高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 電化學(xué)專練

第頁電化學(xué)專題練習(xí)鋰離子電池1．通過電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說法不正確的是A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極發(fā)應(yīng)：C．電解一段時間后溶液中濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得2．已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，鋰硫電池的總反應(yīng)為：2Li+SLi2S，有關(guān)上述兩種電池說法正確的是A．鋰離子電池放電時，Li+向負(fù)極遷移B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C．理論上兩種電池的比能量相同D．上圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電3．Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe；有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是A．Li-Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價為+1價B．該電池的電池反應(yīng)式為：2Li+FeS=Li2S+FeC．負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+D．充電時，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS4．研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說法不正確的是A．水既是氧化劑又是溶劑 B．放電時正極上有氫氣生成C．放電時OH-向正極移動 D．總反應(yīng)為：放電充電5．天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷（LiCoO2），充電時LiCoO2中Li被氧化，Li+遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳（C6）中，以LiC6表示。電池反應(yīng)為LiCoO2+C6?CoO2+LiC6，下列說法正確的是放電充電A．充電時，電池的負(fù)極反應(yīng)為LiC6-e-=Li+C6B．放電時，電池的正極反應(yīng)為CoO2+Li++e-=LiCoO2C．羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)D．鋰離子電池的比能量（單位質(zhì)量釋放的能量）低濃差電池6．已知：相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。熱再生氨電池工作原理如圖所示，通入NH3發(fā)生反應(yīng)Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+，電池開始工作，左邊電極質(zhì)量減少，右邊電極質(zhì)量增加，放電后利用廢熱進(jìn)行充電。下列說法正確的是A．放電、充電過程中，能量主要是在電能與化學(xué)能之間轉(zhuǎn)變B．Cu2++4NH3?[Cu(NH3)4]2+正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．Cu2+通過中間離子交換膜移向右側(cè)極區(qū)D．放電時，外電路有0.2mol電子通過時，右池溶液質(zhì)量減少18.8g7．成原電池的條件有很多，其中一種就是利用電解質(zhì)的濃度差構(gòu)成“濃差電池”。當(dāng)電解質(zhì)中某離子的濃度越大時其氧化性或還原性越強(qiáng)。如圖將兩個銀電極插入不同濃度的溶液中，實(shí)驗(yàn)開始觀察到靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)，下列說法正確的是A．B極電極反應(yīng)為：B．穿過交換膜由A極區(qū)移向B極區(qū)C．電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度始終不變D．A極發(fā)生氧化反應(yīng)，A極區(qū)溶液濃度不斷增大8．pH計(jì)是一種采用原電池原理測量溶液pH的儀器。如圖所示，以玻璃電極(在特制玻璃薄膜球內(nèi)放置已知濃度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl電極)和另一Ag—AgCl電極插入待測溶液中組成電池，pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059。下列說法正確的是A．如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極反應(yīng)式為：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)B．玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異不會引起電動勢的變化C．