化學(xué)第一輪專題練習(xí)--專題十一 化學(xué)反應(yīng)與電能
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1、2023新高考化學(xué)第一輪專題練習(xí) 第3頁(yè)共24頁(yè) 專題-1 化學(xué)反應(yīng)與電能 基礎(chǔ)篇固本夯基 考點(diǎn)一原電池 1. (2021福建,9,4分)催化劑TAPP-Mn(II)的應(yīng)用,使Li-CO2電池的研究取得了新的進(jìn)展。Li-CO2電池結(jié) 構(gòu)和該催化劑作用下正極反應(yīng)可能的歷程如下圖所示。 TAPP-Mn( IILj2CO3+C rn I ;?於 "A !.;? e 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. Li-CO2電池可使用有機(jī)電解液 B. 充電時(shí),Li+由正極向負(fù)極遷移 C. 放電時(shí),正極反應(yīng)為3CO2+4Li++4e Li2CO3+C D/LiCO2、*
2、CO、8LiC2O3和C都是正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物 答案D 2. (2019浙江4月選考,12,2分)化學(xué)電源在口常生活和髙科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。 原電池示意閣 甲 金屬夕卜殼鋅粉 浸了 KOH *溶液的隔板 'Ag2O 鈕扣式銀鋅電池 乙 W錳T電池 丙 下列說(shuō)法不年邯的是() A. 甲:Zn2^ Cu電極方向移動(dòng),Cu電極附近溶液中H+濃度增加 B. 乙:正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2e +H2O 2Ag+2OH C. 丙:鋅筒作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鋅筒會(huì)變薄 D. 丁:使用一段時(shí)間后,電解質(zhì)溶液的酸性減弱,導(dǎo)電能力下降 答案A 3. (2021廣東
3、,9,2分)火星大氣中含有大量CO2,一種有CO2參加反應(yīng)的新型全固態(tài)電池有望為火星探測(cè)器 供電。該電池以金屬鈉為負(fù)極,碳納米管為正極,放電時(shí)() A. 負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng) B. 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C. 陽(yáng)離子由正極移向負(fù)極 D. CO2在正極上得電子 答案D 4. (2018海南單科,8,4分)(雙選)一種鎂氧電池如圖所示,電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭,電解液 為KOH濃溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() b a A. 電池總反應(yīng)式為 2Mg+O2+2H2O 2Mg(OH)2 B. 正極反應(yīng)式為Mg-2e Mg2+ C. 活性炭可以加快02在負(fù)極上的反應(yīng)速率
4、D. 電子的移動(dòng)方向由a經(jīng)外電路到b 答案BC 5. (2019課標(biāo)I ,12,6分)利用生物燃料電池原理研宂室溫下氨的合成,電池工作時(shí)MV27MV+在電極與酶 之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. 相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時(shí)還可提供電能 B. 陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+ 2H*+2MV+ C. 正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3 D. 電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng) 答案B 考點(diǎn)二電解池 1. (2021海南,9,4分)液氨中存在平ffi:2NH3—NHj+NHzo如圖所示為電解池
5、裝置,以KNH2的液氨溶液 為電解液,電解過(guò)程中a、b兩個(gè)惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(> A. b電極連接的是電源的負(fù)極 B. a 電極的反應(yīng)為 2NH3+2e H2T+2NH2 C. 電解過(guò)程中,陰極附近K+濃度減小 D. 理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1 : 1 答案B 2. (2022屆遼寧六校聯(lián)考,12)關(guān)于下列各裝置圖的敘述錯(cuò)誤的是() A. 圖①裝置可實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅,則a極為銅,b極為鐵 B. 圖②裝置可實(shí)現(xiàn)粗銅的精煉,則X極為正極 電解 C. 圖①裝置可用于氯堿工業(yè),則電極總反應(yīng)式為2Cr+2H2O?H2t+Cl2T+2OH
6、 D. 圖③裝置屮鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連,為犧牲陽(yáng)極法 答案D 3. (2017課標(biāo)11,11,6分)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為 H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是() A. 待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極 B. 可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C. 陰極的電極反應(yīng)式為:Al3++3e AI D. 硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng) 答案C 4. (2017海南單科,10,4分)一種電化學(xué)制備NHs的裝置如圖所示,圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+。下列敘 述錯(cuò)誤的是() A. Pd電極b為陰極 B. 陰極的反應(yīng)式為:N2+
7、6Hf+6e 2NH, C. H+由陽(yáng)極向陰極遷移 D. 陶瓷可以隔離N2和H2 答案A 5. (2020課標(biāo)II,12,6分)電致變色器件可智能調(diào)控太陽(yáng)光透過(guò)率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件 的示意圖。當(dāng)通電吋,Ag+注入到無(wú)色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈現(xiàn)藍(lán)色,對(duì)于該變化過(guò)程,下列敘 述錯(cuò)誤的是(> 間體電解質(zhì),只 允許Ag?通過(guò) 人 /電致變色層(WOJ 引 透明導(dǎo)電層 A. Ag為陽(yáng)極 B. Ag+由銀電極向變色層遷移 C. W元素的化合價(jià)升髙 D. 總反應(yīng)為:WOyFxAg AgxWO3 答案C 6. (2022屆安徽師大附中月考,11)下
8、圖屬于口本產(chǎn)業(yè)研宄所和日本學(xué)術(shù)振興會(huì)共同開發(fā)研宄的大容量鋰 一空氣電池。 下列說(shuō)法不正確的是() A. 充電時(shí),a為陰極 B. 放電時(shí),b極附近溶液pH增大 C. 放電時(shí),在有機(jī)電解液中加入少量NaCl溶液,可提高導(dǎo)電性 D. 用此裝置電解CuSO4溶液,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí),陰極析出锏單質(zhì)6.4 g 答案C 7. (2021全國(guó)乙,12,6分)沿海電廠采用海水為冷卻水,但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻礙冷卻水排放 并降低冷卻效率。為解決這一問(wèn)題,通常在管道口設(shè)置一對(duì)惰性電極(如圖所示),通入一定的電流。 /陽(yáng)極 海水
