2018年高考最新電化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)

.9/101．某太陽能電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是<>A.硅太陽能電池供電原理與該電池相同B.光照時(shí),H+由a極區(qū)經(jīng)質(zhì)子交換膜向b極區(qū)遷移C.光照時(shí),b極的電極反應(yīng)式為VO2+-e－+H2O=VO2++2H+D.夜間無光照時(shí),a極的電極反應(yīng)式為V3++e－=V2+[答案]C[解析]A、硅太陽能電池是用半導(dǎo)體原理將光能轉(zhuǎn)化為電能,是物理變化,而該電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,兩者原理不同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、光照時(shí),b極VO2+?e?+H2OVO2++2H+,產(chǎn)生氫離子,而氫離子由b極室透過質(zhì)子膜進(jìn)入a極室,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、光照時(shí),b極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為VO2+?e?+H2OVO2++2H+,選項(xiàng)C正確；D、夜間無光照時(shí),相當(dāng)于蓄電池放電,a極的電極反應(yīng)式為：V2+?e?V3+,發(fā)生氧化反應(yīng),是負(fù)極,選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。點(diǎn)晴:本題考查原電池知識(shí)。側(cè)重于原電池的工作原理的考查,注意把握電極反應(yīng)的判斷,把握電極方程式的書寫,為解答該類題目的關(guān)鍵。原電池中較活潑的金屬是負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極,所以溶液中的陽離子向正極移動(dòng),正極得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),答題時(shí)注意靈活應(yīng)用。2．某鋰離子電池工作原理如下圖所示,電池反應(yīng)為：Li1－xCoO2＋LixCLiCoO2＋C。下列說法不正確的是A.放電時(shí),電子從b極經(jīng)用電器流向a極B.放電時(shí),若轉(zhuǎn)移1mole－,碳材料將增重7gC.充電時(shí),鋰離子通過隔膜進(jìn)入右室D.充電時(shí),a極反應(yīng)：LiCoO2－xe－=Li1-xCoO2＋xLi+[答案]B[解析]電池反應(yīng)為：Li1－xCoO2＋LixCLiCoO2＋C。放電時(shí),a極反應(yīng)：Li1-xCoO2＋xLi++xe－=LiCoO2,故為原電池的正極,b極為負(fù)極,電極反應(yīng)：LixC－xe－=xLi++C,A.放電時(shí),電子從負(fù)極b極經(jīng)用電器流向正極a極,選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)電極反應(yīng)：LixC－xe－=xLi++C,放電時(shí),若轉(zhuǎn)移1mole－,碳材料將增重g,選項(xiàng)B不正確；C.充電時(shí),鋰離子通過隔膜向陰極室進(jìn)入右室,選項(xiàng)C正確；D.充電時(shí),a極為陽極,電極反應(yīng)：LiCoO2－xe－=Li1-xCoO2＋xLi+,選項(xiàng)D正確。答案選B。點(diǎn)睛：本題考查了二次電池,側(cè)重于對原電池原理和電解池原理的考查,題目難度中等,注意根據(jù)電池總反應(yīng)判斷正負(fù)極材料及電極反應(yīng)。給電池充電時(shí),負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連,正極與外接電源的正極相連。電池反應(yīng)為：Li1－xCoO2＋LixCLiCoO2＋C。放電時(shí),a極反應(yīng)：Li1-xCoO2＋xLi++xe－=LiCoO2,故為原電池的正極,b極為負(fù)極,電極反應(yīng)：LixC－xe－=xLi++C,據(jù)此分析解答。3．新型液態(tài)金屬Li-Sb電池具有優(yōu)良的動(dòng)力傳輸特性,工作原理如圖所示,該電池的兩極及電解液被分成3層<熔融Li和Sb可互溶>。下列說法正確的是A.電池放電時(shí)Li為正極B.將Li換成Na會(huì)提高該電池的比能量C.該電池充電時(shí)陽極金屬的總質(zhì)量不變D.在Sb電極中常摻入Pb,目的是降低該電池工作溫度[答案]D[解析]電池放電時(shí)Li為負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤；比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小,將Li換成Na會(huì)降低該電池的比能量,B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)電池放電時(shí),上層的鋰金屬失去電子,成為鋰離子,移到中層的鹽層,而鹽層中的鋰離子,則會(huì)吸收電子,漸漸跑到鉛銻混合物所在的最下層,若開始充電,最底層的鋰金屬會(huì)往上熔回鹽層的過程中,熔融Li和Sb可互溶,故該電池充電時(shí)陽極金屬的總質(zhì)量發(fā)生改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤；將正極金屬Sb和低熔點(diǎn)金屬進(jìn)行合金化來降低熔點(diǎn),從而降低電池的工作溫度,D項(xiàng)正確。4．微生物燃料電池在凈化廢水<主要去除Cr2O72->的同時(shí)能獲得能源或得到有價(jià)值的化學(xué)產(chǎn)品。