分別測定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pHD．pH計(jì)工作時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能9．當(dāng)電解質(zhì)中某離子的濃度越大時，其氧化性或還原性越強(qiáng)。利用這一性質(zhì)，有人設(shè)計(jì)出如圖所示“濃差電池”(其電動勢取決于物質(zhì)的濃度差，是由一種物質(zhì)從高濃度向低濃度轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的)。實(shí)驗(yàn)開始先斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法錯誤的是A．?dāng)嚅_K1、閉合K2，一段時間后電流計(jì)指針歸零，此時兩池Ag+濃度相等B．?dāng)嚅_K1、閉合K2，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mole-時，乙池溶液質(zhì)量增加17.0gC．當(dāng)電流計(jì)指針歸零后，斷開K2、閉合K1，一段時間后B電極的質(zhì)量增加D．當(dāng)電流計(jì)指針歸零后，斷開K2、閉合K1，乙池溶液濃度增大電化學(xué)中的離子隔膜10．一種雙陰極微生物燃料電池裝置如圖所示，電解質(zhì)溶液呈酸性，該裝置可以同時進(jìn)行硝化和反硝化脫氮，下列敘述錯誤的是A．電池工作時，的遷移方向?yàn)椤皡捬蹶枠O”→“缺氧陰極”和“厭氧陽極”→“好氧陰極”B．電池工作時，“缺氧陰極”電極附近的溶液pH增大C．“好氧陰極”存在反應(yīng)：D．“厭氧陽極”區(qū)質(zhì)量減少28.8g時，該電極輸出電子2.4mol11．2，6-二氨基庚二酸(RH2)是1949年由科學(xué)家沃克(E.Work)從白喉棒桿菌的水解物中發(fā)現(xiàn)的一種氨基酸，對眼睛、呼吸道和皮膚有刺激作用，其結(jié)構(gòu)簡式為。其中一種三槽電滲析法制備2，6-二氨基庚二酸的裝置工作原理如圖所示(電極均為惰性電極)。下列說法不正確的是A．交換膜A為陽離子交換膜，B為陰離子交換膜B．裝置工作一段時間后，陽極區(qū)可能生成氨基酸內(nèi)鹽類的結(jié)晶C．陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，還可獲得副產(chǎn)品氫氧化鈉D．若用氫氧燃料電池作電源，當(dāng)生成1molRH2時，電源的正極消耗氣體11.2L12．熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲能電池。下圖中的電池反應(yīng)為(x=5~3，難溶于熔融硫)，下列說法錯誤的是A．Na2S4的電子式為B．放電時正極反應(yīng)為C．Na和Na2Sx分別為電池的負(fù)極和正極D．該電池是以為隔膜的二次電池13．鋰釩氧化物二次電池的工作原理為：，下圖是用該電池電解含鎳酸性廢水制備單質(zhì)鎳的裝置示意圖，下列說法不正確的是A．電解過程中Y電極上的電極反應(yīng)為：B．電解過程中，b中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度會增大C．鋰釩氧化物二次電池可以用LiCl水溶液作為電解液D．鋰釩氧化物二次電池充電時A電極的電極反應(yīng)為：參考答案1．C【詳解】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯誤；D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；答案選C。2．B【詳解】A、電池放電時，電解質(zhì)內(nèi)部Li+向正極移動，A錯誤；B、鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生得電子反應(yīng)，為還原反應(yīng)，B正確；C、兩種電池的變價不同，所以比能量不相同，C錯誤；D、充電時正接正，負(fù)接負(fù)，所以Li電極連接C電極，D錯誤；答案選B。3．B【詳解】A.Li—Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價為0價，A錯誤；B.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為Li-e-=Li+，正極的電極反應(yīng)式為：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe，電池正反應(yīng)為2Li+FeS=Li2S+Fe，B正確；C.負(fù)極反應(yīng)式為Li-e-=Li+，C錯誤；D.充電時總反應(yīng)為Li2S+Fe=2Li+FeS，陰極電極反應(yīng)式為Li++e-=Li，D錯誤；答案選B。4．C【詳解】A.在反應(yīng)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑中，水是氧化劑，同時水又是溶劑，故A正確；B.正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時正極上有氫氣生成，故B正確；C.陰離子移向負(fù)極，放電時OH－向負(fù)極移動，故C錯誤；D.Li與Na處于同主族，化學(xué)性質(zhì)相似，所以總反應(yīng)為2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故D正確。