2023版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)：專題九電化學(xué)基礎(chǔ)專題檢測題組

1、第 頁專題九電化學(xué)基礎(chǔ)1.關(guān)于下列各裝置圖的敘述錯誤的是() A.圖裝置可實現(xiàn)鐵上鍍銅,則a極為銅,b極為鐵B.圖裝置可實現(xiàn)粗銅的精煉,則X極為正極C.圖裝置可用于氯堿工業(yè),則電極總反應(yīng)式為2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-D.圖裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連,為犧牲陽極法答案DD項,題圖裝置為外接電源法,犧牲陽極法利用了原電池原理,錯誤。2.下圖屬于日本產(chǎn)業(yè)研究所和日本學(xué)術(shù)振興會共同開發(fā)研究的大容量鋰空氣電池。下列說法不正確的是()A.充電時,a為陰極B.放電時,b極附近溶液pH增大C.放電時,在有機電解液中加入少量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

2、轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時,陰極析出銅單質(zhì)6.4 g答案CB項,放電時為原電池,a為負極,b為正極,正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-4OH-,則b極附近溶液pH增大,正確;C項,鋰是活潑金屬,能與水反應(yīng),為防止鋰空氣電池損壞,不能在有機電解液中加入少量NaCl溶液,錯誤。3.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。陽極A為石墨,陰極K為鐵環(huán),兩極用隔膜D隔開。氯氣從陽極上方的抽氣罩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B.金屬鈉的密度大于熔融混合鹽的密度,電解得到的鈉在下層C.隔膜D為陽離子交換膜,防止生成的氯氣和鈉

3、重新生成氯化鈉D.電解時陰極的電極反應(yīng)為Na+e-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AA項,題給裝置用來電解熔融氯化鈉,可以聯(lián)想電解鋁工業(yè)中的助熔劑冰晶石,加入氯化鈣的目的同樣是作助熔劑,正確;B項,從圖中可知,金屬鈉在上部收集,故鈉的密度小于混合鹽的密度,錯誤;C項,由圖可知,Cl-通過隔膜D移至陽極A放電產(chǎn)生Cl2,所以隔膜D為陰離子交換膜,錯誤;D項,陰極發(fā)生的是還原反應(yīng),錯誤。4.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。下列敘述錯誤的是(注:假定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 20%)()A.X為Cl2,Y為H2B.cabC.若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下

4、22.4 L X,則消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣56 LD.兩池中陽離子交換膜均可以換為陰離子交換膜答案DA項,B池為燃料電池,故Y為氫氣,X為氯氣,正確。B項,A池右側(cè)為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-H2+2OH-,消耗H2O生成NaOH,故ab;B池左側(cè)為負極,電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-2H2O,NaOH濃度減小;右側(cè)為正極,電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH-,NaOH濃度增大,故cab,正確。C項,A池左側(cè)為陽極,電極反應(yīng)式為2Cl-2e-Cl2,若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氯氣,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol,由得失電子守恒知消耗氧氣體積為(2 mol/4)22.4 L/mo

5、l=11.2 L,空氣體積為11.2 L/20%=56 L,正確。D項,若換為陰離子交換膜,該裝置不能產(chǎn)生高濃度NaOH溶液,錯誤。5.下列關(guān)于金屬腐蝕和保護的說法正確的是()A.犧牲陽極法利用電解原理B.金屬的化學(xué)腐蝕的實質(zhì):M-ne-Mn+,電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑C.外加電源法在通電時被保護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)腐蝕時,正極的電極反應(yīng)為2H+2e-H2答案CA項,犧牲陽極法利用的是原電池原理,錯誤;B項,還原劑失電子,氧化劑得電子,故電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑,錯誤;C項,電解池中的陰極,通電時腐蝕電流接近于零,故可避免或減弱金屬電化學(xué)腐蝕的發(fā)生

6、,正確;D項,銅不能和氫離子反應(yīng),故銅碳合金不能發(fā)生析氫腐蝕,錯誤。6.將一塊鍍層破損的鐵片置于海邊潮濕環(huán)境中,一段時間后鐵片如圖所示。下列說法正確的是()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.對鐵進行了犧牲陽極的保護答案C鐵片被腐蝕,說明鐵的金屬性比鍍層金屬強,鐵作負極,失電子生成Fe2+,電子由鐵流向鍍層,A、B錯誤,C正確;鍍層金屬性比鐵弱,不屬于犧牲陽極法,D錯誤。7.石墨烯是具有單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料,其厚度僅有一個原子直徑大小,可覆蓋于金屬表面,用于金屬防腐。下列說法錯誤的是()A.所有金屬腐蝕都是金屬失去電子B.一般環(huán)境中,金屬腐蝕的正極反應(yīng)