如圖為其工作原理,如圖為廢水中Cr2O72-離子濃度與去除率的關(guān)系。下列說法正確的是A.M為電池正極,CH3COOH被還原B.外電路轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),M極產(chǎn)生22.4LCO2<忽略CO2溶解>C.反應(yīng)一段時(shí)間后,N極附近pH下降D.Cr2O72-離子濃度較大時(shí),可能會(huì)造成還原菌失活[答案]D[解析]A.由圖中信息可知,電子由M極流向N極,則M為電池負(fù)極,CH3COOH被氧化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤觀點(diǎn)；B.根據(jù)負(fù)極電極反應(yīng)式CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+可知,外電路轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),標(biāo)準(zhǔn)狀況下M極產(chǎn)生22.4LCO2<忽略CO2溶解>,但題干中沒有說明標(biāo)準(zhǔn)狀況,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)圖中信息可知,N極消耗氫離子,反應(yīng)一段時(shí)間后,氫離子濃度降低,N極附近pH增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.強(qiáng)氧化劑能使蛋白質(zhì)變性,故Cr2O72-離子濃度較大時(shí),可能會(huì)造成還原菌失活,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選D。點(diǎn)睛：本題考查原電池知識(shí),側(cè)重學(xué)生的分析能力的考查,答題時(shí)注意把握題給信息,結(jié)合氫離子的定向移動(dòng)判斷原電池的正負(fù)極,注意有機(jī)物中C元素化合價(jià)的判斷,由電解池裝置圖可知H+向右移動(dòng),則b電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),Cr2O72-得電子生成Cr3+,a極發(fā)生氧化反應(yīng),CH3COOH被氧化生成CO2,為原電池的負(fù)極,以此解答該題。5．利用如下實(shí)驗(yàn)探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕。下列說法不正確的是A.上述正極反應(yīng)均為O2+4e-+2H2O=4OH-B.在不同溶液中,Cl是影響吸氧腐蝕速率的主要因素C.向?qū)嶒?yàn)④中加入少量<NH4>2SO4固體,吸氧腐蝕速率加快D.在300min內(nèi),鐵釘?shù)钠骄醺g速率酸性溶液大于中性溶液[答案]B[解析]A.鐵釘發(fā)生電化學(xué)吸氧腐蝕的正極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-,故A正確；B.通過右側(cè)圖像中曲線對比可以看出,NH4+的存在是影響吸氧腐蝕速率的主要因素,氯離子對吸氧腐蝕速率影響不大,故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)圖像,NH4+存在會(huì)加快吸氧腐蝕速率,所以向?qū)嶒?yàn)④中加入少量<NH4>2SO4固體,吸氧腐蝕速率加快,故C正確；D.NH4+水解溶液顯酸性,結(jié)合圖像可知酸性溶液中鐵釘?shù)钠骄醺g速率大于中性溶液,故D正確。點(diǎn)睛：本題考查了金屬的吸氧腐蝕,對圖像的解讀非常重要,從圖像中不同溶液氧氣濃度的變化可以得出吸氧腐蝕的速率,氧氣消耗越快速率越快,反映了學(xué)生解讀信息的能力。6．SO2是主要大氣污染物之一,工業(yè)上可用如下裝置吸收轉(zhuǎn)化SO2<A、B為惰性電極>。下列說法正確的是A.電子流動(dòng)方向?yàn)椋築→b→a→AB.a、A極上均發(fā)生氧化反應(yīng)C.離子交換膜為陽離子交換膜D.B極上的電極反應(yīng)式為：SO2+2eˉ+2H2O=SO42-+4H+[答案]C[解析]根據(jù)圖示可知,SO2→H2SO4,硫元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),所以B為電解池的陽極,A為電解池的陰極,a為電源的負(fù)極；電子由負(fù)極流向正極,因此電子流動(dòng)方向?yàn)閍→A→B→b,A錯(cuò)誤；a為電源的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),A為電解池的陰極,發(fā)生還原反應(yīng),B錯(cuò)誤；該電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)：2SO32-+2e-+4H+=S2O42-+2H2O,陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：SO2-2e-+2H2O===4H++SO42-,反應(yīng)需要?dú)潆x子,因此離子交換膜為陽離子交換膜,C正確；B為電解池的陽極,失電子：SO2-2e-+2H2O===4H++SO42-,D錯(cuò)誤；正確選項(xiàng)C。7．最近科學(xué)家利用下圖裝置成功地實(shí)現(xiàn)了CO2和H2O合成CH4,下列敘述錯(cuò)誤的是A.電池工作時(shí),實(shí)現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B.銅電極為正極,電極反應(yīng)式為CO2+8eˉ+8H+=CH4+2H2OC.電池內(nèi)H+透過質(zhì)子交換膜從右向左移動(dòng)D.為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量稀硫酸[答案]C[解析]A、由電池裝置圖可知電池工作時(shí),實(shí)現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確；B、電子流入的極是正極,所以Cu是正極,Cu上二氧化碳得電子生成甲烷,即CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,故B正確；C、電池內(nèi)

