2019年高考化學(xué)優(yōu)秀模擬題分類匯編 專題10 電化學(xué)及應(yīng)用.doc
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專題10 電化學(xué)及應(yīng)用 1．【2018年成都七中高考模擬考試】新型電池的開發(fā)與使用在現(xiàn)代社會(huì)中已很普遍，一種水煤氣燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上。下列說法正確的是 A． 總反應(yīng)為2CO+O2==2CO2 B． 負(fù)極反應(yīng)為H2-2e—==2H+、CO-2e—+H2O==CO2+2H+ C． 電路中通過4 mol電子，正極消耗22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣 D． 有機(jī)固體中的H+在放電時(shí)向正極移動(dòng)，造成正極pH減小 【答案】B 【解析】 2．【紅河州2018屆高三復(fù)習(xí)統(tǒng)一檢測(cè)】某電池以Na2FeO4和Zn為電極材料，NaOH溶液為電解溶質(zhì)溶液，下列說法正確的是 A． 該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度減小 B． 正極反應(yīng)式為2FeO42?+10H++6e?=Fe2O3+5H2O C． 電池工作時(shí)OH－向負(fù)極遷移 D． Zn為電池的正極 【答案】C 【解析】 【點(diǎn)睛】本題考查原電池的知識(shí)，應(yīng)抓住原電池的工作原理來分析，書寫原電池的電極反應(yīng)時(shí)應(yīng)注意電解質(zhì)溶液的影響。 3．【西安市長(zhǎng)安區(qū)2018屆高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)】有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中，正確的是 A． 圖Ⅰ所示電池中，MnO2是催化劑 B． 圖Ⅱ所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大 C． 圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變 D． 圖Ⅳ所示電池工作過程中，電子由Zn極流向Ag2O極 【答案】D 【解析】分析：A項(xiàng)，堿性鋅錳電池中，MnO2為正極；B項(xiàng)，鉛-硫酸蓄電池放電過程中的反應(yīng)為 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸濃度不斷減??；C項(xiàng)，電解精煉銅的過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度開始一段時(shí)間減??；D項(xiàng)，銀鋅紐扣電池中，Zn為負(fù)極，Ag2O為正極，電池工作過程中電子由Zn極流向Ag2O極。 詳解：A項(xiàng)，堿性鋅錳電池中，MnO2為正極，正極電極反應(yīng)式為MnO2+e-+H2O=MnO（OH）+OH-，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鉛-硫酸蓄電池放電過程中的反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸被消耗同時(shí)生成H2O，硫酸濃度不斷減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解精煉銅時(shí)粗銅為陽(yáng)極，純銅為陰極，電解精煉銅的過程中，陽(yáng)極先是粗銅中比Cu活潑的金屬放電，后是Cu放電，陰極始終是Cu2++2e-=Cu，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度開始一段時(shí)間減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，銀鋅紐扣電池中，Zn為負(fù)極，Ag2O為正極，電池工作過程中電子由Zn極流向Ag2O極，D項(xiàng)正確；答案選D。 4．【淄博市2018屆高三第二次模擬考試】某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽(yáng)光照下充電，充電時(shí)Na2S4還原為Na2S。下列說法錯(cuò)誤的是 A． 充電時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B． 放電時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為：4S2--6e-=S42- C． 充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：3I--2e-=I3- D． M是陰離子交換膜 【答案】D 點(diǎn)睛：本題考查了原電池的原理，明確正負(fù)極上得失電子及反應(yīng)類型是解題的關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，明確哪種離子能夠自由通過交換膜，可以確定交換膜的類型。題目難度中等。 5．【宿州市2018屆高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)】下圖為光伏發(fā)電電解甲基肼[CH3－NH－NH2]制氫的裝置示意圖(電解池中交換膜僅阻止氣體通過，a、b極均為惰性電極)。下列敘述中正確的是 A． N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極 B． 制氫裝置溶液中電子從a極流向b極 C． 工作時(shí)，產(chǎn)生的N2、H2體積比為1：3(同溫同壓) D． 工作時(shí)，a極的電極反應(yīng)式為CH3－NH－NH2+12OHˉ－10eˉ=CO32-+N2↑+9H2O 【答案】D 點(diǎn)睛：電解池中陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；電解質(zhì)溶液中沒有電子移動(dòng)，溶液中通過陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)導(dǎo)電。 6．【吉大附中2018屆高三第四次模擬】如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料，氧氣為氧化劑，某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)700 -900℃時(shí)，O2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng)，反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì)。