原电池工作原理及应用知识点题库

某原电池装置如图所示，盐桥中装有用饱和氯化钾溶液浸泡过的琼脂．下列叙述正确的是（）

A . 原电池工作一段时间后，FeCl₂溶液中c（Cl^﹣）增大 B . 此电池工作原理与硅太阳能电池工作原理相同 C . Fe为正极，石墨上发生的反应为2H⁺+2e^﹣═H₂↑ D . 该装置中的盐桥完全可用金属导线代替

（双选）银器的保护主要是维持它的原貌，对于轻微腐蚀含有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在NaOH溶液中，经一定时间污迹消失，取出后用水洗净，再用软布或棉花擦光．有关叙述正确的是（）

A . 溶液中的OH^﹣ 向正极移动 B . 在银表面上的反应为Ag₂S+2e^﹣=2Ag+S²^﹣ C . 在铝表面上的反应为Al﹣3e^﹣=Al³⁺ D . 在铝表面的反应为Al+4OH^﹣﹣3e^﹣=AlO₂^﹣+2H₂O

研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示．下列有关说法错误的是（）

A . d为石墨，铁片腐蚀加快 B . d为石墨，石墨上电极反应为：O₂+2H₂O+4e^﹣→4OH^﹣ C . d为锌块，铁片不易被腐蚀 D . d为锌块，铁片上电极反应为：2H⁺+2e^﹣→H₂↑

化学反应与能量密不可分，回答下列问题．

（1）已知31g白磷变为31g红磷时释放能量．试回答：
①上述变化属于化学（填“物理”或“化学”）变化．
②31g白磷的能量（“＞”或“＜”）31g红磷的能量．
（2） A，B，C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸：
①分别写出B、C装置中铁片表面发生反应的电极反应式：B，C．
②一段时间后，C中产生3.36L（标准状况下）气体时，硫酸恰好消耗完．此时，三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为（填字母），稀硫酸的物质的量浓度为 mol/L．

如图所示，下列说法正确的是（）

A . 甲池中阳离子向通入CH₃OH一方的电极区域内移动 B . 甲池通入CH₃OH的电极反应式为CH₃OH﹣6e^﹣+2H₂O═CO₃²^﹣+8H⁺ C . 反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu（OH）₂固体，能使CuSO₄溶液恢复到原浓度 D . 甲池中消耗280 mL（标准状况下）O₂ ，此时丙池中理论上产生1.45 g固体

关于如图两个电化学装置的说法正确的是（）

A . 饱和食盐水中均有电子流过 B . 甲中铁被腐蚀，乙中铁被保护 C . 甲中正极反应式为4OH^﹣﹣4e^-→2H₂O+O₂↑ D . 乙中石墨电极上发生还原反应

下列相关实验不能达到预期目的的是（）

选项	相关实验	预期目的
A	将SO₂通入溴水，溴水褪色	验证SO₂的漂白性
B	将氯水加入KI-淀粉溶液中	验证Cl的非金属性比I强
C	将铁和锌置于稀硫酸中构成原电池	比较铁和锌的金属性强弱
D	检测熔融AlCl₃的导电性	证明AlCl₃是共价化合物

A . A B . B C . C D . D

下图中甲和乙均是盐桥原电池装置。请按要求填空

（1）甲中Co电极发生的反应方程式为。
（2）两烧杯中盐桥(填充物为浸有饱和KNO₃溶液的琼脂)的作用是并使两烧杯中溶液保持电中性。
（3）判断反应2Ag(s)+Cd²⁺(aq)=Cd(s)+2Ag⁺(aq)能否自发进行并解释理由。
（4）开始时，乙电池左右烧杯各含100溶液，且Co²⁺、Ag⁺浓度均为4mol/L，当有1.204×10²²个电子通过外电路时，两烧杯溶液中Co²⁺、Ag⁺浓度差为(忽略溶液的体积变化)。

下列关于四个实验装置的说法中正确的是（）

A . 图一：引发铝热反应的操作是点燃镁条

B . 图二：海水淡化的蒸馏操作中缺少了温度计

C . 图三：滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，产生特征蓝色沉淀

D . 图四：酸式滴定管注入Na₂CO₃溶液之前应检查是否漏液

二甲醚(CH₃OCH₃)是一种新兴化工原料，具有甲基化反应性能。

（1） Ⅰ.二甲醚的生产：
二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚，化学方程式如下：

反应i 2CH₃OH(g) $\text{[math]}$ CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H₁

已知：甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为－761.5kJ·mol^－1、－1455.2kJ·mol^－1 ，且H₂O(g)=H₂O(1) △H=－44.0kJ·mol^－1。

反应i的△H₁= kJ·mol^－1。
（2）反应i中甲醇转化率、二甲醚选择性的百分率与不同催化剂的关系如图1所示，生产时，选择的最佳催化剂是。
（3）选定催化剂后，测得平衡时的甲醇转化率与温度的关系如图2所示。经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为：
反应ii 2CH₃OH(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+2H₂O(g) △H₂=－29.1kJ·mol^－1

①工业上生产二甲醚的温度通常在270－300℃，高于330℃之后，甲醇转化率下降，根据化学平衡移动原理分析原因是；根据化学反应速率变化分析原因是。

②某温度下，以CH₃OH(g)为原料，平衡时各物质的分压数据如下表：

则反应i中，CH₃OH(g)的平衡转化率α=，反应i的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算；结果保留两位有效数字)
（4） Ⅱ.二甲醚的应用：
图3为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图：

