2019年高考化學(xué)大串講 專題12 電化學(xué)練習(xí).doc

專題12 電化學(xué)1LiOH和鈷氧化物可用于制備鋰離子電池正極材料。利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。下列說法不正確的是（ ）A B極區(qū)電解液為LiOH溶液B 電解過程中Li+向B電極遷移C 每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氫氣,就有0.1mol陽離子通過交換膜進入陰極區(qū)D 陽極電極反應(yīng)式為2Cl- - 2e-=Cl2【答案】C2根據(jù)光合作用原理，設(shè)計如圖原電池裝置。下列說法正確的是A a電極為原電池的正極B 外電路電流方向是abC b電極的電極反應(yīng)為：O2+2e-+2H+=H2O2D a電極上每生成1mol O2，通過質(zhì)子交換膜的H+為2mol【答案】C【解析】根據(jù)圖片信息，可知a電極反應(yīng)2H2O4e =4H+O2，發(fā)生了氧化反應(yīng)，a為電極為原電池的負(fù)極，A項錯誤；外電路電流由正極流向負(fù)極，即ba，B項錯誤；根據(jù)圖片信息，b的的電極反應(yīng)為：O2+2e-+2H+=H2O2，C項正確；由a極的電極反應(yīng)方程式可知，a電極上每生成1mol O2，通過質(zhì)子交換膜的H+為4mol，D項錯誤。3鈉電池由于其快速充放電的特性受到科研工作者的重視，某鈉離子鈦基電池電池結(jié)構(gòu)如圖所示，電解質(zhì)為含鈉離子的高聚物，已知電池的反應(yīng)方程式為2NaxCn+xNaTi2(PO4)32nC+ xNa3Ti2(PO4)3。下列關(guān)于該電池說法正確的是A 放電時電池正極為NaxCn B 放電時Na+向電極移動C 充電時陽極反應(yīng)：NaxCn-xe-=nC+xNa+ D 充電時電極與外電源正極相連【答案】D4酶生物電池通常以葡萄糖作為反應(yīng)原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和輔酶的作用下被氧化成葡萄糖酸(C6H12O7)，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法中正確的是A 該電池可以在高溫條件下使用B H+通過交換膜從b極區(qū)移向a極區(qū)C 電極a是正極D 電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6+H2O-2e-=C6H12O7+2H+【答案】D【解析】高溫條件，酶的催化能力會減弱或喪失，A錯誤；葡萄糖氧化為葡萄糖酸，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極a是負(fù)極，C錯誤； H+向正極移動，通過交換膜從a極區(qū)移向b極區(qū)，B錯誤；葡萄糖在酸性條件下，在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成葡萄糖酸，D正確。5有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述中正確的是( )A圖所示電池中，負(fù)極電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+B圖所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大C圖所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變D圖所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中被還原為Ag【答案】D6用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，M、N為惰性電極電解過程實驗數(shù)據(jù)如圖乙所示X軸表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，Y軸表示電解過程產(chǎn)生氣體的總體積。則下列說法不正確的是（）A A點所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài)B 電解過程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生C Q點時M、N兩電極上產(chǎn)生的氣體總量在相同條件下體積相同D 若M電極材料換成Cu做電極，則電解過程中CuSO4溶液的濃度不變【答案】A7利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收 SO2，并用陰極排出的溶液吸收 NO2。下列說法正確的是A b 為直流電源的正極B 將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜電極反應(yīng)式不變C 陽極的電極反應(yīng)式為 SO22H2O2e=SO424HD 電解時，H由陰極室通過陽離子交換膜到陽極室【答案】C【解析】A二氧化硫被氧化為硫酸根，所以二氧化硫所在的區(qū)為陽極區(qū)，陽極與電源正極a相連，則b為電源負(fù)極，故A錯誤；B將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜電極反應(yīng)式: 2HSO3-+2H+2e-S2O42-+2H2O,發(fā)生不變該變。