7、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.石墨烯防腐的缺點是一旦破損就會加速金屬的腐蝕答案CA項,金屬元素沒有負價,故其單質(zhì)只能失電子而被腐蝕,正確;B項,一般環(huán)境以弱酸或中性溶液為主,故主要發(fā)生吸氧腐蝕,正確;C項,由題意可知,石墨烯覆蓋于金屬表面,未形成合金,錯誤;D項,石墨烯破損后,與金屬形成原電池,金屬為負極,石墨烯為正極,加快金屬腐蝕,正確。8.有一種紙質(zhì)軟電池,采用薄層紙片作為載體和傳導(dǎo)體,一面附著鋅,另一面附著二氧化錳。電池總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnO(OH),關(guān)于此電池,下列說法中正確的是()A.該電池Zn為負極,發(fā)生

8、還原反應(yīng)B.該電池的正極反應(yīng)為MnO2+e-+H2OMnO(OH)+OH-C.放電時外電路電子由Zn流向MnO2,內(nèi)電路電子由MnO2流向ZnD.電池工作時OH-通過薄層紙片向附著二氧化錳的電極移動答案BA項,反應(yīng)中Zn被氧化,應(yīng)為原電池的負極,錯誤;C項,放電時外電路電子由Zn流向MnO2,內(nèi)電路由離子的定向移動形成閉合回路,錯誤;D項,電池工作時OH-向負極移動,錯誤。9.我國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循環(huán)穩(wěn)定性。PANa是一種超強吸水聚合物,可吸收大量Zn(CH3COO)2和KOH溶液作為水和離子含量調(diào)節(jié)劑形成水凝膠電解

9、質(zhì)(如圖)。已知:Zn2+4OH-Zn(OH)42-。下列說法錯誤的是()A.PANa是一種有機高分子聚合物,在水溶液中不會發(fā)生電離B.放電時,負極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-Zn(OH)42-C.充電時,陰極附近溶液pH增大,陽極附近溶液pH減小D.充電時,電路中通過0.4 mol電子時,有2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2生成答案AA項,PANa為聚丙烯酸鈉,在水溶液中可電離出聚丙烯酸根離子和Na+,錯誤;C項,充電時的陰極反應(yīng)是放電時的負極反應(yīng)的逆過程,負極反應(yīng)為Zn-Ze-+40H-Zn(OH)42-,陽極反應(yīng)為4OH-4e-O2+2H2O,陰極附近溶液pH增大,陽極附近溶液pH減小,正

10、確;D項,電路中通過0.4 mol電子時,有0.1 mol O2生成,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24 L,正確。10.我國科學(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),制備出無鈉預(yù)填裝的Na-CO2電池,反應(yīng)原理為4Na+3CO22Na2CO3+C。下列敘述錯誤的是()A.放電時電解質(zhì)中Na+向電池的正極聚集B.放電時,正極反應(yīng)為3CO2+4e-2CO32-+CC.充電時陰極的電極反應(yīng)為C+2Na2CO3-4e-4Na+3CO2D.火星大氣中含有二氧化碳,該電池有望成為火星探測供電化學(xué)能源系統(tǒng)答案CC項,放電時負極電極反應(yīng)式為Na-e-Na+,則充電時陰極反應(yīng)為Na+e-Na,錯誤;

11、D項,由電池總反應(yīng)方程式可知,放電時消耗CO2,故該電池有望成為火星探測供電系統(tǒng),正確。11. 天然氣報警器的核心是氣體傳感器,當(dāng)空間內(nèi)甲烷達到一定濃度時,傳感器隨之產(chǎn)生電信號并聯(lián)動報警,工作原理如圖所示,其中O2-可以在固體電解質(zhì)ZrO2-Na2O中移動。當(dāng)報警器觸發(fā)工作時,下列說法正確的是()A.多孔電極a發(fā)生氧化反應(yīng)B.O2-向多孔電極b移動C.多孔電極b上的電極反應(yīng)式為4OH-4e-O2+2H2OD.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,流入傳感控制器電路中的電子有0.04 mol答案AB項,陰離子應(yīng)移向負極,即O2-在電解質(zhì)中向多孔電極a移動,錯誤;C項,多孔電極b上