H+透過質(zhì)子交換膜向正極移動(dòng),電子流入的極是正極,所以Cu是正極,即電池內(nèi)

H+透過質(zhì)子交換膜從左向右移動(dòng),故C錯(cuò)誤；D、向裝置中加入少量強(qiáng)電解質(zhì)溶液稀硫酸可以增強(qiáng)導(dǎo)電能力,提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,故D正確；故選C。點(diǎn)睛：本題考查了原電池原理的應(yīng)用,注意知識(shí)的遷移應(yīng)用是關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為B,要注意觀察圖示,從中找到解題的信息。8．重鉻酸鉀<K2Cr2O7>具有強(qiáng)氧化性,是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于制革、印染、電鍍等工業(yè)。以鉻酸鉀<K2CrO4>和氫氧化鉀為原料,用電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知水溶液中存在平衡：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。下列說法中正確的是A.氣體甲和乙分別為O2和H2B.該裝置中陰極區(qū)的pH減小C.Fe電極反應(yīng)式4OH--4e-=O2↑+2H2OD.當(dāng)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%時(shí),右池中=[答案]D[解析]根據(jù)原理和裝置圖可知,圖中右池中產(chǎn)生H+,所以推斷出C電極為陽極,陽極電極反應(yīng)式為；電極為陰極,陰極電極反應(yīng)式為。A項(xiàng),氣體甲和乙應(yīng)分別為H2和O2,故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng),陰極區(qū)產(chǎn)生,則增大,故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng),電極反應(yīng)式為：,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng),設(shè)開始時(shí)K2CrO4的物質(zhì)的量是amol,有,則陽極區(qū)鉀元素物質(zhì)的量：,鉻元素物質(zhì)的量：,故D項(xiàng)正確；答案為D。點(diǎn)睛：C為易錯(cuò)項(xiàng),Fe為陰極不參與反應(yīng),而是發(fā)生。9．鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖一所示,工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。圖二為利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫的質(zhì)子膜燃料電池。下列說法一定正確的是A.圖一電池放電時(shí),C1-從負(fù)極穿過選擇性透過膜移向正極B.圖一電池放電時(shí),電路中每通過0.1mol電子,Fe3+濃度降低0.1mol/LC.用圖二電池給圖一裝置充電時(shí),圖二中電極a接圖一的正極D.用圖二電池給圖一裝置充電時(shí),每生成1molS2<s>,圖一裝置中就有4molCr3+被還原[答案]D[解析]A、根據(jù)原電池工作原理,內(nèi)電路中的陰離子向負(fù)極移動(dòng),所以A錯(cuò)誤；B、電池放電時(shí),電路中每通過0.1mol電子,Fe3+的物質(zhì)的量減小0.1mol,但其濃度降低多少由體積決定,所以B錯(cuò)誤；C、圖二中在電極a上,H2S失去電子生成S2,所以電極a為負(fù)極,因此應(yīng)連接圖一的負(fù)極上,故C錯(cuò)誤；D、在圖二中每生成1molS2<s>轉(zhuǎn)移電子4mol,則圖一中就有4molCr3+被Fe2+還原為Cr2+,所以D正確。本題正確答案為D。10．工業(yè)上常用隔膜電解法將乙醛轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸來處理高濃度乙醛廢水。探究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置電解一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液,模擬乙醛廢水的處理過程。下列說法正確的是A.a為直流電源的負(fù)極B.陽極的電極反應(yīng)為:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+C.電解過程中,陰極區(qū)的pH逐漸減小D.理論上陽極區(qū)處理廢水的能力是陰極區(qū)的兩倍[答案]B[解析]根據(jù)氫離子向右移動(dòng),所以b是直流電源的負(fù)極,故A錯(cuò)誤；陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸,電極反應(yīng)為:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+,故B正確；電解過程中,陰極反應(yīng)式是CH3CHO+2e-+2H+=CH3CH2OH,pH逐漸增大,故C錯(cuò)誤；根據(jù)電極反應(yīng)式,轉(zhuǎn)移相同電子,消耗乙醛一樣多,所以陽極區(qū)處理廢水的能力與陰極區(qū)相同,故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：電解池中陽極與電源的正極連接,陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極與電源的負(fù)極連接,陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。