9、 \陰極 下列敘述錯(cuò)誤的是() A. 陽(yáng)極發(fā)生將海水中的cr氧化生成Ch的反應(yīng) B. 管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO C. 陰極生成的H2應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣 D. 陽(yáng)極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理 答案D 8. (2022屆湖北重點(diǎn)中學(xué)起點(diǎn)考,10)電解熔融氯化鈉和氯化鈣混合物制備金屬鈉的裝置如圖所示。陽(yáng)極A 為石墨,陰極K為鐵環(huán),兩極用隔膜D隔開。氯氣從陽(yáng)極上方的抽氣罩H抽出,液態(tài)金屬鈉經(jīng)鐵管F流入 收集器G。 下列敘述正確的是() A. 氯化鈣的作用是作助熔劑,降低氯化鈉的熔點(diǎn) B. 金屬鈉的密度大于熔融混合鹽的密度,電解得
10、到的鈉在下層 C. 隔膜D為陽(yáng)離子交換膜,防止生成的氯氣和鈉重新生成氯化鈉 D. 電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)為Na++e?一Na,發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上可能有少量的鈣單質(zhì)生成 答案A 9. (2022屆湖北武漢武昌段考,14)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),將電解池與燃料電池串聯(lián)組合的新工藝可節(jié)能, 裝置如圖。 下列敘述錯(cuò)誤的是(注:假定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%)() A. X 為 Ch,Y 為 H2 B. c>a>b C. 若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L X,則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣56 L D. 兩池中陽(yáng)離子交換膜均可以換為陰離子交換膜 答案D 10. (2021天津,11,3分)
11、如下所示電解裝置屮,通電后石墨電極II上有02生成,F(xiàn)e2O3逐漸溶解,下列判斷錯(cuò) 誤的是() 直流電源 | 陰離子交換膜\質(zhì)子交換膜 0.01 mol Fe,O, A. a是電源的負(fù)極 B. 通電一段時(shí)間后,向石墨電極II附近滴加石蕊溶液,出現(xiàn)紅色 C. 隨著電解的進(jìn)行,CuCh溶液濃度變大 D. 當(dāng)0.01 mol Fe2O3完全溶解時(shí),至少產(chǎn)生氣體336 mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下) 答案C 11. (2021湖北,15,3分)Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO3o電解法制備CrO3的原 理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的
12、是() 離子交換膜 A. 電解吋只允許H+通過(guò)離子交換膜 B. 生成02和H2的質(zhì)量比為8 : 1 C. 電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH_的濃度增大 D. CrO3 的生成反應(yīng)為:Cr2O^+2H+— CrO3+ H2O 答案A 12. (2019課標(biāo)III,13,6分)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-Zn河以 高效沉積ZnO的特點(diǎn),設(shè)計(jì)f采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D-Zn-NiOOH二次電池,結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反 放電 應(yīng)為 Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)充電 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)o y尼龍保護(hù)層 導(dǎo)
13、電線圈 —-NiOOII f制膜 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. 三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高 B. 充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為 Ni(OH)2(s)+OH (aq)-e NiOOH(s)+H2O(l) C. 放電吋負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+2OH(aq)-2e nO(s)+H2O(l) D. 放電過(guò)程中OH?通過(guò)隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū) 答案D 考點(diǎn)三 金屬的腐蝕與防護(hù) 1. (2020山西臨汾一模.6)下列關(guān)于金屬腐蝕和保護(hù)的說(shuō)法正確的是(> A. 犧牲陽(yáng)極法利用電解原理 B. 金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì):M-ne Mn\電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑 C. 外加電
14、源法在通電時(shí)被保護(hù)的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零 D. 銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕吋,正極的電極反應(yīng)為2H’+2e?—H2| 答案C 2. (2021北京通州期末,14)將一塊鍍層破損的鐵片置于海邊潮濕環(huán)境中,一段時(shí)間后鐵片如圖所示。下列 說(shuō)法正確的是() A. 電子由鍍層流向鐵 B. 鐵片凹陷深處產(chǎn)生了較多OH* C. 鍍層的金屬性比鐵弱 D. 對(duì)鐵進(jìn)行了犧牲陽(yáng)極的保護(hù) 答案C 3. (2017課標(biāo)I ,11,6分)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理如圖 所示,其中髙硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是(>
15、 第28頁(yè)共24頁(yè) A. 通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B. 通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C. 髙硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流 D. 通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整 答案C 4. (2019江蘇單科,10,2分)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCI溶液濕潤(rùn)后,置于如圖所示裝置中,進(jìn)行鐵的 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是() A. 鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e 一 Fe3+ B. 鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能 C. 活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕 D. 以水代替NaCI溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕 答案
