2020高考化学二轮增分优选练 选择题满分练 速练11 原电池原理及应用

2020高考化学二轮增分优选练 选择题满分练 速练11 原电池原理及应用

速练11　原电池原理及应用 ‎1．某小组为了研究电化学原理设计了如图所示的装置，下列说法中错误的是(　　)‎ A．X和Y不连接时，铜棒上会有金属银析出 B．X和Y用导线连接时，银棒是正极，发生氧化反应 C．若X接直流电源的正极，Y接负极，Ag＋向铜电极移动 D．无论X和Y是否用导线连接，铜棒均会溶解，溶液都从无色逐渐变成蓝色 答案　B 解析　A项，X和Y不连接时，Cu与硝酸银溶液发生置换反应，所以铜棒上会有金属银析出，正确；B项，X和Y用导线连接时，形成原电池，Cu作负极，Ag作正极，正极上电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，发生还原反应，错误；C项，若X接直流电源的正极，Y接负极，则Ag为阳极，则Ag＋向Cu电极移动，正确；D项，无论X和Y是否连接，都发生Cu＋2Ag＋ ===‎ Cu2＋＋2Ag，则溶液都从无色逐渐变成蓝色，正确。‎ ‎2．某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O>Fe3＋，设计了盐桥式的原电池，见下图。盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　)‎ 6‎ A．甲烧杯的溶液中发生还原反应 B．乙烧杯中发生的电极反应为：‎ ‎2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋‎ C．外电路的电流方向是从b到a D．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯 答案　C 解析　因为氧化性：Cr2O＞Fe3＋，所以该原电池反应的原理是Cr2O氧化亚铁离子为铁离子，所以甲烧杯发生氧化反应，A项错误；乙烧杯发生还原反应，电极反应为Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，B项错误；根据以上分析，a是负极，b是正极，则电流方向是从正极向负极流动，C项正确；原电池中的阴离子向负极移动，所以硫酸根离子向甲烧杯移动，D项错误。‎ ‎3．如图装置中，有如下实验现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于U形管中的液面。以下有关解释不合理的是(　　)‎ A．生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性 B．雨水酸性较强，生铁片开始发生析氢腐蚀 C．导管内墨水液面回升时，正极反应式：‎ O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ D．随着反应的进行，U形管中雨水的酸性逐渐减弱 答案　A 解析　铁与所含的碳构成原电池，使铁更易腐蚀，故A项错误；雨水酸性较强，发生析氢腐蚀，所以开始时插在小试管中的导管内的液面下降，故B项正确；导管内墨水液面回升，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故C项正确；随着反应的进行，U形管中雨水的酸性减弱，由开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀，故D正确。‎ ‎4．如图装置，电流计指针会偏转，正极变粗，负极变细，符合这种情况的是(　　)‎ 6‎ A．正极：Cu　负极：Zn　S：稀H2SO4‎ B．正极：Zn　负极：Cu　S：CuSO4溶液 C．正极：Ag　负极：Zn　S：AgNO3溶液 D．正极：Fe　负极：Cu　S：AgNO3溶液 答案　C 解析　硫酸为电解质溶液，正极生成氢气，不能变粗，A错误；锌的金属性强于铜，与硫酸铜溶液构成原电池时锌是负极，铜是正极，B错误；锌为负极，硝酸银为电解质溶液，则锌失去电子，生成离子进入溶液，正极上银离子得到电子，生成单质析出，C正确；原电池中硝酸银溶液作电解质溶液时，活泼金属作负极，则应为Fe作负极，铜是正极，D错误。‎ ‎5．金属铬和氢气在工业上都有重要的用途。已知：铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。铜铬构成原电池如图所示，盐桥中装的是饱和KCl琼脂溶液。下列关于此电池的说法正确的是(　　)‎ A．盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，凡是有盐桥的原电池，盐桥中均可以用饱和KCl琼脂溶液 B．理论上1 mol Cr溶解，盐桥中将有2 mol Cl－进入左池，2 mol K＋进入右池 C．此过程中H＋得电子，发生氧化反应 D．电子从铬极通过导线到铜极，又通过盐桥转移到左烧杯中 答案　B 解析　铜铬构成原电池，由于铬能与稀硫酸反应，生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)，这说明铬电极是负极，铜电极是正极，氢离子放电，所以盛稀硫酸烧杯中的现象为铜电极上有气泡产生。盐桥的作用是使整个装置构成通路、保持溶液呈电中性，盐桥中不一定均可以用饱和KCl琼脂溶液，A项错误；理论上1 mol Cr溶解，则转移2 mol电子生成1 mol Cr2＋，同时消耗2 mol氢离子，所以根据溶液的电中性可知盐桥中将有2 mol Cl－进入左池，2 mol K＋进入右池，B项正确；此过程中H＋得电子，发生还原反应，C项错误；电子不能在溶液中传递，D项错误。‎ 6‎ ‎6．LED系列产品是被看好的一类节能新产品，下图是一种氢氧燃料电池驱动LED发光的装置。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．