12、的電極反應(yīng)為O2+4e-2O2-,錯誤;D項,CH4在多孔電極a上發(fā)生的反應(yīng)為CH4+4O2-8e-CO2+2H2O,則有n(e-)=8n(CH4)=80.056 L22.4 L/mol=0.02 mol,錯誤。12.(雙選)2019年諾貝爾化學(xué)獎頒給了為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻的科學(xué)家。高能 LiFePO4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)過程中只讓Li+通過。已知電池的反應(yīng)原理:(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列說法正確的是()A.充電時,Li+向左移動B.放電時,電子由負極經(jīng)導(dǎo)線、用電器、導(dǎo)線到正極C.充電時,陰極電極反

13、應(yīng)式:xLi+xe-+nCLixCnD.放電時,正極電極反應(yīng)式:xLiFePO4-xe-xFePO4+xLi+答案BCA項,充電過程是電解池,陽離子移向陰極,所以Li+向右移動,錯誤;D項,放電時正極發(fā)生還原反應(yīng),則正極電極反應(yīng)式為xFePO4+xLi+xe-xLiFePO4,錯誤。13.鄰二溴(氯)化物常用作火焰阻滯劑、殺蟲劑等。近日,科研團隊從價格低廉且安全友好的雙鹵代物出發(fā),發(fā)展了電化學(xué)輔助的“穿梭”反應(yīng)(即某基團能在兩種分子間進行可逆“穿梭”),實現(xiàn)了烯烴的雙鹵化反應(yīng)。反應(yīng)原理如下圖所示(圖中X代表鹵素原子,本題中為Br)。下列說法錯誤的是()A.a電極為陰極B.1,2-二溴乙烷生成B

14、r-的同時,會釋放乙烯氣體,從而為“穿梭”反應(yīng)提供驅(qū)動力,推動新的鄰二鹵代物生成C.b極反應(yīng)為RCHCH2+2Br-+2e-RCHBrCH2BrD.該方法可用于修復(fù)被有機氯農(nóng)藥殘留污染的土壤,同時還能生產(chǎn)有價值的化學(xué)藥品答案CA項,a電極反應(yīng)中,碳元素化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),a電極為陰極,正確;B項,釋放的乙烯氣體具有推動力,可以為該“穿梭”反應(yīng)提供驅(qū)動力,正確;C項,b極為陽極,反應(yīng)為RCHCH2+2Br-2e-RCHBrCH2Br,錯誤。14.我國科研團隊成功研究出高比能量、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):Na1-xMnO2+NaxCnNaMnO2+nC。下列說

15、法錯誤的是()A.電池放電過程中,NaMnO2/Al上的電勢高于石墨烯/Al上的電勢B.電池放電時,正極發(fā)生反應(yīng):Na1-xMnO2+xNa+xe-NaMnO2C.電池充電時,Na+由NaMnO2/Al電極移向石墨烯/Al電極D.電池充電時,外接電源的負極連接NaMnO2/Al電極答案DA項,該電池中,石墨烯/Al電極為負極,NaMnO2/Al電極電極為正極,正極電勢較高,正確;B項,NaMnO2/Al電極為正極,正極上Na1-xMnO2發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成NaMnO2,正確;C項,充電時為電解池,石墨烯/Al電極為陰極,NaMnO2/Al電極為陽極, Na+移向陰極,正確;D項,該電池中

16、,石墨烯/Al電極為負極,充電時石墨烯/Al電極接電源負極,NaMnO2/Al電極接電源正極,錯誤。15.硫含量是生鐵質(zhì)量的重要指標(biāo),精確測定鐵水中的硫含量是高爐煉鐵過程中的重要任務(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,兩極會產(chǎn)生相應(yīng)的電勢,若已知某硫分壓(ps2),測定其電池電勢,則可通過公式計算得出另一硫分壓(ps2),從而確定鐵水中的硫含量,N電極反應(yīng)為S2(ps2)+2Mg2+4e-2MgS。下列有關(guān)該濃差電池的說法正確的是()A.M極電勢比N極電勢高B.該電池為電解池C.M極上的電極反應(yīng)式:2MgS-4e-2Mg2+S2(ps2)D.Mg2+