16、C 5. (2020江蘇單科,11,4分)將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面,可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在下圖所示的 B. 金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱 C. 鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù) D. 鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快 答案C 6. (2021河北保定一模,11)石墨烯是具有單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料,其厚度僅有一個(gè)原子直徑大小,可覆蓋于 金屬表面,用于金屬防腐。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. 所有金屬腐蝕都是金屬失去電子 B. —般環(huán)境中,金屬腐蝕的正極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e 4OH C. 石墨烯防腐的原理是形成了性質(zhì)穩(wěn)定的合金 D. 石墨烯防腐的缺
17、點(diǎn)是一旦破損就會(huì)加速金屬的腐蝕 答案C 綜合篇知能轉(zhuǎn)換 綜合電極反應(yīng)式的書寫 1. (2021江蘇.12,3分>通過(guò)下列方法可分別獲得H2和Ch:①通過(guò)電解獲得NiOOH和H2(裝置示意圖如圖 所示);②在90 1將NiOOH與H2O反應(yīng)生成Ni(OH)2并獲得02。下列說(shuō)法正確的是() A. 電解后KOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小 B. 電解吋陽(yáng)極電極反應(yīng)式:Ni(OH)2+OH-e NiOOH+H2O 通電 C. 電解的總反應(yīng)方程式:2H2O H2T+O2T D. 電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移4 mol電子,理論上可獲得22.4 L 02 答案B 2. (2020天津,1丨,3分
18、)熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良,是具有應(yīng)用前景的儲(chǔ)能電池。下圖中的電池反應(yīng)為2Na+xS ) /密封 <—銹鋼容器 =——Na-p-Al/人固體 ^Na2Sx(x=5?3,難溶于熔融硫)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 熔融硫(含碳粉) 熔融鈉 A. Na2S4 的電子式為 Na*[-S-S- S- S-]2-Na+ B. 放電時(shí)正極反應(yīng)為xS+2Nat+2e Na2Sx C. Na和Na2Sx分別為電池的負(fù)極和正極 D. 該電池是以Na-P-AhO3為隔膜的二次電池 答案C 3. (2022屆吉林長(zhǎng)春期中,13)有一種紙質(zhì)軟電池,采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,一面附著粹,另一面附 著
19、::氧化錳。電池總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O— nO+2MnO(OH),關(guān)于此電池,下列說(shuō)法中正確的是 () A. 該電池Zn為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng) B. 該電池的正極反應(yīng)為MnO2+e +H2O MnO(OH)+OH C. 放電吋外電路電子由Zn流向MnCh,內(nèi)電路電子由MnO2流向Zn D. 電池工作時(shí)OH?通過(guò)薄層紙片向附著二氧化錳的電極移動(dòng) 答案B 4. (2021遼寧名校聯(lián)盟開學(xué)考,8)我國(guó)科研工作者研制出基于PANa(聚丙烯酸鈉)電解質(zhì)的Zn-空氣可充電 電池,該電池具有高容量和超長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性。PANa是一種超強(qiáng)吸水聚合物,可吸收大量Zn(CH3COO)2和 KOH
20、溶液作為水和離子含量調(diào)節(jié)劑形成水凝膠電解質(zhì)(如圖)。已知:Zn2++4OH [Zn(OH>4]\下列說(shuō) 法錯(cuò)誤的是(> A. PANa是一種有機(jī)高分子聚合物,在水溶液中不會(huì)發(fā)生電離 B. 放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e +4OH [Zn(OH)4]2' C. 充電時(shí),陰極附近溶液pH增大,陽(yáng)極附近溶液pH減小 D. 充電時(shí),電路中通過(guò)0.4 mol電子時(shí),有2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)02生成 答案A 5. (2022屆云南師大附中月考,6)我國(guó)科學(xué)家利用碳酸鈉和碳納米管為復(fù)合電極,以熔融的鈉鹽為電解質(zhì), 放電 制備出無(wú)鈉預(yù)填裝的Na-CO2電池,反應(yīng)原理為4Na+3CO2
21、^2Na2CO3+C。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A. 放電時(shí)電解質(zhì)中Na+向電池的正極聚集 B. 放電時(shí),正極反應(yīng)為3CO2+4e CO| +C C. 充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)為C+2Na2CO3-4e 4Na++3CO2 D. 火星大氣中含有二氧化碳,該電池有望成為火星探測(cè)供電化學(xué)能源系統(tǒng) 答案C 6. (2021遼寧,10,3分〉如圖,某液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池放電時(shí)產(chǎn)生金屬間化合物L(fēng)hBio下列說(shuō)法正確的是 極:液態(tài)Li/泡沫Ni /熔融UCI和KC1 極:液態(tài)Sb-Bi-Sn 一不銹鋼外殼 A. 放電時(shí),M電極反應(yīng)為Ni-2e Ni2+ B. 放電時(shí),Li+由M電極向N
22、電極移動(dòng) C. 充電時(shí),M電極的質(zhì)量減小 D. 充電時(shí),N電極反應(yīng)為L(zhǎng)i3Bi+3e 3Li++Bi 答案B 7. (2022屆重慶質(zhì)檢,10)天然氣報(bào)警器的核心是氣體傳感器,當(dāng)空間內(nèi)甲烷達(dá)到一定濃度時(shí),傳感器隨之 產(chǎn)生電信號(hào)并聯(lián)動(dòng)報(bào)警,工作原理如圖所示,其中02_可以在固體電解質(zhì)ZK)2-Na2O中移動(dòng)。當(dāng)報(bào)警器觸 電源 1 報(bào)警器jo 傳感 控制器 發(fā)工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是(> 多孔k極a ~[<^2 電解質(zhì)ZrO2-Na2O ""多孔電極h~ <1= 1 空氣 A. 多孔電極a發(fā)生氧化反應(yīng) B. O2_向多孔電極b移動(dòng) C. 多孔電極b上的電極反應(yīng)