a处通入氢气，发生了还原反应：‎ H2－2e－＋2OH－===2H2O B．b处通入氧气，为电池的正极 C．该装置中只涉及两种形式的能量转化，电池中的KOH溶液也可用稀硫酸溶液代替 D．P-型半导体连接的是电池负极 答案　B 解析　A项，由电子流向可知a为负极，b为正极，a处通入氢气，发生了氧化反应：H2－2e－＋2OH－===2H2O，错误；B项，b为正极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，b处通入的是氧气，正确；C项，该装置的能量转换有化学能、电能和光能，错误；D项，P-型半导体连接的是电池正极，错误。‎ ‎7．(2017·余姚中学高二下学期期中考试)用原电池原理可以处理硫酸工业产生的 SO2 尾气。现将 SO2 通入如图装置(电极均为惰性材料) 进行实验。 下列说法不正确的是(　　)‎ A．M 极为负极，电极上发生氧化反应 B．溶液中H＋移向N区，SO移向M区 C．N 极发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．相同条件下，M、N 两极上消耗的气体体积之比为2∶1‎ 答案　B 解析　该电池的本质是二氧化硫、氧气与水反应生成硫酸，M电极上二氧化硫失去电子氧化生成SO为负极，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，N电极为氧气得电子结合氢离子生成水，为正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。M电极上二氧化硫失去电子氧化生成SO为负极，电极反应式为：SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，故A正确；根据上述分析，M极为负极，溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，但阴离子不能通过质子交换膜，因此溶液中H＋移向N区，故B错误；N电极为氧气得电子结合氢离子生成水，为正极，电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故C正确；M电极的电极反应式为：SO2＋2H2O－2e－===‎ 6‎ SO＋4H＋，N电极的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，所以在相同条件下，M、N两极上消耗的气体体积之比为2∶1，故D正确。‎ ‎8．微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是(　　)‎ A．在使用过程中，电池负极区溶液的碱性增强 B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C．Zn是负极，Ag2O是正极 D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应 答案　C 解析　根据电极反应式知，锌作负极，负极的电极反应为：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，负极上氢氧根离子参与反应导致氢氧根离子浓度减小，则负极区溶液的pH减小，碱性减弱，选项A错误；锌是负极，氧化银是正极，电子由锌沿导线流向氧化银，选项B错误； 根据电极反应式知，锌失电子作负极，氧化银得电子作正极，选项C正确；根据电极反应式知，负极锌失电子发生氧化反应，正极氧化银得电子发生还原反应，选项D错误。‎ ‎9．(2018·余姚中学高三选考模拟)一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的工作原理如图所示，下列有关该电池说法正确的是(　　)‎ A．该电池工作时，每消耗‎22.4 L NH3转移3 mol电子 B．电子由电极A经外电路流向电极B C．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　温度、压强未知，无法计算‎22.4 L NH3的物质的量，A错误；该电池中氧气得到电子所以电极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；电池工作时，OH－向负极移动，C错误；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。‎ ‎10．生物燃料电池(BFC)是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。下列说法中不正确的是(　　)‎ 6‎ A．C2极为电池正极 B．C1极的电极反应式为：‎ C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋‎ C．电子由C2极经外电路导线流向C1极 D．稀硫酸中的H＋向C2极移动 答案　C 解析　乙醇燃料电池中，电解质溶液呈酸性，乙醇在负极上被氧化，电极反应为C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋，氧气在正极上得电子被还原，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，据此分析判断。通燃料的C1极为负极，通氧气的C2极为正极，故A正确；根据上述分析，C1极为负极，电极反应式为：C2H5OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋，故B正确；原电池中，电子由负极经外电路流向正极，本题中电子由C1极经外电路导线流向C2极，故C错误；原电池中阳离子向正极移动，所以溶液中的H＋向C2电极移动，故D正确。‎ 6‎