能转化为电能，故选C；D太阳能路灯将太阳能转化为电能，故不选D；选C。6B【分析】由电池总反应分析可知，电池放电时，Zn化合价升高，失去电子，发生氧化反应，做原电池负极，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，MnO2化合价降低，得到电子，发生还原反应，作原电池正极，电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(l)+2e-= Mn2O3+2OH-(aq)，据此分析解答。【详解】A原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应，选项A正确；B根

19、据总的方程式可知，二氧化锰得到电子，二氧化锰是正极，则电池正极电极反应式为2MnO2(s)+H2O(l)+2e-= Mn2O3+2OH-(aq)，选项B错误；C电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，选项C正确；D由负极反应式Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2可知，外电路中每通过0.2mol电子，消耗0.1mol锌，锌的质量理论上减小6.5g，选项D正确；答案选B。7C【详解】A走银工序为物理变化，没有化学键的断裂，A正确；B揉黑工序中氧化银重新变为银单质，铜变为氧化铜，发生了原电池反应，B正确；C铝的活泼性比铜强，氧化铝与铜无法构成原电池，故不能用铝丝代替银丝，C错误；D银做原电池正极

20、，电子流入，不易被氧化，能长时间保持光亮，D正确；故选C。8A【详解】A根据装置图中电流方向可知，a电极为阳极、b电极为阴极，铁上镀铜时，Cu为阳极、Fe作阴极，电解质溶液可以是CuSO4溶液，即a电极为铜，电解质溶液可以是CuSO4溶液，A正确；B双液铜锌原电池中，Zn为负极、Cu为正极，原电池工作时：阳离子移向正极、阴离子移向负极，即盐桥中KCl的移向正极，移向右烧杯，B错误；C图装置是利用电解原理防止钢闸门生锈，即外加电流的阴极保护法，其中钢闸门接外加电源的负极、作阴极，发生得电子的还原反应，C错误；D图中两装置均为原电池，正极反应均是,通过导线的电子数相同时，正极析出产品的物质的量相同

21、，D错误；故选A。9D【分析】根据图示，放电时锌箔失去电子，则锌做负极，氧气在正极得到电子。【详解】A放电时，氧气在正极得到电子，空气扩散层有利于氧气得电子，故A正确；B当锌箔消耗 6.5g 时，转移0.2mol电子，阴离子移向负极，则有 0.2molOH-通过阴离子交换膜移向锌箔，故B正确；C锌为负极，则充电时为阴极，发生还原反应，Zn(OH)42-得到电子生成锌和OH-，故C正确；D放电时，锌箔为负极，电极电势低，充电时，锌箔为阴极，电极电势低，故D错误；故选D。10A【详解】A淀粉是一种多糖，故A错误；B石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，天然气主要含甲烷，还有少量的其他烷烃气体

22、，因此天然气是混合物，故B正确；C锂离子电池放电属于原电池，是将化学能转化为电能，故C正确；D硅树脂是高聚物，属于高分子材料，故D正确。综上所述，答案为A。11D【分析】依题意，电解池中，应透过ab膜进入左侧稀H2SO4溶液中，Na+应透过cd膜进入右侧稀NaOH溶液中，所以左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，ab为阴离子交换膜，cd为阳离子交换膜。从而得出，N电极为正极，M电极为负极。【详解】A在电池反应Mg+Cu2Cl2=2Cu+MgCl2中，Mg失电子发生氧化反应，则Mg电极为负极，所以M电极材料为Mg，A正确；B由分析可知，ab为阴离子交换膜，B正确；CN极为正极，Cu2Cl2得电子生成C

23、u等，电极反应式为Cu2Cl2+2e-=2Cu+2Cl-，C正确；D在电解池中，阳极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，阴极反应式为4H2O+4e-=4OH-+2H2，电路上每通过4mole-，阴阳两极总共产生3mol气体，题中未指明温度和压强，所以气体的体积不一定是67.2L，D错误；故选D。12C【详解】A该装置负极反应：,正极反应式为，A正确；B从左侧运动到右侧与氧气结合生成超氧化钾，所以隔膜为阳离子交换膜，允许通过，不允许通过，B正确；C电解1.8g水需要转移0.2摩尔电子，而消耗3.9g钾转移0.1摩尔电子，C错误；D充电过程电能转化为化学能，a电极生成K发生还原反应，D正确；

24、故选C。13AC【详解】A该电池工作时，光能直接转化为电能，A错误；B由反应装置可知，电池工作时的正极反应为，B正确；C电解质溶液中发生反应，C错误；D电池工作时的正极反应为，而电解质溶液中发生反应，则电池的电解质溶液中I-和I既消耗又生成，浓度不会减少，D正确；故选AC。14AD【详解】A制氢时，Pt电极是得到氢气，说明氢化合价降低，Pt电极为阴极，根据电解池“异性相吸”，则溶液中向Pt电极移动，故A正确；B供电时，Zn电极为负极，锌失去电子和氢氧根结合形成氢氧化锌，则锌附近溶液pH减小，故B错误；C供电时，Zn为负极，X为正极，发生还原反应，故C错误；D制氢时，Pt为阴极，X电极为阳极，失