23、式為4OH -4e 2T+2H2O D. 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下56 mL的甲烷在多孔電極a上完全反應(yīng)時(shí),流入傳感控制器電路中的電子有0.04 mol 答案A 8. (2020課標(biāo)I ,12,6分)科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如下,電極為金屬鋅 和選擇性催化材料。放電時(shí),溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等,為解決環(huán)境和能源問(wèn)題提供了一種 新途徑。 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. 放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e +4OH n(OH)J- B. 放電時(shí),1 mol CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2 mol C. 充電時(shí),電池總反應(yīng)為2Zn(0H)J Z
24、n+O2T+4OH+2H2O D. 充電時(shí),正極溶液中OH?濃度升髙 答案D 9. (2021河北張家口期末,11)(雙選)2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué) 家。髙能LiFePO、電池結(jié)構(gòu)如圖所示,電池中間為聚合物的隔膜,其主要作用是反應(yīng)過(guò)程中只讓Li+通過(guò)。 ——用電器— 碳(石墨) / a Li+:<> PO;:A 已知電池的反應(yīng)原理:(1 -x)LiFePO4+xFePO4+LixCn'S¥LiFePO4+nC。 下列說(shuō)法正確的是() A. 充電時(shí),Li+向左移動(dòng) B. 放電時(shí),電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極 C
25、. 充電時(shí),陰極電極反應(yīng)式:xLi++xe+nC—LixCn D. 放電時(shí),正極電極反應(yīng)式:xLiFePO4-xe'^~xFePO4+xLi+ 答案BC 10. (2018課標(biāo)I,13,6分)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S 的髙效去除。示意圖如下圖所示,其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯電 極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為: ① EDTA-Fe2+-e EDTA-Fe3+ ② 2EDTA-Fe3++H2S 2H*+S+2EDTA-Fe2+ 光伏電池 大然氣u 大然氣 (CH..CO等)1 (CIi4、CO,,
26、H,S等) 質(zhì)子交換膜 該裝置工作時(shí),下列敘述錯(cuò)誤的是() A. 陰極的電極反應(yīng):CO2+2Ht+2e CO+H2O B. 協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng):CO2+H2S一 CO+H2O+S C. 石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的低 D. 若采用Fe37Fe2+取代EDTA-Fe37EDTA-Fe2+,溶液需為酸性 答案C 11. (2020浙江7月選考,21,2分沌解高濃度RCOONa(梭酸鈉)的NaOH溶液,在陽(yáng)極RCOO'放電可得到 R—R(烷烴)。下列說(shuō)法不正確的是 () 通電 A. 電解總反應(yīng)方程式:2RCOONa+2H2O— R—R+2CO2t+H2t+2NaOH B
27、. RCOO-在陽(yáng)極放電,發(fā)生氧化反應(yīng) C. 陰極的電極反應(yīng):2H2O+2e 2OH+H2| D. 電解CHCOONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷 答案A 12. (2022屆全國(guó)一檢,6)鄰二溴(氯)化物常用作火焰阻滯劑、殺蟲劑等。近□,科研團(tuán)隊(duì)從價(jià)格低廉且安 全友好的雙鹵代物出發(fā),發(fā)展r電化學(xué)輔助的“穿梭”反應(yīng)(即某基團(tuán)能在兩種分子間進(jìn)行可逆“穿梭”),實(shí) 現(xiàn)了烯烴的雙鹵化反應(yīng)。反應(yīng)原理如下圖所示(圖屮X代表鹵素原子,本題中為Br)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 () A. a電極為陰極 B. 1.2--溴乙烷生成Br?的同時(shí),會(huì)釋放乙烯氣體,從
28、而為“穿梭”反應(yīng)提供驅(qū)動(dòng)力,推動(dòng)新的鄰二鹵代物生 成 C. b 極反應(yīng)為 R—CH—CH2+2Br +2e R—CHBrCH2Br D. 該方法可用于修復(fù)被有機(jī)氯農(nóng)藥殘留污染的土壤,同時(shí)還能生產(chǎn)有價(jià)值的化學(xué)藥品 答案C 13. (2022屆山西運(yùn)城期中,16)我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)成功研宂出髙比能量、低成本的鈉離子二次電池,.其工作原理 如圖所示。已知電池反應(yīng):NarxMnOz+NaxCn^NaMnOz+nC。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() AI- 用電器或允電器 JNaMnO2 石項(xiàng)嫦、 ?AI 鈉離子交換膜 A. 電池放電過(guò)程中,NaMnO2/AI上的電勢(shì)髙于石墨烯/
29、Al上的電勢(shì) B. 電池放電吋,正極發(fā)生反應(yīng):NahXMnO2+xNa++xe NaMnO2 C. 電池充電時(shí),Na+由NaMnO2/Al電極移向石墨烯/Al電極 D. 電池充電時(shí),外接電源的負(fù)極連接NaMnO2/Al電極 答案D 14. (2022屆黑龍江齊齊哈爾期中,11)硫含量是生鐵質(zhì)量的重要指標(biāo),精確測(cè)定鐵水中的硫含量是高爐煉 鐵過(guò)程中的重要任務(wù),利用硫化物固體電解質(zhì)濃差電池定硫工作原理如圖所示,電池兩邊產(chǎn)生一定硫分 壓差時(shí),兩極會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電勢(shì),若己知某硫分壓(p’s2),測(cè)定其電池電勢(shì),則可通過(guò)公式計(jì)算得出另一硫分 壓(p"S2),從而確定鐵水中的硫含量,N電極反應(yīng)為S2
30、(p,,s2)+2Mg2++4e MgS。下列有關(guān)該濃差電池的 說(shuō)法正確的是() P、 ;Mg CO2催化加氫。在密閉容器中,向含有催化劑的KHCO3溶液(CO2與KOH溶液反應(yīng)制得沖通入出生 成HCOO ,其離子方程式為 :其他條件不變,HCO^轉(zhuǎn)化為HCOO的轉(zhuǎn) 化率隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)溫度在40-80 °C范圍內(nèi),HCOd崔化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升,其主要 原因是 。 HCOOH燃料電池。研宂HCOOH燃料電池性能的裝置如圖2所示,兩電極區(qū)間用允許K+、H+通過(guò)的 半透膜隔開。 * — A M N o O 硫濃差電池工作原理 A.
31、 M極電勢(shì)比N極電勢(shì)高 B. 該電池為電解池 C. M 極上的電極反應(yīng)式:2MgS-4e Mg2++S2(pMs2) D. Mg2+從左向右移動(dòng) 答案D 15. (2020江蘇單科,20,14分)CO2/HCOOH循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應(yīng)用。 ① 電池負(fù)極電極反應(yīng)式為 ;放電過(guò)程中需補(bǔ)充的物質(zhì)A 為 。(填化學(xué)式) ② 圖2所示的HCOOH燃料電池放電的本質(zhì)是通過(guò)HCOOH與O2的反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,其反應(yīng) 的離子方程式為 。 (3)HC00H催化釋氫。在催化劑作用下,HCOOH分解生成(:02和H2可能的反應(yīng)機(jī)理如圖3所示。
