【新教材】高考化学备考 专题26 原电池的基本原理 含解析

新教材适用高考化学（满分42分 时间20分钟）姓名： 班级： 得分： 1电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是（ ）AO2在电极b上发生还原反应B溶液中OH向电极a移动C反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为45D负极的电极反应式为2NH36e6OH=N26H2O【答案】C考点：考查原电池的工作原理等知识。2普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性根据这一特点科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间，此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag下列有关说法不正确的是( )A工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石B测量原理装置图中，Ag2O/Ag极发生氧化反应C负极的电极反应式为：2Cu+2OH-2e-=Cu2O+H2OD在水泥固化过程中，由于自由水分子的减少，溶液中各离子浓度的变化导致电动势变化【答案】B【解析】试题分析：玻璃、水泥都属于硅酸盐工业，工业上制备普通水泥的主要原料是含有石灰石和硅酸盐的粘土，故A正确根据电池反应式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知，Ag2O/Ag极作正极，正极上得电子发生还原反应，故B错误根据电池反应式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知，铜失电子作负极，负极上发生的电极反应式为：2Cu+2OH-2e-=Cu2O+H2O，故B正确；水泥固化过程中，自由水分子减少，溶剂的量减少导致溶液中各离子浓度的变化，从而引起电动势变化，故D正确。考点：本题考查化学电源。3原电池的应用极为广泛。利用如下图所示原电池可测量空气中Cl2的含量，其中电解质是Ag+可以自由移动的固体物质，下列分析正确的是A电流经外电路从Ag流向Pt电极B电池工作时，电解质中Ag+数目增多C正极反应：Cl2+2e=2ClD空气中c(Cl2)越大，Ag极消耗速率越快【答案】D考点：考查原电池反应原理的知识。4我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应H2S+O2=H2O2+S。己知甲池中发生的反应为 下列说法正确的是（ ）A该装置中电能转化为光能BH+从甲池移向乙池C甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H+-2e-=H2AQD乙池溶液中发生的反应为H2S+I3-=3I-+S+2H+【答案】D【考点定位】考查原电池的工作原理以及电极反应式的书写【名师点晴】本题考查学生原电池的工作原理以及电极反应式的书写知识，注意知识的归纳和梳理是关键。掌握原电池中电极反应式的书写方法：先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失；注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水；正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。5利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，下列说法不正确的是A电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B为使电池持续放电，离子交换膜需选用阴离子交换膜C电极A极反应式为2NH36e=N2+6H+D当有4.48LNO2（标准状况）被处理时，转移电子为0.8mol【答案】C【考点定位】考查电解原理的应用【名师点晴】该题为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确电解的原理，注意把握离子移动方向和电极方程式的书写，为解答该类题目的关键，由反应6NO2+8NH37N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性解答该题。6在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是A按图装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可采用下列方法：用酒精灯加热具支试管B图是图所示装置的原理示意图，图的正极材料是铁C铝制品表面出现白斑可以通过图装置进行探究，Cl由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2Cl2e=Cl2D图装置的总反应为4Al3O26H2O=4Al(OH)3，生成的Al(OH)3进一步脱水形成白斑【答案】D考点：考查了原电池和电解池的工作原理的相关知识。7为解决淀粉厂废水中BOD严重超标的问题，有人设计了电化学降解法如图是利用一种微生物将有机物将废水中有机物主要成分是(C6H10O5)n的化学能转化为电能的装置，下列说法中正确的是（ ）AN极是负极B该装置工作时，H+从右侧经阳离子交换膜移向左侧C负极的电极反应为：(C6H10O5)n+7H2O24ne6nCO2+24nH+D物质X是OH【答案】C【解析】试题分析：由题意利用一种微生物将废水中有机物主要成分是（C6H10O5）n的化学能转化为电能的装置，即为原电池，由图N极通O2，M极为有机物，则N极为正极发生还原反应，M极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（C6H10O5）n+7nH2O24ne6nCO2+24nH+，原电池中阳离子移向正极，A由图N极通O2，则N极为正极，A错误；B原电池中阳离子移向正极，该装置工作时，H+从左侧经阳离子交换膜转向右侧，B错误；CM极为有机物，M极为负极，发生氧化反应，负极的电极反应为（C6H10O5）n+7nH2O24ne6nCO2+24nH+，C正确；D由图N极通O2，则N极为正极，O2得电子结合H+生成水，物质X为水，D错误，答案选C。