高三化学原电池电解池练习题一、单选题1.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将2H O 和2CO 转化为2O 和燃料(38C H O )。
下列说法正确的是( )A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时,+H 从b 极区向a 极区迁移C.每生成1mol 2O ,有44g 2CO 被还原D.a 电极的反应为:+-23823CO +18H -18e =C H O+5H O2.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( )A.铜电极上发生氧化反应B.电池工作一段时间后,甲池的24(SO )c减小C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 3.如图是一电池,下列有关说法正确的是( )A.该电池负极反应为:Fe 2+-e -=Fe3+B.当有6.02×1023个电子转移时,Fe 电极减少56g C.石墨电极上发生氧化反应 D.盐桥中K +移向FeCl 3溶液4.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应42CH +H O23H +CO ,每消耗1mol 4CH 转移12mol 电子B.电极A 上2H 参与的电极反应为:--22H +2OH -2e =2H OC.电池工作时,2-3CO 向电极B 移动D.电极B 上发生的电极反应为:-2-223O +2CO +4e =2CO5.某粗铜产品中含有Zn 、Ag 、Au 等杂质,如图所示,用CH 3OH-碱性燃料电池电解硫酸铜溶液。
闭合电键K 进行电解。
下列说法中不正确的是( )A . 左池负极反应式为CH 3OH -6e -+8OH -= 23CO+ 6H 2OB . 通电一段时间后,Ag 、Au 杂质金属沉积在电解槽底部C . 若粗铜电极质量减少6.4g ,则纯铜电极增重大于6.4gD . 电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极6.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是( )A.装置中出口①处的物质是氯气,出口②处的物质是氢气B.该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过C.装置中发生反应的离子方程式为:-+222C Cl +2H l +H ↑↑通电D.该装置是将电能转化为化学能7.二甲醚汽车发动机具有显著的节能减排效果,其核心是燃料电池,如图为该电池工作的原理示意图。
下列有关说法错误的是( )A.负极上的电极反应式为-+3322CH OCH -12e +3H O =2CO +12HB.放电时正极上的电极反应式为+-224H +O +4e =2H OC.每消耗0.5mol 2O 就有2mol 电子通过质子交换膜D.电池总反应为33222CH OCH +3O =2CO +3H O8.某新型电池NaBH 4(B 的化合价为+3价)和H 2O 2作原料,该电池可用作深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )A.电池工作时Na +从b 极区移向a 极区B.b 极上的电极反应式为:H 2O 2+2e -+2H +=2H 2OC.每消耗3mol H 2O 2,转移3mol e -D.a 极上的电极反应式为:--422 BH 8OH 8e =BO 6H O --+-+9.三室式电渗析法处理含Na 2SO 4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和2-4SO 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )A .通电后中间隔室的2-4SO 离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大B .该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品C .负极反应为2H 2O − 4e – = O 2+4H +,负极区溶液pH 降低D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5mol 的O 2生成10.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的8S 材料,电池反应为:()8216Li S 8Li S 28x x x +=≤≤。
下列说法错误的是( )A.电池工作时,正极可发生反应:+-26242Li S +2Li +2e =3Li SB.电池工作时,外电路中流过0.02mol 电子,负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性D.电池充电时间越长,电池中的22Li S 量越多二、填空题11.科学家预言,使用燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径,近几年开发的甲醇燃料电池常采用铂(Pt)作电极,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过,其工作原理如图所示。
请回答下列问题:(1)Pt(a)电极是电池的_____(填“正”或“负”)极,Pt(b)电极上发生_____(填“氧化”或“还原”)反应,Pt(b)电极的电极反应为__________。
(2)电池的总反应为_______________。
(3)如果该电池工作时电路中通过6mol电子,则消耗CH3OH______mol。