32、 圖3 ?HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成C02外,還生成 (填化學(xué)式)。 ②研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí),以HCOOK溶液代待HCOOH催化釋氫的效果更佳,其具體優(yōu)點(diǎn) 是 。 催化劑 答案 (1)HCO3+H2—— hcoo+h2o 溫度升髙反應(yīng)速率增大,溫度升高催化劑的活性增強(qiáng) ⑵①HCOO+2OH-2e~1 HCO3+H2O H2SO4 ②2HCOOH+2OH+02 2HC0^+2H2O 或 2HCOO +02 2HC0^ (3)?HD②提髙釋放氫氣的速率,提高釋放出氫氣的純度 應(yīng)用篇知行合一 應(yīng)用 氧化還原反應(yīng)原理在電化學(xué)中的應(yīng)用 1. (2018課
33、標(biāo)111,11,6分|學(xué)術(shù)探索情境)一種可充電鋰一空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí),02與Li+在多 孔碳材料電極處生成Li2O2-x(x=0或1)。下列說(shuō)法正確的是(> 0? 多孔碳材料 非水電解質(zhì)/高聚物隔股 A. 放電時(shí),多孔碳材料電極為負(fù)極 B. 放電時(shí),外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極 C. 充電時(shí),電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移 D. 充電時(shí),電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2-x_ 2Li+(l^)O2T 答案D 2. (2017課標(biāo)111,11,6分|生產(chǎn)環(huán)保情境)全固態(tài)鋰硫電池能量密度髙、成本低,其工作原理如圖所示,苒中電 極a常用摻有石墨烯的S8材料,電
34、池反應(yīng)為:16Li+xS8— 8Li2Sx(2
35、K 人 211,0 痛 NaHCO,溶液 I? 2H+門 N極 少出口 2 A. a為電源負(fù)極 B. 溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變 C. CO2在M極被還原 D. 分離出的CO2從出口 2排出 答案C 4. (2022屆重慶育才適應(yīng)考,11|學(xué)術(shù)探索情境)如圖是通過(guò)人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備 HCOOH和0:的原理示意圖。 質(zhì)子交換膜 下列說(shuō)法正確的是() A. 外電路電流方向是a->b B. 電池工作時(shí)正極區(qū)溶液的pH升高 C. 電極b上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2e +2H+—HCOOH D. l mol H2O被完全氧化時(shí)有22.4 LC
36、O2被還原 答案C 5. (2021福建名校聯(lián)盟開學(xué)考,8|生產(chǎn)環(huán)保情境)采用(NH4)2SO4和NHvH2O混合溶液作為電解液,平行放置 的兩塊不銹鋼板分別作為陰極和陽(yáng)極,將廢鉛膏(主要成分為PbO2)平鋪在陰極板上,可得到鉛單質(zhì)。這是 一種成本較低的鉛回收工藝,示意圖如下。 陰極導(dǎo)桿 " 陽(yáng)極導(dǎo)桿 陰極板 申.解液 陽(yáng)極板 -廢鉛咅 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. 陰極板的電極反應(yīng)為 PbO2+4e +2H2O+4NHj Pb+4NH3.H2O B. 電子由陽(yáng)極板沿陽(yáng)極導(dǎo)桿移向外接電源正極 C. 電解過(guò)程中,OH_向陰極板遷移 D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,外電路中每轉(zhuǎn)移4
37、 mol電子,陽(yáng)極板產(chǎn)生22.4 L 02 答案C 6. (2021浙江1月選考,22,2分|學(xué)術(shù)探索情境)鎳鎘電池是二次電池,其工作原理示意圖如下(L為小燈泡,K,、 K2為開關(guān),a、b為直流電源的兩極)。 下列說(shuō)法不正確的是() A. 斷開K2、合上K,,鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式:化學(xué)能一>電能 B. 斷開K,、合上K2,電極A為陰極,發(fā)生還原反應(yīng) C. 電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過(guò)程中,溶液中KOH濃度不變 D. 鎳鎘二次電池的總反應(yīng)式:Cd+2Ni00H+2H20'S¥ Cd(OH)2+2Ni(OH)2 答案C 7. (2022屆河北石家莊月考,10|學(xué)術(shù)探索情境)氨硼烷
38、(NH3 BH3)電池可在常溫下工作,裝置如圖所示。該電 池工作時(shí)的總反應(yīng)為NH3 BH3+3H2O2 NH4BO2+4H2O。 質(zhì)子交換膜(允許H+通過(guò)) 下列說(shuō)法正確的是() A. 正極區(qū)溶液的pH減小 B. 電池工作時(shí),H+通過(guò)質(zhì)子交換膜向負(fù)極移動(dòng) C. 消耗3.1 g氨硼烷,理論上有0.3 mol H2O2被氧化 D. 電池負(fù)極反應(yīng)式為 NH3 BH3+2H2O-6e NHj+B0^+6FT 答案D 8. (2019天津理綜,6,6分|學(xué)術(shù)探索情境)我國(guó)科學(xué)家研制了一種新型的髙比能量鋅-碘溴液流電池,其工作 原理示意圖如下。圖中貯液器可儲(chǔ)存電解質(zhì)溶液,提髙電池的容量
39、。下列敘述不正確的是 () 21+Br r液器 貯液器 A. 放電時(shí),a電極反應(yīng)為I2Br +2e B. 放電時(shí),溶液中離子的數(shù)目增大 C. 充電時(shí),b電極每增重0.65 g,溶液中有0.02 mol 被氧化 D. 充電時(shí),a電極接外電源負(fù)極 答案D KOH^? 甲池 乙池 9. (2022屆福建龍巖月考,8|學(xué)術(shù)探索情境)以甲烷為燃料的電池的工作原理如圖所示。 下列說(shuō)法正確的是() A. 甲池中通入CH4的一極上發(fā)生的反應(yīng)為CH4+3H2O-8e O| +8H* B. 電池工作時(shí),乙池中的S(^?移向石墨 C. 甲池中每消耗2.24 L氧氣,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.
40、4Na D. 乙池Pt電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e 4H*+O2T 答案B caOH 10. (2022屆重慶西南大學(xué)附中月考,10|生產(chǎn)環(huán)保情境)2-萘酚(\/\Z )為一種環(huán)境污染物,可采 用催化劑(Ag@AgBr/mp-TiO2)光降解法除去該污染物,工作原理如圖所示。 nip Ag@AgBr OH 載 下列判斷正確的是() A. 該除去方法中的能量轉(zhuǎn)化只有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B. O2在正極失電子,mp-TiO2可提高02的失電子速率 C. 用該法降解1 mol 2-萘酚時(shí),需要吸收02 11.5 mol ca0H D. 負(fù)極反應(yīng):X/XZ -46e
41、+46OH l(X2O2t+27H2O 答案C 11. (2022屆北京師大附中期中,10|學(xué)術(shù)探索情境)某工廠采用電解法處理含鉻廢水,耐酸電解槽用鐵板作 陰、陽(yáng)極,原理示意圖如下。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀隨廢水排出,從而使廢水中鉻含 量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。下列說(shuō)法不正確的是(> pH為3.5~6.5,以 Cr,Of為主的廢水 A. 陰極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)包括:2H*+2e H2卞 B. 還原 Cr2O;-的主要方式是 Cr2O^ +6Fe2+ +14FT Cr3+ +6Fe3* + 7H2O C. 廢水的pH過(guò)高或過(guò)低均會(huì)降低鉻的去除率 D. 電解工