故B錯誤；C陽極的電極反應(yīng)式為：SO2+2H2O-2e-SO42-+4H+，故C正確；D陽離子交換膜只允許陽離子通過，電解時，陽離子移向陰極，所以H+由陽極室通過陽離子交換膜到陰極室，D錯誤。8H2S是一種劇毒氣體，對H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫，反應(yīng)原理為：2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l) H=632kJmol-1。下圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說法錯誤的是( )A 電池工作時，電子從電極a經(jīng)負(fù)載流向電極bB 實際工作中當(dāng)反應(yīng)生成64gS2時，電池內(nèi)部釋放632kJ電能C 電極a上發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2S - 4e-=S2 + 4H+D 當(dāng)電路中通過4mol電子時，有4molH+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)【答案】B9某粗銅產(chǎn)品中含有Zn、Ag、Au等雜質(zhì)，如圖所示，用CH3OH-堿性燃料電池電解硫酸銅溶液。閉合電鍵K進行電解。下列說法中不正確的是（ ）A 左池負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH -6e-+8OH-=CO32-+ 6H2OB 通電一段時間后，Ag、Au雜質(zhì)金屬沉積在電解槽底部C 若粗銅電極質(zhì)量減少6.4g，則純銅電極增重大于6.4gD 電解過程中右池純銅和粗銅分別為陰極和陽極【答案】C【解析】A. 左池負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH -6e-+8OH-=CO32-+ 6H2O，故A正確；B. 通電一段時間后，比Cu不活潑的Ag、Au雜質(zhì)金屬不被氧化，沉積在電解槽底部，故B正確；C. 比Cu活潑的金屬雜質(zhì)Zn在Cu之前被氧化，Zn2eZn2+，若粗銅電極質(zhì)量減少6.4g，則純銅電極增重小于6.4g，故C不正確；D. 電解過程中右池純銅和粗銅分別為陰極和陽極，故D正確。10近期使用的一種可控電池鋰水電池工作原理如下圖。下列說法錯誤的是A 鋰電極是電池的負(fù)極B 正極發(fā)生的反應(yīng)為: 2H2O+2e-=2OH-+ H2C 水中H+經(jīng)固體電解質(zhì)向鋰電極移動D 理論上每消耗14g鋰,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA【答案】C11我國預(yù)計在2020年前后建成自己的載人空間站。為了實現(xiàn)空間站的零排放，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2，我國科學(xué)家設(shè)計了一種裝置（如下圖），實現(xiàn)了“太陽能一電能一化學(xué)能”轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2CO2=2CO+O2 。關(guān)于該裝置的下列說法不正確的是 裝置a 裝置b附：表示陽離子，表示陰離子A 裝置a將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，裝置b將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B 工作過程中OH向Y電極周圍移動C 人體呼出的氣體參與X電極的反應(yīng)：CO2+2e+H2O=CO+2OHD 反應(yīng)完畢后恢復(fù)到原溫度，裝置b中電解質(zhì)溶液的堿性減弱【答案】D12中國首個空間實驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)中，有再生氫氧燃料電池（RFC），工作原理如下圖所示，a、b、c、d均為Pt電極。下列說法正確的是A B區(qū)的OH通過隔膜向a電極移動，A區(qū)pH增大B c是正極，電極上的電極反應(yīng)為：2H+2eH2C 圖中右管中的OH通過隔膜向c電極移動，d電極上發(fā)生氧化反應(yīng)D 當(dāng)有1 mol電子轉(zhuǎn)移時，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，b電極理論上產(chǎn)生氣體Y的體積為11.2 L【答案】D【解析】依據(jù)圖示知左邊裝置是電解池，右邊裝置是原電池，ab電極是電解池的電極，由電源判斷a為陽極產(chǎn)生的氣體是氧氣，b為陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣；cd電極是原電池的正負(fù)極，c是負(fù)極，d是正極；電解池中的電極反應(yīng)為：a電極為陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH-4e-=2H2O+O2；b電極為陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：4H+4e-=2H2；原電池中是堿性溶液，電極反應(yīng)為：c為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：2H2-4e-+4OH-=2H2O；d電極為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-。