17、從左向右移動答案D濃差電池是原電池,N電極反應(yīng)為S2(ps2)+2Mg2+4e-2MgS,發(fā)生還原反應(yīng),故N電極為原電池正極,M電極為原電池負極。正極電勢比負極電勢高,故A、B錯誤;M電極為原電池負極,發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)題給圖示可知,M極電極反應(yīng)式為2MgS-4e-2Mg2+S2(ps2),C錯誤。16.2021年6月17日,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭成功發(fā)射,并順利完成與天和核心艙對接。火箭采用偏二甲肼/四氧化二氮發(fā)動機,核心艙電源系統(tǒng)由鋰離子蓄電池組及太陽電池翼組成。鋰離子蓄電池放電時的反應(yīng)如下:Li1-xCoO2+LixC6+C6(xMnO4-Fe3+C.反應(yīng)(1)

18、中氧化劑、還原劑的物質(zhì)的量之比為35D.若將反應(yīng)(2)設(shè)計成原電池,Fe2+在正極放電答案B明礬的凈水原理是Al3+水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性,而K2FeO4凈水的原理是其具有強氧化性能殺菌消毒,A項錯誤;氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,B項正確;反應(yīng)(1)中FeO42-是氧化劑,Mn2+是還原劑,其物質(zhì)的量之比為53,C項錯誤;將反應(yīng)(2)設(shè)計成原電池,則負極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe2+-e- Fe3+,D項錯誤。67.(雙選)研究微生物燃料電池不僅可以獲得高效能源,同時還可對污水、餐廳廢棄物等進行科學(xué)處理。利用微生物燃料電池原理處理酸性廢水的示意圖如圖。下列說法正確

19、是()A.工作時,H+由b極區(qū)移向a極區(qū)B.負極反應(yīng)為Fe(CN)63-+e- Fe(CN)64-C.消耗0.1 mol CH3COOH,a極區(qū)質(zhì)量減少9.6 gD.放電過程中,b極附近溶液的pH變小答案CD由題圖知,工作時在a極上CH3COOH被氧化為CO2,則a為負極,b為正極,H+應(yīng)從a極區(qū)移向b極區(qū),A項錯誤;正極反應(yīng)為Fe(CN)63-+e- Fe(CN)64-,B項錯誤;a極電極反應(yīng)為CH3COOH-8e-+2H2O 2CO2+8H+,每消耗1 mol CH3COOH,a極區(qū)釋放2 mol CO2氣體,8 mol H+從a極區(qū)移向b極區(qū),質(zhì)量減少2 mol44 g/mol+8 mo

20、l1 g/mol=96 g,則消耗0.1 mol CH3COOH,a極區(qū)質(zhì)量減少9.6 g,C項正確;由C項知,放電過程中,b極附近溶液的氫離子濃度增大,pH變小,D項正確。68.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,該電池可將可樂(pH=2.5)中的葡萄糖作為燃料獲得能量。下列說法正確的是()A.b極為負極B.每消耗0.01 mol葡萄糖,外電路中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子C.可以在實驗室中用葡萄糖加濃硫酸的方式制備葡萄糖內(nèi)酯D.葡萄糖與氫氣加成后的產(chǎn)物手性碳原子比葡萄糖的少答案B由題圖可知,a極葡萄糖被氧化為葡萄糖內(nèi)酯,電極a為負極,電極b為正極,

21、A項錯誤;a極電極反應(yīng)式為C6H12O6-2e- C6H10O6+2H+,每消耗0.01 mol葡萄糖,外電路中轉(zhuǎn)移0.02 mol電子,B項正確;葡萄糖分子中不含羧基,不可能在濃硫酸作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成葡萄糖內(nèi)酯,C項錯誤;葡萄糖分子中含有4個手性碳原子(圖中*號處所標(biāo)):,葡萄糖與氫氣加成后的產(chǎn)物中也含有4個手性碳原子(圖中*號處所標(biāo)):,D項錯誤。69.(雙選)用質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物燃料電池(PSOFC)脫氫可得丙烯,可實現(xiàn)“烯烴電力”聯(lián)產(chǎn)。下列說法正確的是()A.催化劑促進電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B.O2-由負極遷移至正極C.負極上發(fā)生的電極反應(yīng)為C3H8-2e-C3H6+2H+D.電池總反應(yīng)