11．SO2和NOx是大氣污染物的主要成分。防止空氣污染,保衛(wèi)"XX藍(lán)"是XX市一項(xiàng)重要民生工程。利用下圖所示裝置<電極均為惰性電極>可以吸收SO2還可以用陰極排出的溶液吸收NO2。下列說法錯(cuò)誤的是A.電極a應(yīng)連接電源的正極B.電極b上的電極反應(yīng)式為2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2OC.反應(yīng)過程中,H+從a極室流向b極室D.每吸收標(biāo)況下22.4LSO2,在b極室生成2NA個(gè)S2O42-[答案]D[解析]A項(xiàng),由圖可得,該裝置為電解池,a極：SO2發(fā)生氧化反應(yīng),SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-,所以電極a應(yīng)連接電源的正極,故A正確；B項(xiàng),由上述分析可推出b為陰極,HSO3-發(fā)生還原反應(yīng)生成S2O42-,根據(jù)電荷守恒、原子守恒,并結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性,電極反應(yīng)式為2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,故B正確；C項(xiàng),電解池中陽離子移向陰極,又因?yàn)殛栯x子交換膜把a(bǔ)極室與b極室隔開,所以反應(yīng)過程中,H+從a極室<陽極室>流向b極室<陰極室>,故C正確；D項(xiàng),陽極反應(yīng)為：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-,陰極反應(yīng)為：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O,根據(jù)得失電子守恒,每吸收標(biāo)況下22.4LSO2<即1molSO2>,在b極室生成1mol<即NA個(gè)>S2O42-,故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題以處理大氣污染物SO2和NOx的方法為切入點(diǎn),考查電解池原理,分析利用題干信息<包括圖示信息>,掌握電解池原理應(yīng)用和氧化還原反應(yīng)電子守恒是解答的關(guān)鍵,電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng),遵循氧化還原反應(yīng)原理,可以通過分析相關(guān)元素化合價(jià)的變化確定兩極反應(yīng)情況。12．工業(yè)上電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示<圖中電極均為石墨電極>。下列說法錯(cuò)誤的是A.a極連接電源的負(fù)極B.陽極反應(yīng)為NO+5e-+6H+=NH4++H2OC.總反應(yīng)方程式為8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3D.為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充物質(zhì)A,A是NH3[答案]B[解析]A、a極NO→NH4＋,N的化合價(jià)降低,得到電子,根據(jù)電解原理,a極應(yīng)為陰極,即接電源的負(fù)極,故A說法正確；B、根據(jù)選項(xiàng)A的分析,電極b為陽極,電極反應(yīng)式為NO－3e－＋2H2O=NO3－＋4H＋,故B說法錯(cuò)誤；C、陰極反應(yīng)式為NO＋5e－＋6H＋=NH4＋＋H2O,總反應(yīng)方程式為8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,故C說法正確；D、根據(jù)總反應(yīng)方程式,生成HNO3,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,因此需要補(bǔ)充NH3,故D說法正確。13．鋁石墨雙離子電池是一種全新低成本、高教電池。原理為：AlLi+Cx<PF6>Al+xC+Li++PF6-電池結(jié)構(gòu)如右圖所示。下列說法正確的是A.放電時(shí)外電路中電子向鋁鋰電極移動(dòng)B.放電時(shí)正極反應(yīng)為Cx<PF6>+e-=xC+PF6-C.充電時(shí)．應(yīng)將鋁石墨電極與電源負(fù)極相連D.充電時(shí),若電路中轉(zhuǎn)移lmol電子,陰極質(zhì)量增加9g[答案]B[解析]A.放電時(shí)鋁鋰電極中鋰失電子作為負(fù)極,外電路中電子由負(fù)極鋁鋰電極向正極鋁石墨移動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.放電時(shí)正極鋁石墨電極Cx<PF6>得電子產(chǎn)生PF6-,電極反應(yīng)為Cx<PF6>+e-=xC+PF6-,選項(xiàng)B正確；C.充電時(shí),應(yīng)將鋁石墨電極與電源正極相連,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.充電時(shí),根據(jù)電極反應(yīng)Li++Al+e-=AlLi可知,若電路中轉(zhuǎn)移lmol電子,陰極質(zhì)量增加36g,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選B。