①该电池的负极反应式为：；

②若串联该燃料电池电解硫酸钠溶液，消耗4.6g二甲醚后总共可在电解池两极收集到13.44L(标况)气体，该套装置的能量利用率为。(保留3位有效数字)

下列实验操作与实验目的或结论一致的是（）

选项	实验操作	实验目的或结论
A	取酸雨试样，加入10%H₂O₂溶液，再加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成	该酸雨试样中一定含有H₂SO₄
B	将锌片和银片用导线连接后同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，银片表面产生大量气泡	形成的原电池中锌作负极，银作正极
C	某无色溶液，加银氨溶液，水浴加热，有银镜生成	溶液中一定含有醛类化合物
D	配制FeCl₂溶液时，先将FeCl₂溶于适量稀硝酸，再用蒸馏水稀释，最后在试剂瓶中加入少量的铁粉	抑制Fe²^＋水解，并防止Fe²^＋被氧化为Fe³^＋

A . A B . B C . C D . D

（1）事实证明，原电池中发生的反应通常是放热反应。利用下列化学反应可以设计成原电池的是________(填字母代号)。

A . C（s）+H₂O（g）＝CO（g）+H₂（g）△H＞0 B . NaOH（aq）+HCl（aq）＝NaCl（aq）+H₂O（l）△H＜0 C . 2H₂（g）+O₂（g）＝2H₂O（1）△H＜0
（2）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极通入的气体为(填化学式)；负极的电板反应式为。
（3）电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示的电解池中，a为滴加了少量酚酞的NaCl溶液，X和Y是两块惰性电极板，则电解时，(填“X”或“Y”)极附近的溶液变红，电解的离子方程式为。

下列说法正确的是( )

A . 原电池是把电能转变成化学能的装置 B . 原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应 C . 原电池两极均发生氧化反应和还原反应 D . 原电池内部的阳离子向正极移动

下列图示的装置属于原电池的是（）

A . ①②⑥⑧ B . ③④⑤⑦ C . ③④⑥⑦ D . ③④⑤⑥⑦⑧

如图所示是原电池的装置图。请回答：

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（1）若C为稀H₂SO₄ ，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe且作负极，则A电极上发生的电极反应式为；反应进行一段时间后溶液C的pH将(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
（2）若需将反应：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺设计成如图所示的原电池装置，则A(负极)极材料为，B(正极)极材料为；溶液C为。
（3）若C为CuCl₂溶液，Zn是极，Cu极发生反应，电极反应式为反应过程溶液中c(Cu²⁺)(填“变大”“变小”或“不变”)。

用VB₂－空气电池电解硝酸银溶液(a、b、c均为惰性电极)装置如图所示。VB₂电极的反应式为：2VB₂＋22OH^－－22e^－＝V₂O₅＋2B₂O₃＋11H₂O，当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，则下列说法错误的是（）

A . 原电池工作时总反应为：4VB₂＋11O₂＝4B₂O₃＋2V₂O₅ B . b电极为阳极，发生氧化反应 C . 电解过程中，c电极表面先有固体物质析出，后有气泡产生 D . 若B装置内的液体体积为100 mL(忽略体积变化)，则硝酸银溶液的物质的量浓度为0.4mol•L^－¹

对于如图装置，下列说法正确的是（）

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A . 如果将铜片换成铁片，则锌片为正极，发生氧化反应 B . 如果将稀硫酸换成葡萄糖溶液，也能使电流表指针偏转 C . 装置中电子流动方向“锌电极→电流表→铜电极→锌电极”，形成闭合回路 D . 银锌纽扣电池的放电反应：Zn＋Ag₂O＋H₂O=Zn(OH)₂＋2Ag，其中Ag₂O作正极，发生还原反应

包覆纳米硅复合材料(GS-Si)的可充电石墨烯电池工作原理如图所示。放电时，GS-Si包覆石墨烯电极上的物质变化为：C₆Li→C₆Li_1-x；多元含锂过渡金属氧化物电极上的物质变化为：Li_1-xMO₂→LiMO₂ ，下列说法错误的是（）

A . 放电时，胶状聚合物电解质和固体电解质的作用均为传导离子，构成闭合回路 B . 若放电前两个电极质量相等，转移0.1mol电子后两个电极质量相差0.7g C . 充电时，与正极连接的电极反应为LiMO₂-xe^-=Li_l-xMO₂+xLi⁺ D . 为保护电池，GS-Si包覆石墨烯的电极反应不能进行至C₆Li-e^-=C₆+Li⁺

下列说法错误的是（）

A . “嫦娥五号”使用的锂离子电池组，是将化学能转变成电能的装置 B . 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和” C . 汽车尾气中的氮氧化物来自汽油的不完全燃烧，加装催化转化器可减少其排放 D . 医用外科口罩的过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯，属于有机合成高分子材料

汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一。请回答下列问题：

（1）已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的䏍量变化值如下图所示，则由该反应生成1 mol NO时，应(填“释放”或“吸收”)kJ能量。
（2）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图1所示：
①NiO电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。
②外电路中，电子流动方向是从电极㳘向电极(填“NiO”或“Pt”)。
③NiO电极上的电极反应式为。
（3）在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气体，发生如下反应： $\text{[math]}$ ， t₀时达到平衡，测得反应过程中 $\text{[math]}$ 的体积分数与时间的关系如图所示。
①比较大小：a处v_正b处v_逆(填“>”“<”或“=”)
②CO的平衡转化率为。
③能说明上述反应达到平衡状态的是(填字母)。
A． $\text{[math]}$ 的浓度与 $\text{[math]}$ 浓度均不再变化 B．混合气体密度保持不变
C．反应容器内压强保持不变 D． $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的浓度之比保持不变

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