下列說法正確的是 A． 電池內(nèi)的O2-由電極乙移向電極甲 B． 電池總反應(yīng)為N2H4+2O2= 2NO+2H2O C． 當(dāng)甲電極上有l(wèi)mol N2H4消耗時(shí)，乙電極上有22.4LO2參與反應(yīng) D． 電池外電路的電子由電極乙移向電極甲 【答案】A 7．【莆田市2018屆高三下學(xué)期第二次（5月）質(zhì)量測(cè)試】硼化釩（VB2）-空氣電池是目前儲(chǔ)電能力最高的電池，電池示意圖如下。該電池工作時(shí)的反應(yīng)為4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。下列說法正確的是 A． 電極a為電池負(fù)極 B． 反應(yīng)過程中溶液的pH升高 C． 電池連續(xù)反應(yīng)過程中，選擇性透過膜采用陽(yáng)離子選擇性膜 D． VB2極的電極反應(yīng)式為：2VB2+ 22OH?-22e?=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O 【答案】D 【解析】分析：硼化釩-空氣燃料電池中，VB2在負(fù)極失電子，電極反應(yīng)為： 2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，氧氣在正極上得電子，生成OH-，OH-通過選擇性透過膜向負(fù)極移動(dòng)，電池總反應(yīng)為：4VB2+11O2＝4B2O3+2V2O5，由此分析解答。 8．【福州市2018屆高三下學(xué)期5月模擬】某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。下列說法正確的是 A． 電池工作時(shí)OH-向負(fù)極遷移 B． 正極反應(yīng)式為2Fe+ =Fe2O3+5H2O C． 該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變 D． 電子由Zn電極流出，經(jīng)KOH溶液流向正極 【答案】A 【解析】分析：某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液，原電池工作時(shí)，Zn被氧化，為原電池的負(fù)極， K2FeO4具有氧化性，為正極，堿性條件下被還原生成Fe(OH)3，總反應(yīng)為 3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH；結(jié)合電極方程式以及離子的定向移動(dòng)解答該題。 詳解：A.電池工作時(shí)陰離子OH-向負(fù)極遷移, A正確；B.KOH溶液為電解質(zhì)溶液,則正極電極方程式為2FeO42-+6e-++8H2O= Fe(OH)3↓+10 OH-,B錯(cuò)誤；根據(jù)總反應(yīng) 3Zn+2K2FeO4+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH可以知道該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度增大,C錯(cuò)誤；D.根據(jù)化合價(jià)升降判斷,Zn化合價(jià)只能上升,故為負(fù)極材料,電子從負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極,電子不能流入電解質(zhì)溶液, D錯(cuò)誤；正確選項(xiàng)A。 9．【保山市2018屆高三畢業(yè)復(fù)習(xí)統(tǒng)一檢測(cè)（一）】臭氧是常見的強(qiáng)氧化劑,廣泛用于水處理系統(tǒng)。制取臭氧的方法很多，其中高壓放電法和電解純水法原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是 ( ) A． 高壓放電法,反應(yīng)的原理為3O22O3 B． 高壓放電出來的空氣中，除含臭氧外還含有氮的氧化物 C． 電解純水時(shí)，電極b周圍發(fā)生的電極反應(yīng)有6OH--6e-=O3↑+3H2O和4OH--4e-=O2↑+2H2O D． 電解水時(shí)，H+由電極a經(jīng)聚合電解質(zhì)薄膜流向電極b 【答案】D 【解析】分析：本題給出高壓放電法和電解純水法制取臭氧原理圖，以此進(jìn)行分析解答。 點(diǎn)睛：解答本題關(guān)鍵，氧氣在放電的條件下生成臭氧，空氣中含有氮?dú)馀c氧氣，在高壓放電條件下可以反應(yīng)生成NO； b電極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧氣、臭氧，同時(shí)有氫離子生成，a電極生成氫氣，H+由電極b經(jīng)聚合固體電解質(zhì)膜流向電極a。 10．【宜賓市高2018屆高三第三次診斷】用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖。下列敘述正確的是 A． 電源的B極為負(fù)極 B． 可選用石英代替粗硅 C． 電解時(shí)，熔融鹽中Li+向粗硅移動(dòng) D． 陽(yáng)極反應(yīng)：Si＋4H－－4e－= SiH4↑ 【答案】D 點(diǎn)睛：該題的關(guān)鍵是，看清楚圖示內(nèi)容，明確這是電解池裝置，用電解池的規(guī)律進(jìn)行解答，如氫氣得電子生成氫負(fù)離子，在根據(jù)總反應(yīng)：Si＋2H2= SiH4。H2生成H－，發(fā)生還原反應(yīng)，Si發(fā)生氧化反應(yīng)，即可判斷電極類型。 11．【日照市2018屆高三5月校際聯(lián)考】某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽(yáng)光照下充電，充電時(shí)Na2S4轉(zhuǎn)化為Na2S。下列說法正確的是 A． 充電時(shí)，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能 B． 放電時(shí)，a極為負(fù)極 C． 充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為I3--2e-=3I- D． M可以使用陰離子交換膜 【答案】B 12．【鄂州市2018屆高三下學(xué)期第三次模擬】世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會(huì)網(wǎng)介紹了一種利用電化學(xué)原理凈化魚池中水質(zhì)的方法，其裝置如圖所示。下列說法正確的是 A． X為電源負(fù)極 B． 若該裝置在高溫下進(jìn)行，則凈化效率將降低 C． 若有1molNO3-被還原，則有6molH+通過質(zhì)子膜遷移至陰極區(qū) D． 