22、為2C3H8+O2 2C3H6+2H2O答案CD該裝置為原電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?A項錯誤;O2通入的電極為正極,O2得電子后形成O2-,會與從負極遷移過來的H+結(jié)合形成H2O,B項錯誤;負極電極反應(yīng)式為C3H8-2e- C3H6+2H+,C項正確;正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+ 2H2O,兩電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等,將正極、負極反應(yīng)相加,得總反應(yīng)方程式:2C3H8+O2 2C3H6+2H2O,D項正確。70.某科研小組設(shè)計了一種新型雙微生物燃料電池裝置,如圖所示。在a極將生活污水中的有機物(以C6H12O6為例)轉(zhuǎn)化為CO2,在b極將酸性工業(yè)廢水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2。下列說法不正確的是(

23、)A.a電極的電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O 6CO2+24H+B.若b極產(chǎn)生了4.48 L(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體,則穿過質(zhì)子交換膜進入左室的H+數(shù)目為2NAC.電池工作時,電流由b極經(jīng)負載流向a極,再經(jīng)兩電解質(zhì)溶液回到b極D.若用該電池對鉛蓄電池進行充電,b極接PbO2極答案Ba電極上C6H12O6被氧化為CO2,為原電池負極,電解質(zhì)溶液顯酸性,故電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O 6CO2+24H+,A項正確;H+應(yīng)穿過質(zhì)子交換膜向右室(正極)移動,B項錯誤;電池工作時,電流由正極(b極)經(jīng)負載流向負極(a極),再經(jīng)兩電解質(zhì)溶液回到b極,C項正確;鉛蓄電池放

24、電時PbO2極為正極,充電時PbO2極為陽極,需連接外接電源正極,即b極接PbO2極,D項正確。71.(雙選)我國科學(xué)家研制出一種可充電Na-Zn雙離子電池體系,其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.充電時,陰極區(qū)溶液的pH增大B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,充電時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.放電時,每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少4.6 gD.放電時,正極的電極反應(yīng)式為Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+ Na0.6MnO2答案BC充電時,陰極區(qū)Zn(OH)42-得電子生成Zn和OH-,故溶液的pH增大,A項正確;充電時,每通過2 mol的電子,就會析出1 mo

25、l的鋅,通過的電量與鋅的析出量關(guān)系確定,B項錯誤;放電時,每轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,負極區(qū)生成0.1 mol Zn2+,有0.2 mol Na+通過陽離子交換膜到正極,故負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加0.1 mol65 g/mol-0.2 mol23 g/mol=1.9 g,C項錯誤;放電時,正極得電子,Mn元素的化合價降低,電極反應(yīng)式為Na0.6-xMnO2+xNa+xe- Na0.6MnO2,D項正確。72.關(guān)于下列各裝置圖的敘述中,不正確的是()A.用裝置精煉銅,則a極為粗銅,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液B.用裝置進行電鍍,鍍件接在b極上C.裝置的總反應(yīng)為Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+D.

26、裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕答案C裝置中,b極是陰極,發(fā)生還原反應(yīng),生成銅,A、B項正確;裝置中,由于鐵比銅活潑,鐵作負極與氯化鐵溶液反應(yīng),C項錯誤;濃硫酸有強氧化性,常溫下可以使鐵鈍化,D項正確。73.納米Fe2O3在常壓電化學(xué)法合成氨過程中起催化作用。該電解裝置如圖所示。已知熔融NaOHKOH為電解液,Fe2O3在發(fā)生反應(yīng)時生成中間體Fe。下列說法正確的是()A.惰性電極是電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng)B.產(chǎn)生2.24 L O2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NAC.惰性電極的電極反應(yīng):Fe2O3+3H2O-6e- 2Fe+6OH-D.生成氨氣的反應(yīng):2Fe+N2+3H2O Fe2O3+2NH3答案D該裝

