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高考化学真题演练分类解析：原电池原理及应用和电解原理及应用

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【考点13】 原电池原理及应用和电解原理及应用

1．(2008江苏化学5)镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O放电充电Cd(OH)2

+ 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是 ( )

A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH－ == NiOOH + H2O

B．充电过程是化学能转化为电能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动

2．(2008广东化学5)用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是

( )

①在外电路中，电流由铜电极流向银电极

②正极反应为：Ag++e-=Ag

③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作

④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

A． ①② B．②③

C．②④ D．③④

3．(2008广东化学16) LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+Li放电充电LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是

( )

A．可加入硫酸以提高电解质的导电性

B放电时电池内部Li向负极移动．

C．充电过程中，电池正极材料的质量减少

D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4

4．(2008海南化学7)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Pb（S）+SO-e4242(S)PbSO)aq(

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PbSO4（s）+2e=Pb（s）+SO24（aq）

5．(2008宁夏理综10)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 ( )

A．CH3OH（g）+O2（g）=H2O（1）+CO2（g）+2H+（aq）+2e—

B．O2（g）+4H+（aq）+4e—=2H2O（1）

C．CH3OH（g）+H2O（1）=CO2（g）+6H+（aq）+6e— D．O2（g）+2H2O（1）+4e—=4OH—

6．(2007广东化学9)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为

( )

A．H2+2OH- 2H2O+2e-

B．O2+4H++4e- 2H2O

C．H2 2H++2e-

D．O2+2H2O+4e- 4OH-

7．(2007广东化学20)三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是

( )

A．可用铁作阳极材料

B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高

C．阳极反应方程式为：2Cl－—2e－=Cl2

D．1mol 二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子

8．(2007广东化学12)为了避免表铜器生成铜绿， 以下方法正确的是 ( )

A．将青铜器放在银持托盘上

B．将青铜器保存在干燥的环境中

C．将青铜器保存在潮湿的空气中

D．在青铜器的表现覆盖一层防渗的高分子膜

9．(2007广东理基25)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2 =

2Fe+ + 4OH。以下说法正确的是 ( )

A．负极发生的反应为：Fe－2e+ = Fe2+

B．正极发生的反应为：

2H2O + O2 + 2e－ =4OH－

C．原电池是将电能转变为化学能的装置

D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

10．(2008上海化学12)取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内

圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是 ( )

A．b电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连接

C．电解过程中，水是氧化剂

D．b电极附近溶液的pH变小

11．(2007宁夏理综26)（14分）

（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。

锌片上发生的电极反应： ；

银片上发生的电极反应： 。

（2）若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：

①产生氢气的体积(标准状况)；

②通过导线的电量。(已知NA = 6.02×1023 /mol， 电子电荷为 1.60×10-19 C) 12．(2007山东理综29)（15分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。

（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应 负板反应 。

（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤 。

氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH

Fe3+

Fe2+

Cu2+ 1.9

7.0

4.7 3.2

9.0

6.7

提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液

CuO Cu

（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳．．实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。

有关反应的化学方程式 劣质不锈钢腐蚀的实验现象

13．(2007广东化学24)（10分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：

某软锰矿的主要成分是MnO2，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、A1（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。回答下列问题

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将 MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。

（2）滤渣A的主要成分为 。

（3）加入MnS的目的是除去

杂质。

（4）碱性锌锰干电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。

（5）从废旧碱性锌锰干电池中可以回收利用的物质有 （写出两种）。 沉淀物 A1(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ma(OH)2 Ca(OH)2

pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7

沉淀物 Zn(OH)2 CaS ZaS MaS FeS

pH 8.0 [≥0.42] ≥2.5 ≥7 ≥7 14．(2008山东理综30)（16分）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。

（ 1）粗食盐常含有少里K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、S24O等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：

提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba（NO3）2溶液

75%乙醇 四氯化碳

①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、S24O 离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为 （只填化学式）。

②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为 。

（2）用提纯的NaCl配制500mL 4.00 mol·L-1

NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有

（填仪器名称）。

（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的 H2为2 L ，则同样条件下收集的Cl2 （填“＞”、“＝”或“＜”)2

L，原因是 。装 置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为

。

（4）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：

Zn+ H2SO4 ZnSO4+H2↑

MnO2+4HCL(浓) Mn Cl2+ Cl2↑+2 H2O

据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 （填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置 （填代号）。

可选 用制备气体的装置：

15．(2009·理综上海卷，11)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ( )

①铝合金是阳极 ②铝合金是负极

③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应

A．②③ B．②④

C．①② D．①④

16．(2009·广东理基，34)下列有关电池的说法不正确．．．的是 ( ) A．手机上用的锂离子电池属于二次电池

B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D．锌锰干电池中，锌电极是负极

17．(2009·广东卷，14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是

( )

A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－ = 4OH－

B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－ = Al(OH)3↓

C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变

D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极

18．(2009·江苏化学卷，5，)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不．正确的是( )

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【知识】原电池和电解池原理及应用考点归纳从高考试题看考查的

【知识】原电池和电解池原理及应用考点归纳从高考试题看考查的

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1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. 【关键字】知识

原电池和电解池原理及应用考点归纳：从高考试题看，考查的知识点主要是：①原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式；②根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱；③根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；④新型电池的电极反应及应用；⑤有关电解产物的判断和计算。从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。⑴五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；⑵二写是书写电极反应式和总反应方程式；⑶一比较是利用电化学知识比较金属的活动性；⑷三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反应速率加快的原因。高考中对于电化学知识的几个考题类型：