若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時(shí)，理論上電極流出20 mol e- 【答案】B 【解析】分析：從裝置圖中可知，X端連接的電極上發(fā)生反應(yīng)是微生物作用下BOD、H2O反應(yīng)生成CO2，Y端連接的電極上，微生物作用下，硝酸根離子生成了氮?dú)?，氮元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，則Y為負(fù)極，X為正極，結(jié)合電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算，質(zhì)子膜允許氫離子通過。 詳解：根據(jù)上述分析可知，Y為負(fù)極，X為正極。A．Y端連接的電極上，微生物作用下，硝酸根離子生成了氮?dú)?，氮元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，則Y為負(fù)極，X為正極，故A錯(cuò)誤；B．若該裝置在高溫下進(jìn)行，催化劑微生物被滅活，則凈化效率將降低，故B正確；C．若有1molNO3-被還原，根據(jù)陰極電極反應(yīng)式：2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O，可知轉(zhuǎn)移電子5mol，則有5molH+通過質(zhì)子膜遷移至陰板區(qū)，故C錯(cuò)誤；D．若BOD為葡萄糖(C6H12O6)，則1mol葡萄糖被完全氧化時(shí)，碳元素化合價(jià)由0價(jià)變化為+4價(jià)，理論上電極上流出=4e-6=24mole-，故D錯(cuò)誤；故選B。 點(diǎn)睛：本題考查了電解池原理和應(yīng)用、依據(jù)電極上物質(zhì)變化的元素化合價(jià)變化判斷方式的反應(yīng)來確定電解池電極名稱和原電池電極名稱是解題的關(guān)鍵。本題中外電路和質(zhì)子交換膜中通過的電量相同，不能依據(jù)實(shí)際消耗的氫離子計(jì)算，這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)。 13．【南昌市2018屆高三第二次模擬】下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源；乙是利用裝置甲模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O72-廢水，電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O。當(dāng)電池工作時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是 A． 甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動(dòng) B． 乙池中Fe棒應(yīng)與甲池中的M極相連 C． M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+ D． 若溶液中減少了0.OlmolCr2O72-，則電路中至少轉(zhuǎn)移了0.06 mol電子 【答案】B 詳解：A．根據(jù)圖知，N電極上氧氣得電子生成水，該電極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，M為負(fù)極，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動(dòng)，A正確； B．根據(jù)方程式知，乙中Fe失電子生成亞鐵離子，則Fe作陽(yáng)極、C作陰極，陰極連接原電池負(fù)極、陽(yáng)極連接原電池正極，則Fe與N極相連，B錯(cuò)誤； C．根據(jù)圖知，M電極上生成氫離子，甲是將廢水中乙二胺氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源，生成含有N元素的物質(zhì)是氮?dú)?、生成含有C元素的物質(zhì)是二氧化碳，因此電極反應(yīng)式為 H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+，C正確； D．Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O中以Fe元素計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)=6（3-2）=6，即消耗 1mol Cr2O72-，電路中至少轉(zhuǎn)移了6mol電子，所以溶液中減少了0.0lmolCr2O72-，則電路中至少轉(zhuǎn)移了0.06mol電子，D正確；答案選B。 點(diǎn)睛：本題考查原電池和電解池原理，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力，正確判斷正負(fù)極、陰陽(yáng)極及各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫和電解的有關(guān)計(jì)算，注意電子守恒的應(yīng)用。 14．【綿陽(yáng)中學(xué)2018屆高三考前適應(yīng)性考試（三）】我國(guó)科研人員研制出一種室溫“可呼吸”Na－CO2電池。放電時(shí)該電池“吸入”CO2，充電時(shí)“呼出”CO2。吸入CO2時(shí)，其工作原理如右圖所示。吸收的全部CO2中，有轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管（MWCNT）電極表面。下列說法正確的是（ ） A． “吸入”CO2時(shí)，鈉箔為正極 B． “吸入”CO2時(shí)的正極反應(yīng)：4Na++ 3CO2+ 4e－= 2Na2CO3+ C C． “呼出”CO2時(shí)，Na+向多壁碳納米管電極移動(dòng) D． 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每“呼出”22.4 L CO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.75 mol 【答案】B 15．【臨沂市2018屆高三第三次高考模擬】電解NaB(OH)4溶液制備H3BO3的原理如下圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是 A． M室發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O-4e-=O2↑+4H+ B． a、c為陰離子交換膜，b為陽(yáng)離子交換膜 C． N室中：a％下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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