Aa為陽極，電解時陰離子向陽極移動，發(fā)生4OH-4e-=2H2O+O2，促進水的電離生成H+，pH減小，故A錯誤；B根據(jù)上述分析，c是負(fù)極，故B錯誤；C圖中右管中的OH-通過隔膜向負(fù)極移動，即向c電極移動，d為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯誤；Db為陰極，當(dāng)有1mol電子轉(zhuǎn)移時生成0.5mol氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L，故D正確。13一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是A 電池工作時,CO32向電極B移動B 電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H2+2OH-2e=2H2OC 反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4參加反應(yīng)共轉(zhuǎn)移6mol電子D 電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2+4e+2H2O=4OH【答案】C14世界水產(chǎn)養(yǎng)殖協(xié)會網(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。下列說法錯誤的是A X為電源正極B 若該裝置在高溫下進行，則凈化效率將降低C 若BOD為葡萄糖(C6H12O6),則1mol葡萄糖被完全氧化時，理論上電極上流出24mole-D 若有1molNO3-被還原，則有6molH+通過質(zhì)子膜遷移至陽極區(qū)【答案】D15電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量，其工作原理示意圖如下。下列說法不正確的是（ ）A 溶液中OH-向電極a移動B O2在電極b上發(fā)生還原反應(yīng)C 反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4:5D 電極a的反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O【答案】C【解析】試題分析：A因為a極為負(fù)極，則溶液中的陰離子向負(fù)極移動，故A正確；B氧氣在b極發(fā)生還原反應(yīng)，則b極為正極，a極為負(fù)極，故B正確；C反應(yīng)中N元素化合價升高3價，O元素化合價降低4價，根據(jù)得失電子守恒，消耗NH3與O2的物質(zhì)的量之比為4：3，故C錯誤；D負(fù)極是氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)變成氮氣，且OH-向a極移動參與反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故D正確。16近年科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想。把含有CO2的空氣吹入K2CO3溶被中，再把CO2從溶液中提取出來，并使之與H2反應(yīng)生成可再生能源甲醇。其工藝流程如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是A I、II兩步目的是為了富集CO2B 從合成塔中及時分離出甲醇可以提高CO2的轉(zhuǎn)化率C 過程中K2CO3可以循環(huán)使用D 鉻鋅觸媒催化劑可以改變合成甲醇的焓變【答案】D17中國科學(xué)家用毛筆書寫后的紙張作為空氣電極，設(shè)計并組裝了輕型、柔性且可折疊的可充電鋰空氣電池(圖1)，電池的工作原理如圖2。下列有關(guān)說法正確的是A 放電時，紙張中的纖維素作鋰電池的正極B 放電時，Li+由正極經(jīng)過有機電解質(zhì)溶液移向負(fù)極C 開關(guān)K閉合給鋰電池充電，金屬鋰電極增重14g,空氣電極放出22.4L的O2D 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為Li2O2-2e-=O2+2Li+【答案】D18某興趣小組設(shè)計如圖所示的微型實驗裝置。