1、限时规范训练单独成册限时50分钟A组(25分钟)1某小组为研究原电池原理，设计如图装置，下列叙述正确的是()A若X为Fe，Y为Cu，则铁为正极B若X为Fe，Y为Cu，则电子由铜片流向铁片C若X为Fe，Y为C，则碳棒上有红色固体析出D若X为Cu，Y为Zn，则锌片发生还原反应解析：选C。Fe比Cu活泼，Fe作负极，电子从Fe流向Cu，A、B两项错误；若X为Fe，Y为C，电解质溶液为硫酸铜溶液，则正极C上析出Cu，C项正确；Zn比Cu活泼，Zn作负极发生氧化反应，D项错误。2(2019南宁、柳州联考)金属锂燃料电池是一种新型电池，比锂离子电池具有更高的能量密度。它无电时也无需充电，用作燃料电池时，可
2、更换正极的水性电解液和卡盒以及负极的金属锂就可以连续使用，分离出的氢氧化锂可采用电解其熔融物法回收锂而循环使用。其工作示意图如图，下列说法不正确的是()A放电时，负极的电极反应式为Lie=LiB熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，金属锂在阴极得到C有机电解液可以是乙醇等无水有机物D放电时，正极的电极反应式为2H2OO24e=4OH解析：选C。A.放电时，负极的电极反应式为Lie=Li，故A项正确；B.熔融的氢氧化锂用惰性电极电解再生时，Lie=Li，金属锂在阴极得到，故B项正确；C.锂与乙醇发生反应，故C项不正确；D.放电时，正极的电极反应式为2H2OO24e=4OH，故D项正确。3电化学在日
3、常生活中用途广泛，如图是镁次氯酸钠燃料电池，电池总反应为MgClOH2O=ClMg(OH)2，下列说法不正确的是()A惰性电极上发生氧化反应B镁电极是该电池的负极C正极反应式为ClOH2O2e=Cl2OHD进料口加入NaClO溶液，出口流出的为NaCl溶液解析：选A。由总反应可知镁发生氧化反应，镁为负极，惰性电极上发生还原反应，A项不正确，B项正确；负极反应为Mg2e2OH=Mg(OH)2，正极反应为ClO2eH2O=Cl2OH，故C、D项正确。4如图是用于航天飞行器中的一种全天候太阳能电化学电池在光照时的工作原理。下列说法正确的是()A该电池与硅太阳能电池供电原理相同B光照时，H由a极室通过
4、质子膜进入b极室C夜间无光照时，a电极流出电子D光照时，b极反应式是VO22OHe=VOH2O解析：选C。硅太阳能电池是利用半导体的光电效应将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，两者原理不同，A项错误；光照时，b极VO2H2Oe=VO2H，产生氢离子，而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室，B、D项错误；夜间无光照时，相当于蓄电池放电，a极的电极反应式为V2e=V3，发生氧化反应，a电极流出电子，故C项正确。5一种锂钒氧化物热电池装置如图所示。其电池总反应为xLiLiV3O8=Li1xV3O8，工作时需先引发铁和氯酸钾反应使共晶盐熔化。下列说法正确的是()ALiSi合金为该热
5、电池的正极B电池放电时Cl移向LiV3O8电极CLiClKCl共晶盐可用LiCl和KCl的混合水溶液代替D放电时，正极反应式为LiV3O8xLixe=Li1xV3O8解析：选D。Li是活泼的金属，LiSi合金为该热电池的负极，A项错误；放电时Cl移向负极，即移向锂电极，B项错误；Li是活泼的金属，能与水反应，则LiClKCl共晶盐不能用LiCl和KCl的混合水溶液代替，C项错误；放电时正极发生得电子的还原反应，即正极反应式为LiV3O8xLixe=Li1xV3O8，D项正确。6液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是
6、()A该燃料电池放电时，正极发生氧化反应，pH变大Ba极的反应式：N2H44OH4e=N24H2OC放电时，电流从a极经过负载流向b极D其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜解析：选B。A项，根据原电池的工作原理，正极上得电子，发生还原反应，通空气的一极为正极，反应式为O22H2O4e=4OH，pH增大，错误；B项，通肼的一极为负极，反应式为N2H44OH4e=N24H2O，正确；C项，电子从负极经外电路流向正极，电流的方向和电子移动的方向相反，即电流从b极经过负载流向a极，错误；D项，根据电极反应式，OH应从正极流向负极，交换膜是阴离子交换膜，错误。7一种新型钠硫电池结构示意图如图，下列有关该电
7、池的说法正确的是()AB极中填充多孔的炭或石墨毡，目的是增加导电性B电池放电时，A极电极反应为2NaxS2e=Na2SxC电池放电时，Na向A极移动D电池放电的总反应为2NaxS=Na2Sx，每消耗1 mol Na转移2 mol电子解析：选A。根据图可知，放电时，Na发生氧化反应，所以A作负极，B作正极，负极反应式为2Na2e=2Na，正极反应式为xS2e=S，放电时，电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；B极中填充多孔的炭或石墨毡，目的是增加导电性，A项正确；放电时，A为负极，电极反应为2Na2e=2Na，B项错误；放电时，Na向正极移动，即由A向B移动，C项错误；由电池放电的总反应知