考点：考查原电池的原理的应用8某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见右图，电池总反应可表示为：2H2 + O2 = 2H2O，下列有关说法不正确的是（ ）A电子通过外电路从a极流向b极Bb极上的电极反应式为：O2+4H+4e-=2H2OC每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2DH+由a极通过固体酸电解质传递到b极【答案】C考点：考查原电池的工作原理等知识。9全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的电池总反应为：VO2（蓝色）H2OV3（紫色）VO2（黄色）V2（绿色）2H 下列说法错误的（ ）A.充电时，反应每生成2molH时电子转移的物质的量为2molB.放电过程中，正极附近溶液的酸性减弱C.放电时，正极反应为VO2+2HeVO2H2OD.充电时，阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色【答案】A【解析】试题分析：A、阳极上电极反应式为：VO2H2Oe=VO22H，因此每生成2molH时转移电子的物质的量为1mol，故说法错误；B、放电时正极反应式为：VO22He=H2OVO2，消耗H，酸性减弱，故说法正确；C、根据选项B的分析，故说法正确；D、根据A选项的分析，颜色蓝色变为黄色，故说法正确。考点：考查电极反应式的书写等知识。10在如右图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是A碳棒上有气体放出，溶液pH变大Ba是正极，b是负极C稀硫酸中有电子流动，方向是从b极到a极Da极上发生了氧化反应【答案】B考点：考查原电池 113课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是A原电池是将化学能转化成电能的装置B原电池由电极、电解质溶液和导线等组成C图中a极为铝条、b极为锌片时，导线中会产生电流D图中a极为锌片、b极为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片【答案】D【解析】试题分析：A、原电池是把化学能转化为电能的装置，A正确；B、原电池由电解质溶液、电极、导线组成闭合回路，B正确；C、因为橙汁为酸性，所以图中a极为铝条、b极为锌片时，则Al作原电池的负极，Zn作原电池的正极，导线中会产生电流，C正确；D、图中a极为锌片、b极为铜片时，则Zn为负极，Cu为正极，电子从负极流向正极，所以电子从Zn片流向Cu片，D错误，答案选D。考点：考查原电池的构成、正负极的判断、电子流向的判断12X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如下图的装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z可能是下列中的( )编号XYZAZnCu稀硫酸BCuZn稀硫酸CCuAg硫酸铜溶液DAgCu硝酸银溶液【答案】D【考点定位】考查原电池原理【名师点晴】本题考查了原电池原理，根据电极上发生的反应确定正负极，再结合题目分析解答。要掌握原电池中正负极的判断方法：1由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极；2根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极；3根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。13、MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池下列叙述错误的是A负极反应式为Mg2e=Mg2+B正极反应式为Ag+e=AgC电池放电时Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2【答案】B【解析】试题分析：根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e= 2Cl+ 2Ag，负极反应为：Mg2e=Mg2+，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2，D项正确；答案选B。考点：原电池的工作原理14原电池的电极反应不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是（）A由Al、Cu、稀H2SO4组成的原电池，其负极反应式为：A1-3e-=A13+B由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为：A1-3e-=A13+C由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，其负极反应式为：Fe-2e-=Fe2+D由Al、 Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+【答案】B考点：原电池和电解池的工作原理 【名师点睛】本题考查原电池的正负极的判断及电极反应式，注意不能根据金属的活泼性判断原电池的正负极，要根据得失电子判断正负极，为易错点，题目难度不大。