14．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),太陽能轉(zhuǎn)化為電能,電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.放電時(shí),a極為負(fù)極C.充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為3I--2e-=I3-D.M是陰離子交換膜[答案]D[解析]A.充電時(shí),太陽能轉(zhuǎn)化為電能,電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來,故A正確；B.放電時(shí),a極為負(fù)極,Na2S失電子氧化為Na2S4,故B正確；C.充電時(shí),陽極失電子被氧化,陽極的電極反應(yīng)式為3I--2e-=I3-,故C正確；D.M是陽離子交換膜,陰離子會(huì)相互反應(yīng),故D錯(cuò)誤,故選D。15．如圖所示,裝置Ⅰ為新型電池,放電時(shí)B電極的反應(yīng)式為NaBr3＋2Na＋＋2e－===3NaBr,裝置Ⅱ?yàn)殂U蓄電池。首先閉合K1和K2,當(dāng)鉛蓄電池充電結(jié)束后,斷開K1,閉合K2。下列說法正確的是〔A.閉合K1、K2時(shí),每有0.1molNa＋通過離子交換膜,裝置II溶液中有0.1mol電子轉(zhuǎn)移B.裝置Ⅰ放電時(shí)的A電極反應(yīng)式為2Na2S2-2e－===Na2S4＋2Na＋C.斷開K1、閉合K2時(shí),b電極的電極反應(yīng)式為PbO2＋2e－＋SO42-＋4H＋===PbSO4＋2H2OD.斷開K1、閉合K2時(shí),裝置Ⅱ中SO42-向a電極遷移[答案]B[解析]閉合K1、K2時(shí),有0.1molNa＋通過離子交換膜,說明有0.1mol電子電子轉(zhuǎn)移,閉合K1、K2時(shí),燈泡和鉛蓄電池并聯(lián),裝置Ⅱ溶液中電子轉(zhuǎn)移小于0.1mol,A錯(cuò)誤；裝置Ⅰ為新型電池,放電時(shí)的A電極為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為:2Na2S2-2e－===Na2S4＋2Na＋,B正確；斷開K1、閉合K2時(shí),裝置Ⅱ?yàn)樵姵胤磻?yīng),b電極為負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式為Pb-2e－＋SO42-==PbSO4,C錯(cuò)誤；斷開K1、閉合K2時(shí),裝置Ⅱ?yàn)樵姵?b為負(fù)極,,溶液中中SO42-向負(fù)極電極遷移,移向b電極,D錯(cuò)誤；正確選項(xiàng)B。點(diǎn)睛：原電池工作時(shí)溶液中陰離子移向負(fù)極,陽離子移向正極,電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,電子不能從電解質(zhì)中通過。16．20XX,美國麻省理工學(xué)院的唐納德·撒多維教授領(lǐng)導(dǎo)的小組研制出一種鎂一銻液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池。該電池工作溫度為700攝氏度,其工作原理如圖所示:該電池所用液體密度不同,在重力作用下分為三層,充放電時(shí)中間層熔融鹽的組成及濃度不變。下列說法正確的是A.該電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為Mg2+-2e-=MgB.該電池放電時(shí),Mg<液>層生成MgCl2,質(zhì)量變大C.該電池充電時(shí),Mg-Sb<液>層中Mg發(fā)生氧化反應(yīng)D.該電池充電時(shí),熔融鹽中的Cl-進(jìn)入Mg-Sb<液>層[答案]C[解析]試題分析：由圖中電子的流向可知,Mg為負(fù)極。因?yàn)槭莾?chǔ)能電池,所以該電池可以放電也可以由此充電。放電時(shí)鎂被氧化為鎂離子,所以充電時(shí),鎂離子被還原為鎂。A.該電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為Mg2++2e-=Mg,A不正確；B.該電池放電時(shí),Mg<液>層生成Mg2+進(jìn)入熔融鹽中,質(zhì)量變小,B不正確；C.該電池充電時(shí),Mg-Sb<液>層中Mg發(fā)生氧化反應(yīng),C正確；D.該電池充電時(shí),熔融鹽中的Cl-不進(jìn)入Mg-Sb<液>層,而是Mg2+進(jìn)入熔融鹽中,D不正確。本題選C。17．硼酸<H3BO3>為一元弱酸,H3BO3可以通過電解的方法制備。其工作原理如右圖所示<陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過>。下列說法錯(cuò)誤的是A.a與電源的正極相連接B.陽極的電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+C.[B<OH>4]-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室,Na+穿過陽膜進(jìn)入陰極室D.當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí),可得到1molH3BO3[答案]D[解析]A.與a極相連的石墨所處的區(qū)域?yàn)殛枠O室,則a與電源的正極相連接,故A正確；B.陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中水失去電子生成氧氣,電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+↑,故B正確；C.在電解池中,陰離子向陽極運(yùn)動(dòng),陽離子向陰極運(yùn)動(dòng),因此[B<OH>4]-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室,Na+穿過陽膜進(jìn)入陰極室,故C正確；D.