42、作時(shí),Cr20f通過(guò)陰離子交換膜從陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室 答案D 12. (2022屆河北石家莊期中,10|學(xué)術(shù)探索情境)如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)用NO-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池探 究將霧?中的SO:、NO轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4的原理。 ) Pl(l )| n- 質(zhì)子交換膜 Pt( I no+ii2o UNO, (NHJ^SO^溶液和吻質(zhì)A | 石Ah)丄…戸涵n) (增濕)~ll I廠 t1 (nh4)2so4稀溶液 屮 下列說(shuō)法正確的是() A. 甲、乙裝置中NO均被氧化,物質(zhì)A為HNO3 B. 燃料電池放電過(guò)程中負(fù)極的電極反應(yīng)式為NO-3e +2H
43、2O NO^+4H+ C. 若甲裝置中消耗22.4 L 02,則乙裝置中SO2和NO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量共有2.8 mol D. 該裝置中,電子的轉(zhuǎn)移方向?yàn)镻t( I )->石墨(!!)->電解質(zhì)溶液一>石墨(I )->Pt(lI) 答案B 13. (2022屆安徽六校素質(zhì)測(cè)試,15|學(xué)術(shù)探索情境)利用膜技術(shù)原理和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝 ^2 ||| U [\\a Hbt|01 M V I 'h2° H2SO4 |質(zhì)子膜(只允 50%H2S04 許 H?通過(guò)) N,O,無(wú) 水硝酸 中 A.電極b的反應(yīng)式是O2+4e +2H2O 4OH M脫硝酸水 (阻止
44、水溶液 分子通過(guò)) 乙 化劑N2Os裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是() SO., B. 甲中每消耗64gSO2,乙中有1 mol H+通過(guò)隔膜 C. c電極上的電極反應(yīng)式為N2O4-2e +H2O N2O5+2H+ D. 每轉(zhuǎn)移 2 mol e?生成 2 mol N2O5 和丨 mol H2SO4 答案D 14. (2021全國(guó)甲,13,6分|生產(chǎn)環(huán)保情境)乙醛酸是一種重要的化工中間體,可采用如圖所示的電化學(xué)裝置 合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OFT,并在直流電場(chǎng)作用下分別向兩極遷移。下列說(shuō)法 正確的是() 屯源 鉛 電 極 石 i 0
45、0 II II H( )—<:—<:—H / (乙醛酸) HO—(:—(:—OH (乙二酸) 1 X 1 X + 1 0 0 畫II 11―C—C—Hfir (?!>)( II II 2Br HO—C—C—H (乙醛戸) 飽和乙二酸溶液雙極脫乙二醛+KBr溶液 A. KBr在上述電化學(xué)合成過(guò)程中只起電解質(zhì)的作用 B.陽(yáng)極上的反應(yīng)式為H H +H2O ―—OH +2H++2e'—? HO—C O— C. 制得2 mol乙醛酸,理論上外電路中遷移了 1 mol電子 D. 雙極膜中間層中的H+在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移 答案D HzC<7CH2
46、 15. (2021北京,15,9分|生產(chǎn)環(huán)保情境)環(huán)氧乙烷( O ,簡(jiǎn)稱EO>是一種重要的工業(yè)原料和消毒 (:H_=CHr (1)①陽(yáng)極室產(chǎn)生Ch后發(fā)生的反應(yīng)有: 劑。由乙烯經(jīng)電解制備EO的原理示意圖如下。 1電源 CI-HC10 含 HOCH,CH2C1 含 £0 ~的溶液-- 一溶液a 分 *H2 溶液hEO CH2—CH2+HCIO—HOCH2CH2C1 <> ②結(jié)合電極反應(yīng)式說(shuō)明生成溶液a的原理 (2)—定條件下,反應(yīng)物按一定流速通過(guò)該裝置。 電解效率q和選擇性S的定義: n(B) n(生成B所用的電子) n(通過(guò)電極的電子)
47、X100% S(B)= n(生成B所用的乙嫦) 71(轉(zhuǎn)化的乙烯) XI00% ① 若n(EO)=ioo%,則溶液b的溶質(zhì)為 。 推測(cè)n(EO)-70%的原因: ② 當(dāng)乙烯完全消耗時(shí),測(cè)得n(EO)=70%,S(EO>97%。 I .陽(yáng)極有H2O放電 II. 陽(yáng)極有乙烯放電 III. 陽(yáng)極室流出液中含有Ch和HC1O i .檢驗(yàn)電解產(chǎn)物,推測(cè)I不成立。需要檢驗(yàn)的物質(zhì)是 o ii .假設(shè)沒有生成EO的乙烯全部在陽(yáng)極放電生成co2,則n(co2戶 %。經(jīng)檢驗(yàn)陽(yáng)極放電產(chǎn)物沒有 co]。 iii.實(shí)驗(yàn)證實(shí)推測(cè)III成立,所用試劑及現(xiàn)象是 o 可選試劑:A
48、gNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品紅溶液。 答案(1)① C12+H2O—HC1+HC1O ②陰極發(fā)生反應(yīng):2H2O+2e H2T+2OH',生成OH,K+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜從陽(yáng)極遷移到陰極,形成KOH 和KC1的混合溶液 ⑵① KC1 ② i.O2 ii.13 iii.KI溶液和淀粉溶液,溶液變藍(lán) 創(chuàng)新篇守正出奇 創(chuàng)新“隔膜’’在化工生產(chǎn)中的創(chuàng)新應(yīng)用 1. (2020浙江1月選考,丨8,2分)在氯堿工業(yè)中,離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下,下列說(shuō)法 的是() A. 電極A為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣 B. 離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜 C. 飽和NaCl溶液從a處進(jìn),
49、NaOH溶液從d處出 D. OH?遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過(guò)電子的數(shù)量 答案D 2. (2020山東,10,2分|素材創(chuàng)新)微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置,利用微生物處理有機(jī)廢水 獲得電能,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化。現(xiàn)以NaCI溶液模擬海水,采用惰性電極,用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含 ch3coo的溶液為例)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() 生物脇1 [汎悅似tKT土 魅海水水賺 A. 負(fù)極反應(yīng)為CH3COO+2H2O-8e 2CO2T+ 7H+ B. 隔膜l為陽(yáng)離子交換膜,隔膜2為陰離子交換膜 C. 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移l mol電子時(shí),模擬海水理論上除鹽58.5 g D. 電池