25、去电子，发生氧化反应，因此X电极反应式为：，故D正确。综上所述，答案为AD。15(1) c b a(2)纯碱(3) 正 Zn-2e-=Zn2+【详解】（1）腈纶由聚丙烯腈纤维组成；玻璃钢是纤维增强复合塑料；青铜是纯铜（紫铜）中加入锡或铅的合金；塑料属于聚合物；所以材料中属于合金的是c；属下复合材料的是b；属于纤维的是a；故答案为c；b；a。（2）玻璃主要成分是二氧化硅；生产普通玻璃的主要原料是石灰石、石英砂和纯碱；故答案为纯碱。（3）用牺牲金属锌的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，则钢铁管道作正极，锌作负极；构成原电池，负极发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+；故答案为正；Zn-2e-

26、=Zn2+。16(1) 负极 (2)(3)不变(4) 阳离子交换膜 电极A 【详解】（1）放电时，电极A中失去做负极，发生的电极反应式为；（2）充电时，电极B上发生反应的电极反应式为；（3）放电过程中，薄膜电解质中的物质的量不变；（4）由图可知通过交换膜进入右池，离子交换膜2可选用阳离子交换膜；右池电极应得到电子，生成的同时浓度增大，D接口应连接电源负极，与电极A连接；该电解反应的总化学方程式为。17(1)D(2)(3)0.966(4)A(5)B(6)B【详解】（1）A连接时，构成原电池，Zn棒作负极，Cu棒作正极，正极电极反应为，故铜棒上有气泡逸出，A正确；B不连接时，Zn棒直接与稀硫酸反应

27、置换出H2，因此锌棒上气泡逸出，B正确；C无论是否连接，装置中的反应都是Zn与稀硫酸之间的置换反应，方程式如下，C正确；D连接时构成原电池，能把化学能转化为电能；不连接时，不构成原电池，不能把化学能转化为电能，D错误；故选D；（2）在以甲醇为燃料的电池中，正极反应物是O2，在电解质溶液为酸性时，正极的电极反应式为。（3）该电池中1mol甲醇反应时释放的全部能量是726.5kJ，产生的最大电能为702.1kJ，其理论效率为。（4）工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等，但这些反应消耗的能量都大于其产生的能量。由于氢易气化、着火、爆炸，如何妥善解

28、决氢能的贮存和运输问题也就成为开发氢能的关键。因此氢能具有原料来源广，易燃烧、热值高的优点，也有制备成本高、储存难度大的缺点。故说法正确，选A。（5）A铅蓄电池放电时，正极发生的反应是，A错误；B放电时，铅蓄电池的负极材料是铅板，B正确；C充电时，电池总反应是，电池中硫酸的浓度增大，C错误；D充电时，阳极接电源的正极，发生的反应为：，D错误；故选B。（6）A电池是一种能将化学能转化为电能的装置，A错误；B锂是最轻的金属，因此锂电池具有电容量大，质量轻的优点，B正确；C很多手机都是用锂电池，可充电循环使用，C错误；D锂电池内部含有非水电解质溶液，因此废旧锂电池不是干垃圾，D错误；故选B。18(1

29、) 负极 阳极(2) CH3CH2OH3H2O-12e-=2CO212H NO-3e-2H2O =4H(3) a d c b(4) b d(5) 448mL 不变【分析】从图中可以看出，甲池为燃料电池，乙池为电解池。在甲池中，通入乙醇的a电极为负极，通入O2的b电极为正极；在乙池中，与正极相连的c电极为阳极，d电极为阴极。【详解】（1）由分析可知，该装置的电极名称：a为负极、c为阳极。答案为：负极；阳极；（2）甲池中，a极为负极，CH3CH2OH失电子产物与电解质反应生成二氧化碳等，电极反应式为：CH3CH2OH3H2O-12e-=2CO212H，乙池中，c极为阳极，NO失电子产物与电解质反应

30、生成等，电极反应式：NO-3e-2H2O =4H。答案为：CH3CH2OH3H2O-12e-=2CO212H；NO-3e-2H2O =4H；（3）导线中，电子由负极流向阴极，由阳极流向正极，则电子转移的方向为：ad、cb。答案为：a；d；c；b；（4）甲池为原电池，阳离子向正极移动，则H+向b极迁移，乙池为电解池，阳离子向阴极移动，则H+向d极迁移。答案为：b；d；（5）乙池两侧溶液体积均为100ml，左侧溶液中c(HNO3)为0.1 mol/L。电解结束后，左侧溶液中c(HNO3)变为0.3 mol/L，反应后增加了(0.3 mol/L-0.1 mol/L)0.1L=0.02mol，根据N原子守恒可知，处理NO的物质的量为0.02mol，体积为0.02mol22.4L/mol=0.448L=448mL。生成的氢离子会通过质子交换膜向右侧移动，从而使右侧H+的物质的量保持不变，所以乙池右侧溶液的pH与电解前相比不变。答案为：448mL；不变。答案第7页，共8页