1、 比较金属活动性强弱

2、 分析比较金属腐蚀的快慢

3、 电极判断及产物的计算

4、 溶液pH变化，浓度变化及其计算

5、 实验设计

6、 综合应用

考点三、金属的腐蚀与防护

1. 金属的腐蚀

⑴化学腐蚀：金属或合金跟接触到的物质直接发生氧化复原反应而消耗的过程。

⑵电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。

2．金属的防护

3．金属腐蚀快慢的判断：

电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀；

考点四、电解池原理

1.电解质溶液电解的类型(惰性电极)

（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解

（2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解

（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解

（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解

2.电极产物的判断 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

高考真题化学分项详解专题二十八 原电池原理与应用 (含参考答案与解析)

高考真题化学分项详解专题二十八 原电池原理与应用 (含参考答案与解析)

第 1 页 共 15 高考真题化学分项详解专题二十八

原电池原理与应用

1．【2019·上海高考真题】关于下列装置，叙述错误的是（ ）

A．石墨电极反应O2+4H++4e→2H2O

B．鼓入少量空气，会加快Fe的腐蚀

C．加入少量NaCl，会加快Fe的腐蚀

D．加入HCl，石墨电极反应式：2H++2e→H2

2．【2018·浙江高考真题】锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确．．．的是（ ）

A．金属锂作负极，发生氧化反应

B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动

C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2—

D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH

3．【2017·浙江高考真题】金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确．．．的是（ ） 第 2 页 共 15 A．金属M作电池负极

B．电解质是熔融的MO

C．正极的电极反应--22O+4e+2HO=4OH

D．电池反应2222M+O+2HO=2M(OH)

4．【2019·浙江高考真题】化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确．．．的是（ ）

A．Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加

B．正极的电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O2Ag＋2OH−

C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D．使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

5．【2015·天津高考真题】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c(SO42－)减小 第 3 页 共 15 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

6．【2016·上海高考真题】图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示（ ）

高考化学考点《电解池原理及应用》真题练习含答案

高考化学考点《电解池原理及应用》真题练习含答案

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1．[2022·广东卷]以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中（ ）

A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋

B. 阴极上Al被氧化

C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥

D．阳极和阴极的质量变化相等

答案：C

解析：阴极得电子，发生还原反应，被还原，A项、B项错误；由金属活动性顺序可知，Mg、Al在阳极失电子，离子进入电解液，Cu金属活动性弱，则阳极泥主要含Si、Cu，C项正确；阴极Al3＋得电子生成Al单质，阳极上Mg、Al均失电子变成离子进入电解液中，故阳极和阴极的质量变化不相等，D项错误。

2．[2024·湖北卷]我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－⇌[OCH2O]2－＋H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2－－e－＝HCOO－＋H·。下列说法错误的是（ ）

A．电解一段时间后阳极区c（OH－）减小

B．理论上生成1 mol H3N＋CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离

C．阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O

D．阴极区存在反应H2C2O4＋2H＋＋2e－===CHOCOOH＋H2O

答案：B

解析：根据题干信息可知，Cu电极所在的阳极区先后发生反应：HCHO＋OH－⇌HOCH2O－、HOCH2O－＋OH－⇌[OCH2O]2－＋H2O、[OCH2O]2－－e－===HCOO－＋H·，H·可转化为H2，则阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C正确；根据阳极总反应可知，每消耗4个OH－，电路中通过2e－，根据电荷守恒，双极膜中有2个OH－向阳极迁移，即阳极区c（OH－）减小，A正确；由题给信息知，阴极总反应物为H2C2O4、NH2OH，总产物为H3N＋CH2COOH，电极反应式为H2C2O4＋NH2OH＋6e－＋7H＋===H3N＋CH2COOH＋3H2O，每生成1 mol H3N＋CH2COOH，电路中通过6 mol e－，双极膜中需有6 mol H2O解离出6 mol H＋向阴极迁移，B错误；双极膜中H2O解离出的H＋向阴极移动，因此H2C2O4在阴极Pb电极上转化为OHCCOOH的反应为H2C2O4＋2H＋＋2e－===OHCCOOH＋H2O，D正确。

高考化学一轮复习随堂演练 第六单元第2讲 原电池原理及其用

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回夺市安然阳光实验学校第2讲 原电池原理及其应用

随堂演练巩固

1.(2012安徽黄山高三七校联考)根据右图,判断下列说法中错误的是( )

A.石墨电极为正极,Ag电极为负极

B.负极电极反应式:3Fee 2Fe

C.盐桥中阴离子移向3AgNO溶液

D.总反应为:3FeAg 2Fe + Ag

【解析】 根据图中电子的流向,可知Ag电极失电子为负极,则石墨电极为正极;负极的电极反应式:Age Ag ;由原电池的工作原理可知:电池工作时,电解质溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,所以盐桥中阴离子向负极移动,总反应为:3FeAg 2FeAg。

【答案】 B

2.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( )

A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为4CuSO溶液

B.装置②的总反应是:32CuFe 222CuFe

C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

【解析】 电流的方向是正极通过外电路到负极,故①中a为阳极,电解精炼铜时,粗铜作阳极,A项正确;铁比铜活泼,②中铁作负极,发生失电子的氧化反应:2Fee 2Fe铜作正极3Fe在正极得电子,②中总反应为:32FeFe

23FeB项错误;C项为外接电源的阴极保护,被保护的金属与电源负极相连作阴极,C项正确;装置④中铜和铁虽然相连接,但所处环境非常干燥,很难形成原电池,金属不易被腐蚀,D项正确。

【答案】 B

3.一种光化学电池的结构如图所示,当光照在表面涂有氯化银的银片上时,AgCl(s) Ag(s)+Cl(AgCl),〔Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化银表面〕,接着()ClAgCle()Claq若将光源移除,电池会立即回复至初始状态。下列说法正确的是( )

A.光照时,电流由Y流向X