實驗時，現(xiàn)斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，下列有關(guān)描述正確的是A 斷開K2，閉合K1時，總反應(yīng)的離子方程式為：2H+ + 2Cl-Cl2+H2B 斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅C 斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應(yīng)為： Cl2+2e-2Cl-D 斷開K1，閉合K2時，石墨電極作正極【答案】D【解析】斷開K2、閉合K1時，裝置為電解池，兩極均有氣泡產(chǎn)生，則總反應(yīng)為2Cl-+2H2OH2+2OH-+Cl2，石墨為陽極，銅為陰極，因此石墨電極處產(chǎn)生Cl2，在銅電極處產(chǎn)生H2，銅電極附近產(chǎn)生OH-，溶液變紅，A錯誤；B、根據(jù)A中分析可知B錯誤；C、斷開K1、閉合K2時，裝置為原電池，銅電極上的電極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O，其為負(fù)極，而石墨上的電極反應(yīng)為Cl2+2e-=2Cl-，其為正極，C錯誤，D、根據(jù)C中分析可知D正確。19垃圾假單胞菌株能夠在分解有機物的同時分泌物質(zhì)產(chǎn)生電能，其原理如下圖所示。有機物為C6H12O6)。下列說法正確的是A A為正極，H2PCA在該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B 放電過程中，正極反應(yīng)為2H2O-4e=4H+O2C 若1molO2參與電極反應(yīng)，有2 mol H+穿過質(zhì)子交換膜進入右室D 電池總反應(yīng)為:C6H12O6+6O26CO2+6H2O【答案】D20一種Cu- Li可充電電池的工作原理如圖所示，其中非水系電解液和水系電解液被鋰離子固體電解質(zhì)陶瓷片( LISICON)隔開。下列說法正確的是A 陶瓷片允許水分子通過B 電池充電時，陰極反應(yīng)為Li+e-=LiC 電池放電時，N極發(fā)生氧化反應(yīng)D 電池充電時，接線柱B應(yīng)與外接直流電源的負(fù)極相連【答案】B【解析】A. 由題意知，陶瓷片不允許水分子通過，否則鋰會與水反應(yīng)，A不正確；B. 電池充電時，陰極反應(yīng)為Li+e-=Li，B正確；C. 電池放電時，N極發(fā)生還原反應(yīng)，C不正確；D. 電池充電時，接線柱B應(yīng)與外接直流電源的正極相連，D不正確。21四甲基氫氧化銨(CH3)4NOH常用作電子工業(yè)清洗劑，以四甲基氯化銨(CH3)4NCl為原料，采用電滲析法合成(CH3)4NOH，其工作原理如下圖所示(a、b為石墨電板，c、d、e為離子交換膜)，下列說法正確的是A M為正極B c、e均為陽離子交換膜C b極電極反應(yīng)式：2H2O4e=O2+4H+D 制備1mol(CH3)4NOH，a、b兩極共產(chǎn)生0.5mol氣體【答案】B22光合作用得地球碳、氧循環(huán)的更要媒介。下圖是利用模擬光合作用過程，將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為糖類同時釋放O2的裝置。下列說法正確的是A 該裝置為原電池，其中a是原電池的正極B 該交換膜為陽離子交換膜，H+交換膜由左向右移動C 不考慮其它能量損耗，當(dāng)外電路通過1mole-時生成15g葡萄糖D b極發(fā)生的電極反應(yīng)：6CO2+24e-+18H2O=C6H12O6+24OH-【答案】B23次磷酸(H3PO2) 為一元中強酸，具有較強的還原性，可用電滲析法制備，“四室電滲析法”工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。下列敘述不正確的是（ ）A 陽極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2+4H+B 產(chǎn)品室中發(fā)生反應(yīng)H+ H2PO2-=H3PO2, 該法還可得副產(chǎn)品NaOHC 原料室中H2PO2- 向左移動，Na+ 向右移動，該室pH 升高D 陽膜1的主要作用是防止H2PO2- 進入陽極室被氧化并允許H+通過【答案】C24高鐵酸鹽（如Na2FeO4）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在水處理方面，以鐵基材料為陽極，在高濃度強堿溶液中利用電解的方式可以制備高鐵酸鹽，裝置如圖。下列說法不正確的是A a為陽極，電極反應(yīng)式為Fe6e- +8OH- =FeO42- +4H2OB 為防止高鐵酸根擴散被還原，則離子交換膜為陽離子交換膜C 在電解過程中溶液中的陽離子向a 極移動D 鐵電極上有少量氣體產(chǎn)生原因可能是4OH-4e-=O2+2H2O【答案】C【解析】鐵基材料為陽極，在高濃度強堿溶液中利用電解的方式可以制備高鐵酸鹽，所以鐵是陽極，電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O，故A正確；陽離子交換膜可以阻止FeO42-進入陰極區(qū)域，故B正確；在電解過程中溶液中的陽離子向陰極移動，所以陽離子向b極移動，故C錯誤；鐵電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，所以生成的氣體可能是氧氣，電極反應(yīng)式是4OH-4e-=O2+2H2O，故D正確。25全釩氧化還原電池是一種新型可充電池，不同價態(tài)的含釩離子作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，分別儲存在各自的酸性電解液儲罐中。