专题09 原电池、电解池
1.下列设备工作时,将化学能直接转化为电能的是( )
A.硅太阳能电池 B.氢氧燃料电池 C.电解水消毒装置 D.热电发电 【解析】:硅太阳能电池可将太阳能转化为电能,A项错误;氢氧燃料电池可将化学能转化为电能,B项正确;电解装置可将电能转化为化学能,C项错误;热电发电过程中将热能转化为电能,D项错误。 【答案】:B
2.如图是铺设输气管道(钢铁管道)的工地现场。白色塑料袋中盛装的是镁合金阴极保护填料,工人正在通过导线将镁合金填料焊接在管道上。下列说法正确的是( )
A.工作时电流由镁合金流向钢铁管道
B.焊接点的焊料及导线可以使用导电性能较好的铜 C.镁合金填料可以用锡合金填料代替
D.镁合金填料工作时的电极反应式为Mg-2e===Mg
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【答案】:D
3.下列叙述中正确的是( )
A.用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl-2e===Cl2↑ B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e===4OH
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,阳极反应式为Cu-2e===Cu D.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
【解析】:原电池的负极失电子,发生的是氧化反应,B项错误;粗铜精炼时,纯铜应该连接电源的负极,C项错误;在电解池的阴极上阳离子得到电子,发生还原反应,D项错误。 【答案】:A
4.下列有关原电池、电解池和电化学腐蚀的说法正确的是( )
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A.图a是原电池,可以实现化学能转化为电能
B.图b电解一段时间后,加入适量CuO固体,可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度 C.图c装置可以防止铁钉生锈
D.图d在轮船铁质外壳上镶嵌锡块,可减缓船体的腐蚀速率
【答案】:B
5.2015年7月10日至7月13日,第14届国际消费电子博览会在青岛举办。一种太阳能电池的工作原理如图所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法不正确的是( ) A.K移向催化剂b
B.催化剂a表面发生的化学反应:Fe(CN)6-e===Fe(CN)6 C.Fe(CN)6在催化剂b表面被氧化
D.电解质溶液中的Fe(CN)6和Fe(CN)6浓度基本保持不变
【解析】:由电子流向可知a为负极,发生失电子的氧化反应:Fe(CN)6-e===Fe(CN)6;b为正极,发生Fe(CN)6+e===Fe(CN)6;只有C选项错误。 【答案】:C
6.制备单质锰的实验装置如图所示,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,电解装置中大箭头表示溶液中阴离子移动的方向。下列说法不正确的是( )
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A.M是电源的负极
B.左侧气孔逸出的气体可能为副产物H2
通电
C.电解槽中发生的总反应为MnSO4+2H2O=====MnO2+H2↑+H2SO4 D.若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,阳极可能得到MnO2
【答案】:C
7.一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中有机废水中有机物用C6H10O5表示。下列有关说法正确的是( )
A.b电极为该电池的负极 B.b电极附近溶液的pH减小
C.a电极反应式:C6H10O5-24e+7H2O===6CO2↑+24H D.中间室:Na移向左室,Cl移向右室
【解析】:b电极上有N2生成,N2为NO3的还原产物,故b电极反应式为2NO3+12H+10e===N2↑+6H2O,b电极发生还原反应,是电池的正极,A项错误;b电极发生的反应消耗H,故该电极附近溶液的pH增大,B项错误;a电极为负极,C6H10O5失电子生成CO2,C项正确;因左侧为Cl交换膜,Cl只能在左室与中间室之间交换,右侧为Na交换膜,故Na只能在右室与中间室之间交换,D项错误。
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【答案】:C
8.铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示,工作原理为Fe+Cr
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2+
放电2
Fe充电
+Cr。下列说法一定正确的是( )
3+
A.电池充电时,阴极的电极反应式为Cr+e===Cr B.电池放电时,负极的电极反应式为Fe-e===Fe C.电池放电时,Cl从负极穿过选择性透过膜移向正极
D.电池放电时,电路中每通过0.1 mol电子,Fe浓度降低0.1 mol·L
3+
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3+
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2+
【答案】:A
9.已知反应:2CrO4+2H
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Cr2O7+H2O。某科研小组用如图电解装置,由Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7溶液。
2-
下列有关叙述正确的是( )
A.CrO4生成Cr2O7的反应为非氧化还原反应,不能通过电解方法获得 B.a为电源正极
C.d口流出的NaOH溶液的浓度与c口通入的NaOH溶液的浓度相同 D.Na从右侧通过阳离子交换膜进入左侧
【解析】:电解装置右侧发生Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的反应,尽管Cr元素化合价无变化,但该反应必须在酸性环境中才能发生,故可以通过电解方法获得,A项错误;右侧反应时所需的H来源于H2O的电解,电极反应式为2H2O-4e===O2↑+4H,故右侧电极为阳极,阳极连接电源正极,即b为电源正极,a为电源负极,B项错误;左侧电极反应式为2H2O+2e===H2↑+2OH,故d口流出的NaOH溶液的浓度比c口通入的NaOH溶液的浓度大,C项错误;电解时,阳离子从阳极流向阴极,D项正确。 【答案】:D
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+2-
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10.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是
A. Mg电极是该电池的正极 B. H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C. 石墨电极附近溶液的pH增大 D. 溶液中Cl向正极移动 【答案】C
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11.一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是
A.该电池工作时,每消耗22.4L NH3转移3mol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】A、温度、压强未知,无法计算22.4L NH3的物质的量,A错误;B、该电池中氧气得到电子所在电极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;C、电池工作时,OH向负极移动,C错误;D、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。答案选B。
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