50、工作一段時(shí)間后,正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2: 1 答案B 3. (2020課標(biāo)111,12,6分|設(shè)問(wèn)創(chuàng)新)一種高性能的堿性硼化釩(VB2)—空氣電池如圖所示,其中在VB2電極 發(fā)生反應(yīng):VB2+16OH-lle VOi+2B(OH);+4H2Oo該電池工作時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) 負(fù)載 VB,電極|~~1==^_I復(fù)合碳電極 KOH溶液離¥選擇性膜 A. 負(fù)載通過(guò)0.04 mol電子時(shí),有0.224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)02參與反應(yīng) B. 正極區(qū)溶液的pH降低、負(fù)極區(qū)溶液的pH升髙 C. 電池總反應(yīng)為 4VB2+1IO2+2OOH +6H2O 8B(OH)i+4VOj-
51、 D. 電流由復(fù)合碳電極經(jīng)負(fù)載、VB2電極、KOH溶液回到復(fù)合碳電極 答案B 4. (2020山東,13,4分|設(shè)問(wèn)創(chuàng)新)采用惰性電極,以去離子水和氧氣為原料通過(guò)電解法制備雙氧水的裝置如 下圖所示。忽略溫度變化的影響,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. 陽(yáng)極反應(yīng)為 2H2O-4e 4H++CM B. 電解一段時(shí)間后,陽(yáng)極室的pH未變 C. 電解過(guò)程中,H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移 D. 電解一段時(shí)間后,a極生成的02與b極反應(yīng)的02等量 答案D 5.(2021廣東,16,4分)鈷(Co)的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制 備金屬鈷的裝置示意圖。下列說(shuō)
52、法正確的是() 陰離T 交換膜 Co H* SOJ- H* H* ci- ci- C1- Co2* 1室 II室 III室 A. 工作時(shí),I室和II室溶液的pH均增大 B. 生成1 mol Co, I室溶液質(zhì)量理論上減少16 g C. 移除兩交換膜后,石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變 D.電解總反 ?:2Co2<+2H2O^2Co+O2T+4Hf 答案D 6.(2022屆河北石家莊川考,15|素材創(chuàng)新)(雙選>用電解法制備高純金屬鉻和硫酸的原理如圖所示。 石墨 A 、Na2SO4 溶液 酸性 溶液 階 B膜 下列說(shuō)法正確的是() A.b為直流電源的正
53、極 B.A膜是陽(yáng)離子交換膜,B膜是陰離子交換膜 C. 陰極電極反應(yīng)式為2H*+2e H2T D. 若有1 mol離子通過(guò)A膜.理論上陽(yáng)極生成0.5 mol氣體 答案AD 7.(2022屆福建南平月考,9|素材創(chuàng)新)2020年丨丨月,國(guó)內(nèi)首個(gè)由新型水系鋅基電池(工作原理如圖)組成的 “大型充電寶”光儲(chǔ)充一體項(xiàng)目在溫州樂(lè)清灣海洋經(jīng)濟(jì)孵化園投運(yùn)成功,在該電池中可同時(shí)進(jìn)行酸性 MnO2和堿性Zn可逆溶解/電沉積的儲(chǔ)能機(jī)制。 離子交換膜 a膜h膜 下列說(shuō)法正確的是() A. 該電池的電解質(zhì)溶液只有硫酸鉀溶液,a膜為陰離子交換膜 B. 充電吋,兩電極的電極材料質(zhì)量都會(huì)增大,且增大
54、的質(zhì)量之比為1 : 1 C. 放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為MnO2+4HV2e Mn2++2H2O D. 充電時(shí),陰極區(qū)溶液pH會(huì)增大,而陽(yáng)極區(qū)溶液pH會(huì)減小答案D 8. (2022屆重慶巴蜀考,12|素材創(chuàng)新)有一種將乙烯高效轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷的電化學(xué)合成方法,如圖所示。 反應(yīng)在KC1電解液的流動(dòng)池中進(jìn)行,電解結(jié)束后,將陰、陽(yáng)極電解液輸出混合,便可生成環(huán)氧乙烷。 | 泡沫電極 2c------- 2(5RV?。? 萌涵 Cl 2H/F::三〒子■〒:二,Clx> +HCH 陰離+交換膜 Ln+2C1 + °2H20+H, 下列說(shuō)法正確的是() A. 鈾箔電極應(yīng)連接電源正
55、極 B. 通電時(shí),圖中陰離子通過(guò)陰離子交換膜從上往下遷移 C. 用該方法制備環(huán)氧乙烷的總反應(yīng)為 O / \ CH2=CH2 + HOC1— H2C——CHz + HC1 D. 當(dāng)電路中通過(guò)2 mol電子時(shí),鉑箔電極上會(huì)產(chǎn)生22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 答案D 9. (2021湖北名校聯(lián)盟開學(xué)考,10|設(shè)問(wèn)創(chuàng)新)電解精煉銅的廢液中含有大量的Cu2+和SOi?,如圖為用雙膜三 室電沉積法采用惰性電極冋收廢液屮銅的裝置示意圖。 r^w~i 0.1 mol- If' Na,SO4jfi液 屯 r-'i a 飽和NaCl 溶液 濃縮室 廢水 Cu2\ SOJ- 電
56、 極 1. / 交換膜m | 交換膜n 0.5 mol-L-'Na,S04溶液 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A. 電極b為陰極 B. 電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2CI -2e 12丁 C. 交換膜n為陰離子交換膜 D. 若濃縮室得到1 L0.5mol L-*的Na2SO4溶液,則陰極可冋收12.8 g銅(不考慮副反應(yīng)) 答案D 10. (2021重慶新髙考適應(yīng)卷,10|素材創(chuàng)新)雙極膜在電滲析中應(yīng)用廣泛,它由陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換 膜復(fù)合而成。雙極膜內(nèi)層為水層,工作吋水層中的H.0解離成H+和OH\并分別通過(guò)離子交換膜向兩側(cè) 發(fā)生遷移。下圖為NaBr溶液的電滲
57、析裝置示意圖。 \惰性電極\ 1陽(yáng)極液 5 —口 雙極膜 出 水4 *交換空2 ^―.□ 出 3 口 \陽(yáng)離子交換膜\2;|1 交換室 層屮 出 <離+交換膜 鹽ls<- 雙極膜 \惰性電極\ 4循環(huán)液S循壞液 下列說(shuō)法正確的是() A. 出口 2的產(chǎn)物為HBr溶液 B. 出口 5的產(chǎn)物為硫酸溶液 C. Bf可從鹽室最終進(jìn)入陽(yáng)極液中 D. 陰極電極反應(yīng)式為2H*+2e H2T 答案D 11. (2021重慶南開質(zhì)檢,12|素材創(chuàng)新)某化學(xué)研宄小組以40%稀硫酸為電解質(zhì)溶液,利用堿性尿素 [CO(NH2)2]電池(氧化產(chǎn)物為N2)為電源處
58、理含CO2的廢氣并將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯,其工作原理如圖所示。 下列說(shuō)法正確的是() 誠(chéng)素 -九 :二-二- ::H ?: ?二二:- 二、: ?W ------- - — 離子交換膜Z A. M為乙烯,N為氫氣 B. 電子從尿素電池經(jīng)導(dǎo)線流向Y極 C. 該電解池中的離子交換膜Z應(yīng)選用陰離子交換膜 D. 當(dāng)1 mol CO(NH2)2完全反應(yīng)時(shí),左側(cè)溶液增重36 g 答案D 12. (2021福建福州開學(xué)考,6|素材創(chuàng)新)利用光伏電池與膜電解法制備Ce(SO4)2溶液的裝置如圖所示,下列 說(shuō)法正確的是