其結(jié)構(gòu)原理如圖所示，該電池放電時，右槽中的電極反應(yīng)為：V2+-e-=V3+，下列說法正確的是 ( )A 放電時，右槽電解液pH不變B 充電時，陰極電解液pH升高C 放電時，左槽的電極反應(yīng)式：VO2+2H+e-=VO2+H2OD 充電時，每轉(zhuǎn)移1mol電子，右槽中n(H+)的變化量為1mol【答案】C26中科院董紹俊課題組將二氧化錳和生物質(zhì)置于一個由濾紙制成的折紙通道內(nèi)形成電池(如圖所示)，該電池可將可樂(pH=2.5)中的葡萄糖作為燃料轉(zhuǎn)化成葡萄糖內(nèi)酯并獲得能量。下列說法正確的是( )A a極為正極B 隨著反應(yīng)不斷進行，負(fù)極區(qū)的pH不斷增大C b極的電極反成為:MnO2+2H2O+2e-=Mn2+4OH-D 當(dāng)消耗0.01mol葡萄糖時，電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子【答案】D【解析】A項，由已知結(jié)合圖示，葡萄糖(C6H12O6)發(fā)生氧化反應(yīng)生成葡萄糖內(nèi)酯(C6H10O6)，所以a極為負(fù)極，故A錯誤；B項，電解質(zhì)溶液顯酸性，所以負(fù)極反應(yīng)為：C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+，隨著反應(yīng)不斷進行，負(fù)極區(qū)的pH不斷減小，故B錯誤；C項，b極為正極，電極反應(yīng)為：MnO2+4H+2e-=Mn2+2H2O，故C錯誤；D項，由負(fù)極反應(yīng)C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+可得，1mol葡萄糖失去2mol電子，所以若消耗0.01mol葡萄糖，電路中轉(zhuǎn)移0.02mol電子，故D正確。27以熔融Na2CO3為電解質(zhì)，H2和CO混合氣為燃料的電池，原理如下圖所示。下列說法正確的是A b是電池的負(fù)極B a電極的反應(yīng)為： C 電子由a電極經(jīng)熔融Na2CO3向b電極移動D a、b兩極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比是1：1【答案】B28電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，下圖是鎂、次氯酸鈉燃料電池的示意圖，電池總反應(yīng)式為：Mg+ClO-+H2OCl-+Mg(OH)2，圖是電解法除去工業(yè)廢水中的Cr2O72-下列說法正確的是A 圖中Cr2O72-離子向鐵電極移動，與該極附近的OH-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr（OH）3除去B 圖中陽極上的電極反應(yīng)式為：Fe-3e-Fe3+C 圖中發(fā)生的氧化反應(yīng)是：ClO-+H2O+2e-Cl-+2（OH）-D 若圖中7.2g鎂溶解產(chǎn)生的電量用以圖廢水處理，理論可除去Cr2O72-的物質(zhì)的量為0.05mol【答案】D29硼酸(H3BO3)可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備，工作原理如圖所示。下列有關(guān)表述錯誤的是（ ）A M室的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2+4H+B N室中,進口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%<b%C b膜為陰離子交換膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H+B(OH)4-=H3BO3+H2OD 理論上每生成1mol H3BO3,陰極室可生成5.6 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)【答案】D【解析】由題意知，通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備硼酸(H3BO3)，左邊為陽極室，右邊為陰極室。陽極上OH-放電產(chǎn)生H+，所以a膜為陽離子交換膜、b膜為陰離子交換膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H+B(OH)4-=H3BO3+H2O；陰極上H+放電產(chǎn)生OH-，c膜為陽離子交換膜，所以電解后氫氧化鈉溶液的濃度變大。A. M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2+4H+，A正確；B. N室中,進口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%b%，B正確；C. b膜為陰離子交換膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H+B(OH)4-=H3BO3+H2O，C正確；D. 理論上每生成1mol產(chǎn)品，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，陰極室可生成0.5molH2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2L，D不正確。