8、，每消耗1 mol Na转移1 mol 电子，D项错误。8如图所示的锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置，以溴化锌水溶液为电解液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是()A放电时，负极的电极反应式为Zn2e=Zn2B阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应C充电时，Zn2往离子交换膜左侧区域迁移D放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大解析：选C。根据示意图，以及原电池的工作原理，失电子、化合价升高的作负极，即锌作负极，反应式为Zn2e=Zn2，A项正确；阳离子交换膜只允许阳离子通过，因此避免锌和Br2之间接触，发生反应，B项正确；充电时，阳离子向阴极移动，即向右侧区移动，C
9、不正确；根据示意图，Zn2向左侧移动，形成ZnBr2，因此离子总浓度增大，D项正确。9某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2OFe3，设计了盐桥式的原电池，如图，盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是()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2Cr37H2O6e=Cr2O14HC外电路的电流方向是从b到aD电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯解析：选C。因为氧化性：Cr2OFe3，所以该原电池反应是Cr2O将Fe2氧化为Fe3，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Cr2O6e14H=2Cr37H2O，B项错误；根据以上分析，a是负
10、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SO向甲烧杯移动，D项错误。10锂空气充电电池有望成为电池行业的“明日之星”，其工作原理如图所示。下列叙述正确的是()A有机电解质可用Li2SO4溶液代替B电池工作时，正极的电极反应式为2LiO22e=Li2O2C充电时，多孔电极应与电源负极相连D电池充电时间越长，电池中Li2O2含量越多解析：选B。因为Li与水反应，故不能用Li2SO4溶液作电解质溶液，A项错误；由题图可知，正极的电极反应为2LiO22e=Li2O2，B项正确；充电时，多孔电极应与电源正极相连，C项错误；电池充电时间越长，Li2O2转化为L
11、i的量越多，则Li2O2的含量越少，D项错误。B组(25分钟)11废水中的乙酸钠和对氯酚()可以利用微生物电池除去，其原理如图所示(设电极两边溶液均为1 L)。下列说法中不正确的是()A在微生物的作用下，该装置为原电池，B极是电池的负极BA极的电极反应式为e=ClC微生物相当于催化剂，促进了电子的转移D电池的总反应实质是对氯酚被乙酸钠还原解析：选B。由CH3COO转化成CO2知，B极上发生了氧化反应，则B极为负极，氢离子向A极迁移，A极为正极，A项正确；A极的电极反应式为2eH=Cl，B项错误；微生物相当于催化剂，促进了电子的转移，C项正确；对氯酚被还原，乙酸钠被氧化，D项正确。12(1)高铁
12、酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置：该电池放电时正极的电极反应式为_；若维持电流强度为1 A，电池工作10 min，理论消耗Zn_ g(已知F96 500 Cmol1)。盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向_(填“左”或“右”)移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向_(填“左”或“右”)移动。图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_。(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是
13、_，A是_。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2的移动方向_(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生的电极反应式为_。解析：(1)放电时高铁酸钾为正极，正极发生还原反应，电极反应式为FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH；若维持电流强度为1 A，电池工作10 min，转移电子的物质的量为1106096 5000.006 217 6(mol)。理论上消耗Zn的质量为0.006 217 6 mol265 gmol10.2 g(已知F96 500 Cmol1)。电池工作时，阴离子移向负极，阳离子
14、移向正极，所以盐桥中氯离子向右移动；若用阳离子交换膜代替盐桥，则钾离子向左移动。图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点是使用时间长、工作电压稳定。(2)该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失去电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N28H6e=2NH，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液。(3)工作时电极b作正极，O2由电极b移向电极a；该装置是原电池，通入一氧化碳的电极a是负极，负极上一氧化碳失去电子发生氧化反应，电极反应式为COO22e=CO2。答案：(1)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH0.2右左使用时间长、工作电压稳定(2)N28H6e=2NH氯化铵(3)从b到aCOO22e=CO2