59、() CeCSOJ/aq)離子交攙膜 熏屯銅 SO; P電極 Ce,(SOJ,(aq) CiiSO4(aq) A. 該裝置工作時(shí)的能量形式只有兩種 B. 石墨電極發(fā)生反應(yīng):Ce4++e e3+ C. 該離子交換膜為陰離子交換膜,SOf由左池向右池遷移 D. 由P電極向N電極轉(zhuǎn)移0.1 mol電子時(shí),陽(yáng)極室生成33.2gCe(SO4)2 答案D 13. (2021吉林白山聯(lián)考,6|素材創(chuàng)新)有機(jī)物液流電池因其電化學(xué)性能可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。南京大 學(xué)研宄團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所合作,通過(guò)N-烷基羧酸化的氨基蔥醍衍生物(K2R>與亞鐵 放電 氰化鉀組裝成堿性(K
60、OH)水系液流電池,其工作原理為2[Fe(CN>6]4_+R2?^R4'+2lFe(CN)6]\ 下列說(shuō)法中不正確的是( A. 放電時(shí),電子由a電極經(jīng)導(dǎo)線流向b電極 B. 電池中間的離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜 C. 充電時(shí),[Fe(CN)d3-被還原為[Fe(CN)6]4_ D. 該電池放電時(shí)正極上的電極反應(yīng)式為R2-2e R4- 答案D 2023新高考化學(xué)第一輪專題練習(xí) 專題十一化學(xué)反應(yīng)與電能 1.2021年6 ? 17 □,搭載神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭成功發(fā)射,并順利完成與天 和核心艙對(duì)接?;鸺捎闷纂?四氧化二氮發(fā)動(dòng)機(jī),核心艙電源系統(tǒng)由鋰離子蓄
61、電池組及太陽(yáng)電池翼 組成。鋰離子蓄電池放電時(shí)的反應(yīng)如T:Li1.xCoO2+LixC6= LiCo02+c6(x
62、 電池,負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe- xLi*+C6,將其顛倒過(guò)來(lái),即為充電時(shí)陰極反應(yīng)式,正確;D項(xiàng),放電時(shí),陽(yáng)離 子移向正極,錯(cuò)誤。 2. —種在微生物細(xì)菌作用下凈化髙濃度有機(jī)廢水的原理如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是(> 低濃度苻一 機(jī)廢水 微牛物細(xì)歯- 雛度有_ 機(jī)廢水 質(zhì)子交換膜 A. 工作時(shí)JT從b極區(qū)向a極區(qū)遷移 B. 該裝置在高溫下仍可正常工作 C. 為使此裝置持續(xù)工作,需不斷補(bǔ)充硫酸溶液 D. 理論上,每處理含162.0 g該有機(jī)物的廢水,需消耗5 mol MnOi 答案C該電池工作時(shí),a極發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極,則b極為正極。A項(xiàng),工作時(shí),陽(yáng)離子(
63、H+)移向正極(b 極),錯(cuò)誤;B項(xiàng),高溫時(shí)微牛.物細(xì)菌會(huì)失去活性,錯(cuò)誤;C項(xiàng),總反應(yīng)方程式為5(C6Hio05)n+72nH++24nMnOi 3()nCO2f+24nMn2t+61nH2O,g應(yīng)消耗H+,則此電池工作時(shí)需要不斷補(bǔ)充硫酸溶液,正確;D項(xiàng),由關(guān) 系式5(C6H10O5)n~24nMnOi可知,每處理含162.0 g該有機(jī)物的廢水,需消耗4.8 mol MnO;,錯(cuò)誤。 3. 堿性鋅鐵液流電池采用資源豐富的鐵和鋅作為電池正、負(fù)極電解液活性物質(zhì),具有電壓高、成本低的 電. 優(yōu)點(diǎn)。該電池的總反應(yīng)為Zn+2Fe(CN)l-+4OH ^U2Fe(CN) f+Zn(OH)i、下
64、列敘述正確的是( > 第1頁(yè)共26頁(yè) 泵 泵 A. 充電時(shí),M極電極反應(yīng)式為Fe(CN)疒+e Fe(CN) |- B. 放電時(shí),N極電勢(shì)髙于M極 C. l mol Fe(CN)|-中含有a鍵的數(shù)目為12NA D. 放電時(shí),電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子時(shí),負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液增重65 g 答案C A項(xiàng),根據(jù)圖示和總反應(yīng)知,充電時(shí)M為陽(yáng)極,Fe(CN)^失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),放 電時(shí),N為負(fù)極,M為正極,則N極電勢(shì)低于M極,錯(cuò)誤;C項(xiàng),在配合物Fe(CN) 中,CN?與Fe3+之間有6 個(gè)配位鍵,C與N之間以三鍵相連,所以1 mol該配合物中含有a鍵的數(shù)目為12NA
65、,正確;D項(xiàng),放電 時(shí),Zn-2e_+4OH Zn(OH) f,電路中轉(zhuǎn)移2 mol電子,則有2 mol OH通過(guò)離子交換膜進(jìn)入N極區(qū),溶 液增加的質(zhì)量為1 mol Zn和2 mol OH?之和,大于65 g,錯(cuò)誤。 4. 科學(xué)家對(duì)新型Li-CO2電化學(xué)系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),用碳化鉬(Mo2C)作Li極催化劑時(shí),CO2的放電產(chǎn)物為 Li2C2O4,裝置如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是(> CO, A. 該電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)Li極作為負(fù)極 B. 該電池最好選用Li2C2O4水溶液作為電解質(zhì)溶液 C. CO2放電的電極反應(yīng)式為2CO2+4e +2Lr Li2C2O4 D. 電池“吸入” CO2時(shí)
66、將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 答案B用碳化鉬(Mo2C)作Li極催化劑時(shí)產(chǎn)物為L(zhǎng)i2C2O4,Li化合價(jià)升髙為負(fù)極,通入CO2極為正極,A 正確;Li能與水反應(yīng),不能選用水溶液作電解質(zhì)溶液,B錯(cuò)誤;CO2作正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),C正確;電池 “吸入”CO2時(shí),裝置為原電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,D正確。 5, Cu2O可通過(guò)電解法制得,電解法制備Cu2O的實(shí)驗(yàn)及反應(yīng)過(guò)程示意圖如圖所示,下列說(shuō)法正確的是 NaCl 和 NaOH 混合溶液 Cu(OH)Cl- A. 制備Cu2O吋,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B. 銅電極上的②③④步中锏元素的化合價(jià)沒有變化 C. 反應(yīng)一段吋間后,電解質(zhì)溶液中OH1農(nóng)度減小 D. 陽(yáng)極上總反應(yīng)式為:2Cu-2e+2OH Cu2O+H2O 答案D A項(xiàng),該裝置是電解池,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,錯(cuò)誤:B項(xiàng),在第②步反應(yīng)中,CuCr-e +Cl?一 CuCl^, 銅元素的化合價(jià)升高,錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為2Cu+H2O— Cu2O+H2T,S應(yīng)一段時(shí)間后,溶 液屮n(OH )不變,水減少,因此電解質(zhì)溶液屮0H1 農(nóng)度增大,C錯(cuò)誤。 6.
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