30鋰一銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力，其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li+2OH，下列說法不正確的是A 放電時，正極的電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e=2OH+2CuB 放電時，電子透過固體電解質(zhì)向Li極移動C 通空氣時，銅電極被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2OD 整個反應(yīng)過程中，氧化劑為O2【答案】B31甲醇不僅作為F1賽車的燃料添加劑，也廣泛應(yīng)用于甲醇燃料電池。某燃料電池裝置如圖所示，下列說法錯誤的是（ ）A 乙池負(fù)極反應(yīng)為：CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2OB 乙池中電池工作時，CO32-不斷移向負(fù)極C 理論上32g甲醇被消耗時，C極上放出氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為67.2LD 甲池中Cu電極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl-2e-=Cl2【答案】D【解析】乙為甲醇燃料電池，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽，所以甲醇為負(fù)極，空氣為正極?？偡磻?yīng)為：CH3OH+3/2O2 = CO2 + 2H2O，正極為空氣中的氧氣得電子，因為電解質(zhì)是熔融的碳酸鹽（沒有水，也沒有氫離子），所以反應(yīng)為：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-。用總反應(yīng)減去正極反應(yīng)（注意將正極反應(yīng)擴大3/2倍），得到負(fù)極反應(yīng)：CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O，選項A正確。原電池中陰離子向負(fù)極移動，所以選項B正確。根據(jù)負(fù)極反應(yīng)，消耗1mol甲醇，轉(zhuǎn)移6mol電子，所以在C電極（為電解的陰極，反應(yīng)為2H+ + 2e- = H2）上得到3mol氫氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為67.2L。選項C正確。甲池中Cu電極為電解的陽極，所以發(fā)生的反應(yīng)為Cu-2e-=Cu2+，選項D錯誤。32我國最近在太陽能光電催化-化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進展，相關(guān)裝置如圖所示。下列說法正確的是A 該制氫工藝中光能最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B 該裝置工作時，H+由b極區(qū)流向a極區(qū)C a極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe3+e-=Fe2+D a極區(qū)需不斷補充含F(xiàn)e3+和Fe2+的溶液【答案】A33鎂-空氣電池的總反應(yīng)方程式為：2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2，其工作原理如圖所示，下列說法不正確是（ ）A 反應(yīng)過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能B 該電池的正極反應(yīng)方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-C 為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陰離子交換膜D 采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面【答案】C34一種以Na2SO4為電解質(zhì)的鈉離子電池的總反應(yīng)NaTi2(PO4)3+Zn+Na2SO4Na3Ti2(PO4)3+ZnSO4,下列有關(guān)說法正確的是A 放電時，NaTi2(PO4)3發(fā)生氧化反應(yīng)B 放電時，Na+向鋅電極移動C 充電時，陽極反應(yīng)式為：Ti2(PO4)3 -+2e-=Ti2(PO4)33D 充電時，每移動0.2mol電子，理論上陰極增重6.5g【答案】D【解析】A、根據(jù)原電池的工作原理，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，化合價降低，負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價升高，根據(jù)電池總反應(yīng)，鋅的化合價升高，因此鋅為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，NaTi2(PO4)3中Ti的化合價由4價3價，化合價降低，因此NaTi2(PO4)3發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B、根據(jù)原電池工作原理，Na向正極移動，故B錯誤；C、充電時，電池的正極接電源的正極，電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，電池正極反應(yīng)式為Ti2(PO4)32e=Ti2(PO4)32，充電時陽極反應(yīng)式為Ti2(PO4)322e=Ti2(PO4)3，故C錯誤；D、充電時陰極反應(yīng)式為Zn22e=Zn，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，陰極增重6.5g，故D正確。