陽極電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=O2↑+4H+,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的水得到電子生成氫氣,2H2O+2e-=H2↑+2OH―,[B<OH>4]-穿過陰膜進(jìn)入產(chǎn)品室,與氫離子反應(yīng)生成H3BO3,[B<OH>4]-+H+=H3BO3+H2O,當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí),生成3mol氫離子,可得到3molH3BO3,故D錯(cuò)誤；故選D。18．氨硼烷<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。下列說法正確的是A.正極附近溶液的pH減小B.電池工作時(shí),H+通過質(zhì)子交換膜向負(fù)極移動(dòng)C.消耗3.1g氨硼烷,理論上通過內(nèi)電路的電子為0.6mlD.負(fù)極電極反應(yīng)為：NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4++BO2-+6H+[答案]D[解析]H2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為3H2O2+6H++6e-═6H2O,正極消耗氫離子,正極附近溶液的pH增大,故A錯(cuò)誤；放電時(shí),陽離子向正極移動(dòng),H+通過質(zhì)子交換膜向正極移動(dòng),故B錯(cuò)誤；負(fù)極電極反應(yīng)式為NH3?BH3+2H2O-6e-=NH4BO2+6H+,則消耗3．lg即0.1mol氨硼烷,理論上通過外電路的電子為0.6ml,故C錯(cuò)誤；根據(jù)電池工作時(shí)的總反應(yīng)為：NH3?BH3+3H2O2═NH4BO2+4H2O可知,左側(cè)NH3?BH3為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為NH3·BH3+2H2O-6e-=

NH4++BO2-+6H+,故D正確。點(diǎn)睛：原電池中,外電路中電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極；內(nèi)電路中離子移動(dòng)形成電流,陽離子移向正極、陰離子移向負(fù)極。19．全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx〔2≤x≤8。下列說法正確的是A.電池工作時(shí),負(fù)極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.電池充電時(shí)間越長,電池中的Li2S2量越多C.電解質(zhì)中加入硫酸能增強(qiáng)導(dǎo)電性D.電池工作時(shí),外電路中流過0.02mol電子,負(fù)極材料減重0.14g[答案]D[解析]A、由裝置圖可知,電池工作時(shí)Li+向a極移動(dòng),則a極為正極,b極為負(fù)極,結(jié)合電池反應(yīng)為16Li+xS8=8Li2Sx〔2≤x≤8,負(fù)極Li的反應(yīng)式為Li-e-=Li+,所以A錯(cuò)誤；B、由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的還原反應(yīng),當(dāng)充電時(shí),將進(jìn)行逆向轉(zhuǎn)化,所以充電時(shí)間越長,電池中Li2S2量越少,故B錯(cuò)誤；C、加入硫酸,將與負(fù)極材料Li作用,從而減弱電路的導(dǎo)電性,故C錯(cuò)誤；D、該電池的負(fù)極反應(yīng)Li-e-=Li+,所以當(dāng)電路中流過0.02mol電子,負(fù)極消耗Li的物質(zhì)的量為0.02mol,其質(zhì)量為0.14g,所以D正確。本題正確答案為D。點(diǎn)睛：從答題的角度分析,正確選項(xiàng)D還是很好確定的；要真正理解各個(gè)選項(xiàng),就要認(rèn)真分析總反應(yīng)式和裝置圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系了,特別是B選項(xiàng),由于正極反應(yīng)可以寫多個(gè),且隨著時(shí)間的延長,依次發(fā)生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的轉(zhuǎn)化,所以充電時(shí)將逆向轉(zhuǎn)化,因此充電時(shí)間超長,電池中Li2S2量越少。20．以惰性電極電解CuSO4和NaCl的混合溶液,兩電極上產(chǎn)生的氣體<標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定>體積如下圖所示,下列有關(guān)說法正確的是A.原溶液中CuSO4和NaCl物質(zhì)的量之比為1:1B.a表示陰極上產(chǎn)生的氣體,前產(chǎn)生的為Cl2C.若t1時(shí)溶液的體積為1L,此時(shí)溶液的pH為13D.若原溶液體積為1L,則原溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L[答案]A[解析]以惰性電極電解CuSO4和NaCl