27、置為電解池,根據(jù)題圖,OH-向惰性電極移動,則惰性電極為陽極,A項錯誤;2.24 L O2未標(biāo)明為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定,無法計算,B項錯誤;惰性電極為陰極,電極反應(yīng)式為Fe2O3+3H2O+6e- 2Fe+6OH-,C項錯誤;由題圖及陰極電極反應(yīng)式可知,生成氨氣的反應(yīng)為2Fe+N2+3H2O Fe2O3+2NH3,D項正確。74.將電化學(xué)法和生物還原法有機結(jié)合,利用微生物電化學(xué)方法生產(chǎn)甲烷,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.離子交換膜可允許H+通過B.通電時,電流方向為:a電子導(dǎo)體離子導(dǎo)體電子導(dǎo)體bC.陽極的電極反應(yīng)式為CH3COO-+2H2O-6e- 2CO2+7H+D.生成0.1 mol C

28、H4時陽極室中理論上生成CO2的體積是4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案C由題圖知,左池中CH3COO-在電極上被氧化為CO2,左邊電極為陽極,陽極反應(yīng)產(chǎn)生H+,陰極反應(yīng)消耗H+,故H+通過離子交換膜由陽極移向陰極,A項正確;電流從電源正極流向負極,a為正極,b為負極,B項正確;陽極CH3COO-2CO2失去8個電子,即電極反應(yīng)式為CH3COO-8e-+2H2O 2CO2+7H+,C項錯誤;根據(jù)得失電子守恒得右池中:CO2CH48e-,左池中:CH3COO- 2CO28e-,故V(CO2)=0.2 mol22.4 L/mol=4.48 L,D項正確。75.(雙選)相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃

29、差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極),可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法不正確的是()A.a電極的電極反應(yīng)式為4H2O+4e- 2H2+4OH-B.電池放電過程中,Cu(1)電極上的電極反應(yīng)式為Cu2+2e- CuC.c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽離子交換膜D.電池從開始工作到停止放電,電解池理論上可制得320 g NaOH答案CD濃差電池中,左側(cè)溶液中Cu2+濃度大,發(fā)生還原反應(yīng),所以Cu (1)電極為正極,發(fā)生反應(yīng)Cu2+2e- Cu,則電解槽中a電極為陰極,電極反應(yīng)式為4H2O+4e- 2H2+4OH-,A、B項正確;a

30、電極為陰極,b電極為陽極,電解過程中陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動,故c為陽離子交換膜,d為陰離子交換膜,C項錯誤;電池從開始工作到停止放電,溶液中Cu2+濃度變?yōu)?.5 mol/L,正極上析出Cu的物質(zhì)的量n(Cu)=(2.5-1.5) mol/L2 L=2 mol,根據(jù)得失電子守恒有Cu2e-2NaOH,電解池理論上生成NaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)=2n(Cu)=4 mol,則m(NaOH)=nM=4 mol40 g/mol=160 g,D項錯誤。76.2019年12月17日,中國首艘國產(chǎn)航母山東艦正式列裝服役,山東艦所用特種鋼材全部國產(chǎn),研發(fā)過程中重點提高了材料的耐腐蝕性。在一定

31、條件下,某含碳鋼腐蝕情況與溶液pH的關(guān)系如表所示,下列說法正確的是()pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2+Fe3O4Fe2O3FeO2-A.當(dāng)pH6.5時,碳鋼主要發(fā)生化學(xué)腐蝕B.當(dāng)pH13.5時,碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕C.pH越大,碳鋼的腐蝕速率越慢D.pH=14時,負極反應(yīng)為4OH-+Fe-3e- FeO2-+2H2O答案DpH13.5,碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕,B項錯誤;從表中信息可以得出,pH在68之間時,碳鋼的腐蝕速率慢,但pH8時,碳鋼的腐蝕速率加快,C項錯誤;pH=14時,負極區(qū)Fe在堿性條件下發(fā)生吸氧腐蝕,D項正確。77.驗證犧牲陽極的陰極保護法,實驗如下

32、(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。在Fe表面生成藍色沉淀試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍色沉淀下列說法錯誤的是()A.對比,K3Fe(CN)6可能將Fe氧化B.對比,不能判定Zn保護了FeC.將Zn換成Cu,用的方法不能判斷Fe比Cu活潑D.驗證Zn保護Fe時不能用的方法答案B由中現(xiàn)象可知,Fe表面產(chǎn)生了Fe2+,對比的異同,可能是K3Fe(CN)6將Fe氧化成Fe2+,A項正確;對比可知,中Fe附近的溶液中不含F(xiàn)e2+,中Fe附近的溶液中含F(xiàn)e2+,中Fe被Zn保護,B項錯誤;由實驗可知K3Fe(CN)6可能將Fe氧化成Fe2+,C、D項正確。78.(雙選)SiH4廣泛用于微電子、光電子