12.化学电池在日常生活中有着广泛的应用1.下列相关说法正确的是( )A.通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少,可以判断该电池的优劣B.二次电池又称充电电池或蓄电池,这类电池可无限次重复使用C.除氢气外,甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料D.近年来,废电池必须进行集中处理的问题被提上日程,其主要原因是电池外壳的金属材料需要回收2.纯电动车采用了高效耐用的新型可充电电池, 该电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH①该电池放电时负极的电极反应式为__________②放电时每转移3mol电子,正极有__________mol K2FeO4被还原。
③下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。
则该电池负极的电极反应式为__________,正极的电极反应式为__________13.从3NO -、24SO -、H +、2Cu +、2Ba +、Ag +、Cl -等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
1.两极分别放出2H 和2O 时,电解质的化学式可能是________________。
2.若阴极析出金属,阳极放出2O ,电解质的化学式可能是________________。
3.两极分别放出气体,且体积比为1:1,电解质的化学式可能是________________。
参考答案1.答案:B解析:由模拟”人工树叶”电化学实验装置图知为电解装置,故为电能转化为化学能,A 选项错误;b 侧连接电源的正极为阳极,a 侧连接电源的负极为阴极,在电解池中+H 向阴极移动,B 选项正确;右侧22H O O →发生的是氧化反应,每生成1mol 2O ,转移4mol -e ,38C H O 中碳的化合价是-2价,故2383CO C H O →,转移18mol -e ,依据得失电子守恒,反应中222CO 3O →,生成1mol 2O 消耗22mol CO 3,C 选项错误;a 电极发生的是还原反应:+-23823CO +18H +18e =C H O+5H O ,D 选项错误。
2.答案:C解析:题中所述锌铜原电池中,Zn 为负极,电极反应式为-2+Zn-2e =Zn ;Cu 为正极,电极反应式为2+-Cu +2e =Cu ,发生还原反应。
2+Zn 通过阳离子交换膜向正极移动;乙池溶液中消耗的2+Cu 与由甲池迁移过来的2+Zn 的物质的量相同,则乙池溶液质量增加。
溶液中的阴离子无法通过阳离子交换膜。
故选C 。
3.答案:D解析:该原电池中,铁作负极,石墨作正极,A.负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe 2+-2e -=Fe 2+,A 错误;B.当有6.02×1023电子转移时,Fe 电极减少的质量2312316.0210156g mol 28g 6.0210g mol 2--⨯⨯⨯⋅=⨯⋅,B 错误;C.石墨作正极,正极上铁离子得电子发生还原反应,C 错误;D.盐桥中K +移向正极电解质溶液,即移向FeCl 3溶液,D 正确;选D. 4.答案:D解析:4CH 中的C 为-4价,反应后生成的CO 中C 为+2价,每消耗1mol 4CH 转移6mol -e ,A 项错误;从示意图上可以看出,电池工作过程中没有-OH 参与电极反应,B 项错误;该燃料电池中,电极B 为正极,电极A 为负极,电池工作时,2-3CO 移向负极,C 项错误;在电极B 上2O 得到电子与2CO 反应转化为2-3CO ,D 项正确。
5.答案:C解析:左池为原电池,负极发生氧化反应,甲醇失去电子在碱性条件下生成23CO -和H 2O,负极反应式为CH 3OH-6e -+8OH -23CO -+ 6H 2O 故A 正确;通电一段时间后,比Cu 不活泼的Ag 、Au 杂质金属不能被氧化.沉积在电解槽底部形成阳极泥,故B 正确;比Cu 活泼的金属杂质Zn 优先于Cu 被氧化,Zn 的相对原子质量比Cu 大, 转移电子数相同时,若粗铜电极质量减少6.4 g,则纯铜电极质S 增加小于6.4g,故C 不正确;电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极, 故D 正确: 6.答案:C解析:由图看出①处为电解池阳极产生氯气,②处为电解池阴极产生氢气,A 对。
该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过,能防止氯气与碱反应,且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液,B 对。
C 项电解反应式不对,电解饱和食盐水有烧碱生成且2H O 应写化学式,C 错。
电解装置是将电能转化为化学能的装置,D 对。
7.答案:C解析:原电池工作时,还原剂在负极上失电子,氧化剂在正极上得电子,A 、B 项正确;电子只能沿外电路运动,C 项错误;由该电池的工作原理示意图可知,该电池的总反应为33CH OCH 和2O 反应生成2H O 和2CO ,D 项正确。
8.答案:D解析:A 、根据装置图看着,电极b 为过氧化氢转化为氢氧根离子的反应,O 元素淀粉化合价降低,发生还原反应,所以b 为正极,则钠离子向正极移动,从a 区向b 区移动,错误;B 、b 电极为过氧化氢是得到电子生成水和氢氧根离子,错误;C 、过氧化氢中的O 元素的化合价从-1价降低到-2价,整体得到2个电子,所以每消耗3mol 过氧化氢,转移电子的物质的量是6mol ,错误;D 、4BH -中的H 元素的化合价为-1价,反应后为+1价, 所以a 极发生氧化反应,4BH -失去电子,与氢氧根离子结合生成2BO -和H 2O ,正确,答案选D 。