的混合溶液,陽極依次發(fā)生、；陰極依次發(fā)生、。根據(jù)圖像可知,生成的氯氣是112ml,物質(zhì)的量是0.005mol,轉(zhuǎn)移電子是0.01mol。則氯化鈉是0.01mol；t2時(shí)銅離子恰好放電完畢,此時(shí)生成氧氣是168ml－112ml＝56ml,物質(zhì)的量是0.0025mol,則轉(zhuǎn)移電子是0.01mol,所以根據(jù)電子得失守恒可知,析出銅是0.01mol。因此硫酸銅是0.01mol；根據(jù)以上分析,原溶液中CuSO4和NaCl物質(zhì)的量之比為0.01mol:0.01mol=1:1,故A正確；a表示陽極上產(chǎn)生的氣體,前產(chǎn)生的為Cl2,故B錯(cuò)誤；Ot1時(shí)刻,陽極生成氯氣、陰極生成銅單質(zhì),溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉、硫酸銅,此時(shí)溶液的呈酸性,故C錯(cuò)誤；若原溶液體積為1L,則原溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度為0.01mol=0.01mol/L,故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：氧化性：,所以在陰極放電的順序依次是；還原性,所以在陽極放電的順序依次是。21．鋰—銅空氣燃料電池〔如圖容量高、成本低,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-,下列說法錯(cuò)誤的是A.整個(gè)反應(yīng)過程中,氧化劑為O2B.放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為：Cu2O＋H2O＋2e-＝2Cu＋2OH-C.放電時(shí),當(dāng)電路中通過0.1mol電子的電量時(shí),有0.1molLi+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng),有標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氧氣參與反應(yīng)D.通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O[答案]C[解析]A,根據(jù)題意,該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕"現(xiàn)象"產(chǎn)生電力,放電過程中消耗Cu2O,由此可見通入空氣Cu腐蝕生成Cu2O,由放電反應(yīng)推知Cu極電極反應(yīng)式為Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,Cu2O又被還原成Cu,整個(gè)過程中Cu相當(dāng)于催化劑,氧化劑為O2,A項(xiàng)正確；B,放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為Cu2O+2e-+H2O=2Cu+2OH-,B項(xiàng)正確；C,放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+,電路中通過0.1mol電子生成0.1molLi+,Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng),反應(yīng)中消耗O2物質(zhì)的量為=0.025mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為0.025mol22.4L/mol=0.56L,C項(xiàng)錯(cuò)誤；D,放電過程中消耗Cu2O,由此可見通入空氣Cu腐蝕生成Cu2O,D項(xiàng)正確；答案選C。22．一種釕<Ru>基配合物光敏染料敏化太陽能電池的原理及電池中發(fā)生的主要反應(yīng)如圖所示。下列說法正確的是〔A.鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是傳遞I-B.電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?X為電池的正極C.電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)：2Ru3++3I-=2Ru2++I3-D.電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度均不斷減小[答案]C[解析]由圖中電子的移動(dòng)方向可知,電極X為原電池的負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為：2Ru2+-2e-═2Ru3+,Y電極為原電池的正極,電解質(zhì)為I3-和I-的混合物,I3-在正極上得電子被還原,正極反應(yīng)為I3-+2e-=3I-。A、電池工作時(shí),Y電極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),則鍍鉑導(dǎo)電玻璃的作用是作正極材料,故A錯(cuò)誤；B、由圖中電子的移動(dòng)方向可知,電極X為原電池的負(fù)極,故B錯(cuò)誤；C、電池工作時(shí),負(fù)極反應(yīng)為：2Ru2+-2e-═2Ru3+,正極反應(yīng)為I3-+2e-=3I-,又Ru2+和Ru3+,I3-和I-相互轉(zhuǎn)化,所以電解質(zhì)溶液中發(fā)生2Ru3++3I-═2Ru2++I3-,故C正確；D、由電池中發(fā)生的反應(yīng)可知,I3-在正極上得電子被還原為3I-,后又被氧化為I3-,I3-和I-相互轉(zhuǎn)化,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是光敏有機(jī)物在激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉(zhuǎn)化,所有化學(xué)物質(zhì)都沒有被損耗,故D錯(cuò)誤；故選C。23．用電解法可制取有廣泛用途的Na2FeO4：Fe+2H2O+2NaOHNa2FeO4+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeOH42-,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。下列說法不正確的是A.a是電源的正極B.