33、行業(yè),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.通入H2的一極為電解池的陽極,反應(yīng)式為H2-2e- 2H+B.電解過程中,Li+由粗硅一極向通入H2的一極遷移C.熔融的LiClKClLiH中H-參與陽極反應(yīng)D.粗硅上的反應(yīng)式:Si+4H+4e- SiH4答案BC由題意及原理圖知,左邊通入H2,在電極上H2應(yīng)轉(zhuǎn)化為H-,該電極為陰極,電極反應(yīng)式為H2+2e- 2H-,A項錯誤;熔融鹽LiH中含有Li+和H-,電解過程中,陽離子向陰極(通入H2的一極)移動,B項正確;根據(jù)A項分析,粗硅為電解池的陽極,電極反應(yīng)式為Si+4H-4e- SiH4,C項正確,D項錯誤。79.利用

34、K2Cr2O7處理含苯酚廢水的裝置如圖所示,其中a為陽離子交換膜,b為陰離子交換膜。處理后的廢水毒性降低且不引入其他雜質(zhì)。工作一段時間后,下列說法錯誤的是()A.正極區(qū)溶液的pH變大B.每轉(zhuǎn)移3 mol電子,N極室溶液質(zhì)量減少51 gC.中間室NaCl的物質(zhì)的量保持不變D.M極的電極反應(yīng)式:C6H5OH+11H2O-28e- 6CO2+28H+答案B該裝置為原電池,在M極上C6H5OH轉(zhuǎn)化為CO2,發(fā)生氧化反應(yīng),則M極為負極,N極為正極,正極電極反應(yīng)式為Cr2O72-+6e-+7H2O 2Cr(OH)3+8OH-,溶液的pH變大,A項正確;根據(jù)A項分析,當(dāng)轉(zhuǎn)移3 mol電子時,生成1 mol

35、Cr(OH)3固體,同時有3 mol OH-離開N極室,則N極室溶液質(zhì)量減少1 mol103 g/mol+3 mol17 g/mol=154 g,B項錯誤;N極室中的OH-和M極室的H+進入中間室中和生成水,不影響NaCl的物質(zhì)的量,C項正確;M極為負極,C6H5OH失去電子生成CO2,D項正確。80.(雙選)我國科學(xué)家設(shè)計了一種高效電解水制氫的系統(tǒng),實現(xiàn)了在催化劑作用下析氫和析氧反應(yīng)的分離。該系統(tǒng)的工作原理如圖所示,其中電極均為惰性電極,電解液中含NaOH。下列關(guān)于該裝置工作時的說法錯誤的是()A.陽極的電極反應(yīng)式:Fe(CN)64-e- Fe(CN)63-B.OH-通過離子交換膜由A極室向

36、B極室移動C.催化析氫室的反應(yīng)為DHPS-2H+2H+2e- DHPS+2H2D.理論上,該過程中Fe(CN)64-和DHPS可自行補充循環(huán)答案BC由題圖知,A極室中Fe(CN)64-轉(zhuǎn)化為Fe(CN)63-,Fe元素化合價升高被氧化,A極為陽極,電極反應(yīng)式為Fe(CN)64-e- Fe(CN)63-,A項正確;電解池中陰離子移向陽極,OH-應(yīng)由B極室向A極室移動,B項錯誤;循環(huán)的電解液為堿性溶液,催化析氫室的反應(yīng)為DHPS-2HDHPS+H2,C項錯誤;據(jù)題圖可知Fe(CN)64-在A極室中轉(zhuǎn)化為Fe(CN)63-后在催化析氧室中又轉(zhuǎn)化為Fe(CN)64-,DHPS在B極室中轉(zhuǎn)化為DHPS-