35如圖所示，在常溫下，將鐵棒和石墨棒插入盛有足量飽和NaCl溶液的U型管中，下列分析正確的是（ ）A K1閉合，Na+向鐵棒移動B K1閉合，碳棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H2eH2C K2閉合，電路中通過0.2NA個電子時，石墨電極上生成2.24L標(biāo)況下氣體D K2閉合，鐵棒不易被腐蝕，電路中通過0.001NA個電子時，搖勻后溶液的pH為11【答案】C362016年7月報道，南開大學(xué)科研團隊在“可充室溫鈉二氧化碳電池”的研究中取得突破進展，該電池放電時工作情況如圖所示。下列說法錯誤的是A 金屬Na為電池的負(fù)極B 放電時，電解液中Na向碳電極移動C 充電時，碳電極發(fā)生的反應(yīng)為：4Na4e3CO2= 2Na2CO3CD 放電時，每轉(zhuǎn)移2 mol電子，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2 33.6 L【答案】C【解析】A，圖中電子由金屬鈉片通過導(dǎo)線流向碳納米管，金屬鈉片為電池的負(fù)極，碳納米管為電池的正極，A項正確；B，放電時，電解液中Na+向正極移動，向碳電極移動，B項正確；C，充電時碳電極為陽極，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，碳電極的電極反應(yīng)式為2Na2CO3+C-4e-=4Na+3CO2，C項錯誤；D，放電時正極電極反應(yīng)式為4Na+3CO2+4e-=2Na2CO3+C，每轉(zhuǎn)移2mol電子消耗1.5molCO2，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2的體積為1.5mol22.4L/mol=33.6L，D項正確。37某模擬“人工樹葉”的電化學(xué)實驗裝置如圖所示。該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法錯誤的是A 該裝置工作時，H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移B a電極的反應(yīng)為：3CO2+18H+18e-=C3H8O+5H2OC 每生成1molO2，有44gCO2被還原D C3H8O形成燃料電池以氫氧化鈉作為電解質(zhì)溶液的負(fù)極反應(yīng)式：C3H8O-18e-+24OH-=3CO32-+6H2O【答案】C38電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如下圖所示，其中陰極和陽極均為惰性氣體電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，以下說法正確的是A a極與電源的負(fù)極相連B 產(chǎn)物丁為硫酸溶液C 離子交換膜d為陰離子交換膜(允許陰離子通過)D b電極反立式為2H2O+2e-=2OH-+H2【答案】D【解析】A、惰性電極電解硫酸鈉溶液，陰極生成氫氣、陽極產(chǎn)生氧氣，氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2，所以甲為氧氣、乙為氫氣，a是陽極，b是陰極。a極與電源的正極相連，A錯誤；B、乙是氫氣，氫離子放電，水的電離平衡被破壞，產(chǎn)生氫氧化鈉，因此丁是氫氧化鈉溶液，B錯誤；C、丁是氫氧化鈉，離子交換膜d為陽離子交換膜，C錯誤；D、b電極是陰極，氫離子放電，電極反應(yīng)式：2H2O+2e=H2+2OH，D正確。39下列裝置由甲、乙部分組成(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。當(dāng)電池工作時，下列說法正確的是A 電子的流動方向MFeCuSO4溶液Cu-NB M極電極反應(yīng)式: H2N(CH2)2NH2+16OH-16e-=2CO2+N2+12H2OC 當(dāng)N極消耗5.6LO2時，則鐵極增重32gD 一段時間后，乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變【答案】D40混合動力車在剎車和下坡時處于充電狀態(tài)；上坡或加速時，電動機提供輔助推動力，降低了汽油的消耗。該車一般使用的是鎳氫電池采用鎳的化合物和儲氫金屬（以M表示）為兩電極材料，堿液（主要為KOH）電解液。