電解一段時(shí)間后,c<OH->降低的區(qū)域在陰極室C.電解過程中,陽極發(fā)生的電極方程式為Fe+8OH--6e-==FeO42-+4H2OD.如圖2,N點(diǎn)c<Na2FeO4>低于最高值的原因是氫氧化鈉溶液濃度過高[答案]B[解析]鐵電極附近生成紫紅色的FeOH42-,說明鐵發(fā)生氧化反應(yīng),鐵是陽極,a是電源的正極,故A正確；陰極反應(yīng)是,陰極室c<OH->增大,故B錯(cuò)誤；電解過程中,陽極鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng),陽極電極反應(yīng)式為Fe+8OH--6e-==FeO42-+4H2O,故C正確；若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色氫氧化鐵,所以N點(diǎn)c<Na2FeO4>低于最高值,故D正確。24．鎳鈷錳三元材料是近年來開發(fā)的一類新型鋰離子電池正極材料,具有容量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、成本適中等重要優(yōu)點(diǎn)。鎳鈷錳三元材料中Ni為主要活潑元素,通?？梢员硎緸椋篖iNiaCobMncO2,其中a+b+c=1,可簡寫為LiAO2。放電時(shí)總反應(yīng)為LiAO2+nC=Li1-xAO2+LixCn〔0<x<1,工作原理如下圖所示,則以下說法錯(cuò)誤的是〔A.放電時(shí)Ni元素最先失去電子B.放電時(shí)電子從a電極由導(dǎo)線移向b電極C.充電時(shí)的陽極反應(yīng)式為LiAO2-xe-=Li1-xAO2+xLi+D.充電時(shí)轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上陰極材料質(zhì)量增加7g[答案]C[解析]根據(jù)Li+的移動(dòng)方向可知,a為負(fù)極,b為正極。A．鎳鈷錳三元材料中Ni為主要活潑元素,放電時(shí)Ni元素最先失去電子,故A正確；B．放電時(shí)電子從負(fù)極,即a電極由導(dǎo)線移向正極,即b電極,故B正確；C.充電時(shí)的陽極反應(yīng)式是放電時(shí)的正極反應(yīng)式的逆反應(yīng),LixCn-xe-=nC+xLi+,故C錯(cuò)誤；D.充電時(shí),陰極反應(yīng)式為Li1-xAO2+xLi++xe-=LiAO2,轉(zhuǎn)移1mol電子,理論上陰極材料質(zhì)量增加1mol鋰離子,質(zhì)量為7g,故D正確；故選C。點(diǎn)睛：本題考查了原電池和電解池的工作原理,根據(jù)總反應(yīng)正確書寫電極反應(yīng)式是解題的關(guān)鍵。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為C,要注意放電是原電池,充電是電解池,充電時(shí)的陽極反應(yīng)式是放電時(shí)的正極反應(yīng)式的逆反應(yīng)。25．科學(xué)家研發(fā)出一種新型水溶液鋰電池,采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰作負(fù)極,錳酸鋰<LiMn2O4>作正極,以0.5mol/Li2SO4水溶液作電解質(zhì)溶液。電池充、放電時(shí),LiMn2O4與Li2Mn2O4可以相互轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)該電池的說法正確的是A.該電池放電時(shí),溶液中的SO42-向電極b移動(dòng)B.該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:2Li+2H2O==2LiOH+H2↑C.電池充電時(shí),外加直流電源的正極與電極a相連D.電池充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為:Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4+Li+[答案]D[解析]A、根據(jù)圖示可知,電極a為金屬Li作負(fù)極,電極b為正極,所以電池放電時(shí),溶液中的SO42-向電負(fù)極a移動(dòng),即A錯(cuò)誤；B、該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+,故B錯(cuò)誤；C、在給電池充電時(shí),遵循正接正、負(fù)接負(fù)的原則,所以外加直流電源的正極與該電池的正極b相連,故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)放電、充電時(shí)電子轉(zhuǎn)移的規(guī)律可知,充電時(shí)的陽極反應(yīng)式為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆反應(yīng),即Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4

+Li+,即D正確。所以本題正確答案為D。26．電-Fenton法是用于水體中有機(jī)污染物降解的高級(jí)氧化技術(shù),其反應(yīng)原理如圖所示。其中電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2+發(fā)生Fenton反應(yīng)生成的羥基自由基<·OH>能氧化降解有機(jī)污染物。下列說法正確的是A.電源的X極為正極B.與電源Y相連電極的電極反應(yīng)式為H2O+e-=H++·OHC.Fenton反應(yīng):H2O2+Fe2+=Fe<OH>2++·OHD.每消耗22.4LO2<標(biāo)準(zhǔn)狀況>,整個(gè)電解池中理論上可產(chǎn)生2mol·OH[答案]C[解析]左側(cè)電極附近Fe3+→Fe2+,發(fā)生了還原反應(yīng),該極為電解池的陰極,與之相連電源