37、2H后又在催化析氫室中轉(zhuǎn)化為DHPS,理論上兩種物質(zhì)沒有損耗,可自行補充循環(huán),D項正確。81.(雙選)新型Li-Mg雙離子可充電電池是一種高效、低成本的儲能電池,其工作原理如圖。當(dāng)閉合K2時,發(fā)生反應(yīng)為xMg+xLi2SO4+2Li1-xFePO4 xMgSO4+2LiFePO4。下列關(guān)于該電池說法錯誤的是()A.當(dāng)閉合K2時,出現(xiàn)圖示中Li+移動情況B.放電時正極的電極反應(yīng)式為xLi+Li1-xFePO4+xe- LiFePO4C.可以通過提高Li2SO4、MgSO4溶液的酸度來提高該電池的工作效率D.若x=14,則Li1-xFePO4中Fe2+與Fe3+的個數(shù)比為31答案AC當(dāng)閉合K2時,

38、該裝置為原電池,Li1-xFePO4得電子,Li1-xFePO4/LiFePO4為正極,Li+向正極移動,A項錯誤;放電時正極為Li1-xFePO4生成LiFePO4,電極反應(yīng)式為xLi+Li1-xFePO4+xe- LiFePO4,B項正確;若提高溶液酸度,斷路時Mg仍會自發(fā)的與電解質(zhì)溶液反應(yīng)從而造成損失,電池的工作效率會降低,C項錯誤;若x=14,則該物質(zhì)為Li34FePO4,根據(jù)化合物中各元素正、負化合價代數(shù)和為0可知,該物質(zhì)中Fe的平均化合價為+2.25,則Fe2+與Fe3+的個數(shù)比為31,D項正確。82.雙極膜(CM/AM)在電場作用下能將水解離為H+和OH-,用雙極膜電解槽電解糠醛

39、()溶液制備糠醇()和糠酸鹽()時,MnO2/MnOOH在電極與糠醛之間傳遞電子,電解過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.雙極膜將水解離為H+和OH-的過程是物理變化B.X極的電極反應(yīng)為+2H+2e- C.生成糠酸鹽的反應(yīng)為+MnO2+OH- +MnOOHD.電解過程中,雙極膜右側(cè)溶液的pH降低答案C雙極膜將水解離為H+和OH-的過程中,只有化學(xué)鍵的斷裂,沒有化學(xué)鍵的形成,屬于物理變化,A項正確;該裝置為電解池,X極糠醛被還原為糠醇,X極為陰極,B項正確;由題圖知,二氧化錳與糠醛在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成糠酸鹽和堿式氧化錳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為+2MnO2+OH-+2MnOOH,C項錯誤

40、;雙極膜右側(cè)反應(yīng)式為MnOOH-e-+OH-MnO2+H2O,+2MnO2+OH- +2MnOOH,兩反應(yīng)都消耗OH-,溶液的pH降低,D項正確。83.(雙選)一種可充放電的鋁離子電池工作原理如圖所示,電解質(zhì)為AlxCly離子液體,CuS在電池反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為Cu2S和Al2S3。下列說法正確的是()A.若CuS從電極表面脫落,則電池單位質(zhì)量釋放電量減少B.該電池放電時,正極反應(yīng)為6CuS+8Al2Cl7-+6e- 3Cu2S+Al2S3+14AlCl4-C.為提高電池效率,可以向CuSC電極附近加入適量Al2S3水溶液D.充電時電池負極的反應(yīng)為Al+7AlCl4-3e- 4Al2Cl7-答案AB

41、由題意及原理圖可知,CuSC電極上化合價改變的只有Cu元素,故硫化銅從電極表面脫落,則電池單位質(zhì)量釋放電量減少,A項正確;放電時,鋁為負極,CuSC為正極,正極反應(yīng)式為6CuS+8Al2Cl7-+6e-3Cu2S+Al2S3+14AlCl4-,B項正確;由題圖知,應(yīng)加入Al2Cl7-水溶液,C項錯誤;充電時,負極變?yōu)殛帢O,反應(yīng)為8Al2Cl7-+6e-2Al+14AlCl4-,D項錯誤。84.氨是一種重要的工業(yè)品,也可作燃料電池的原料。回答下列問題:(1)NH3的電子式為,Sb與N位于同一主族,核電荷數(shù)為51,其在元素周期表中的位置為。(2)Michael Stoukides等利用BaZrO3基質(zhì)子陶瓷膜反應(yīng)器,通過電化學(xué)方法合成氨的裝置如圖所示。電解質(zhì)溶液可能為(填“稀H2SO4”或