鎳氫電池充放電原理如圖，其總反應(yīng)式為：H2+2NiOOH = 2Ni(OH)2 下列有關(guān)判斷正確的是（ ）A 在上坡或加速時，溶液中的K+向甲電極遷移B 在剎車和下坡時，甲電極的電極反應(yīng)式為：2 H2O+2e- H2+2OH-C 在上坡或加速時，乙電極周圍溶液的pH將減小D 在剎車和下坡時，乙電極增重【答案】B41鋁空氣燃料電池具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，裝置如圖所示，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液。下列說法正確的是 A 放電時，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，有4 mol OH-從左往右通過陰離子交換膜B 充電時，電解池陽極區(qū)的電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸增大C 放電過程的負(fù)極反應(yīng)式：Al+3OH-3e-=Al(OH)3D 充電時，鋁電極上發(fā)生還原反應(yīng)【答案】D【解析】根據(jù)圖示，該電池放電的總反應(yīng)方程式為：4Al +3O2+ 4KOH =4KAlO2 +2H2O，離子方程式為：4Al +3O2+ 4OH -=4AlO2 -+2H2O，其中負(fù)極為鋁，電極反應(yīng)式為4Al -12 e- +16OH -=4AlO2 -+8H2O，正極為多孔電極，電極反應(yīng)式為3O2 + 12e- + 6H2O = 12OH-。A. 放電是原電池，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L氧氣的物質(zhì)的量為1mol，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- =4OH-，電解質(zhì)溶液中的陰離子從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，即OH-從右往左通過陰離子交換膜，故A錯誤；B. 充電是電解池，電解池陽極發(fā)生的電極反應(yīng)可以看成原電池正極反應(yīng)的逆反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OH- -4e- = O2+2H2O，陽極區(qū)電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小，故B錯誤；C. 根據(jù)上述分析，放電過程的負(fù)極反應(yīng)式：4Al -12 e- +16OH -=4AlO2 -+8H2O，故C錯誤；D. 充電時，鋁電極作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故D正確。42H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為：2H2S(g) + O2(g) = S2(s) + 2H2O(l) H-632kJmol-1。右圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說法不正確的是A 電路中每流過2mol電子，電池內(nèi)部釋放316kJ熱能B 每34gH2S參與反應(yīng)，有2mol H+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)C 電極a為電池的負(fù)極D 電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+4e-+4 H+2H2O【答案】A43某科研小組將含硫化氫的工業(yè)廢氣進行了資源化利用，將獲得的電能用于制取“84”消毒液。已知：2H2S(g)+O2(g)= S2(s)+2H2O（1）H=-632kJmol-1。下圖為該小組設(shè)計的原理圖。下列說法正確的是A 電極a 為燃料電池正極B 電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+4e-+2H2O= 4OH-C 電路中每流過4mol 電子，電池內(nèi)部釋放熱能小于632 kJD a極每增重32g，導(dǎo)氣管e 將收集到氣體22.4 L【答案】C44下圖所示為鎳鋅可充電電池放電時電極發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的示意圖，電池使用KOH和K2Zn(OH)4為電解質(zhì)容液，下列關(guān)于該電池說法正確的是（ ）A 放電時溶液中的K+移向負(fù)極 B 充電時陰極附近的pH會降低C 放電時正極反應(yīng)為H+NiOOH+e-=Ni(OH)2 D 負(fù)極質(zhì)量每減少6.5g溶液質(zhì)量增加6.3g【答案】D【解析】A、放電時是原電池，溶液中的K+移向正極，A錯誤；B、充電時是電解池，鋅電極是陰極，電極反應(yīng)式為Zn(OH)42+2eZn+4OH，陰極附近的pH會升高，B錯誤；C、放電時正極反應(yīng)為H2O+NiOOH+e=Ni(OH)2+OH，C錯誤；D、根據(jù)以上分析可知放電時總反應(yīng)式為Zn+2H2O+2NiOOH+2OHZn(OH)42+2Ni(OH)2，負(fù)極質(zhì)量每減少65g，溶液質(zhì)量增加133g36g34g63g，因此負(fù)極質(zhì)量每減少6.5g溶液質(zhì)量增加6.3g，D正確。