答案選C。5．B【詳解】A、充電時，電池的負(fù)極和陰極相連，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故A錯誤；B、放電時，電池的正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，CoO2+Li++e﹣=LiCoO2，故B正確；C、由于單質(zhì)鋰較活潑，易與醇以及羧酸類物質(zhì)反應(yīng)而變質(zhì)，電解質(zhì)不能含有醇和羧酸，故C錯誤；D、鋰離子電池的比能量高，故D錯誤；故選B。6．C【分析】電池開始工作時，左側(cè)電極質(zhì)量減少，右側(cè)電極質(zhì)量增加，可知，左側(cè)電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為：Cu＋4NH3-2e?=，則右側(cè)電極作正極，其電極方程式為：Cu2++2e-=Cu，則電池的總反應(yīng)為：Cu2＋＋4NH3，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．由題干信息，放電后利用廢熱進(jìn)行充電，說明能量轉(zhuǎn)換還有熱能，A錯誤；B．放電后利用廢熱進(jìn)行充電，說明放電時為放熱反應(yīng)，即Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B錯誤；C．放電時，陰離子向負(fù)極移動，陽離子向正極移動，則Cu2+通過中間離子交換膜移向右側(cè)極區(qū)，C正確；D．右側(cè)電極作正極，其電極方程式為：Cu2++2e-=Cu，外電路有0.2mol電子通過時，右池溶液質(zhì)量減少0.2mol×64g/mol=12.8g，D錯誤；答案選C。7．D【詳解】A．當(dāng)電解質(zhì)中某離子的濃度越大時其氧化性或還原性越強(qiáng)，溶液中，則B極為正極，電極反應(yīng)為：，A錯誤；B．圖示為陰離子交換膜，只允許陰離子通過，B錯誤；C．隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度差有變化，則電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度也有變化，C錯誤；D．B極為正極，A極為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，生成銀離子，A極區(qū)溶液濃度不斷增大，D正確；答案選D。8．C【詳解】A．如果玻璃薄膜球內(nèi)電極的電勢低，則該電極為負(fù)極、負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而不是還原反應(yīng)，A錯誤；B．已知：pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則玻璃膜內(nèi)外氫離子濃度的差異會引起電動勢的變化，B錯誤；C．pH與電池的電動勢E存在關(guān)系：pH=(E-常數(shù))/0.059，則分別測定含已知pH的標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知溶液的電池的電動勢，可得出未知溶液的pH，C正確；D．pH計(jì)工作時，利用原電池原理，則化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯誤；答案選C。9．C【分析】斷開K1，閉合K2后，形成濃差電池，甲池為3mol/L的AgNO3溶液，乙池為1mol/L的AgNO3溶液，Ag+濃度越大離子的氧化性越強(qiáng)，可知A為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，向負(fù)極移動；閉合K1，斷開K2，為電解裝置，與電源正極相連的B極為陽極，陽極金屬銀被氧化，陰極A析出銀，向陽極移動，乙池濃度增大，甲池濃度減小，據(jù)此解答?！驹斀狻緼．?dāng)嚅_K1，閉合K2后，形成濃差電池，當(dāng)兩池銀離子濃度相等時，反應(yīng)停止，電流計(jì)指針將歸零，A選項(xiàng)正確；B．?dāng)嚅_K1，閉合K2后，形成濃差電池，A為正極，發(fā)生反應(yīng)：Ag++e-=Ag，B為負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)為：Ag-e-=Ag+，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子，有0.1mol由甲池通過離子交換膜進(jìn)入乙池，所以乙池增加的質(zhì)量是10.8g+6.2g=17.0g，B選項(xiàng)正確；C．閉合K1，斷開K2后，乙池中的B極為電解池的陽極，銀失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，質(zhì)量減小，C選項(xiàng)錯誤；D．閉合K1，斷開K2后，裝置為電解池，與電源正極相連的B是陽極，陽極金屬銀被氧化產(chǎn)生銀離子，NO3-向陽極移動，則乙池硝酸銀溶液的濃度增大，D選項(xiàng)正確；答案選C。10．D【詳解】A、1molCH4→CO，化合價由-4價→+2上升6價，1molCH4參加反應(yīng)共轉(zhuǎn)移6mol電子，故A錯誤；B、環(huán)境不是堿性，否則不會產(chǎn)生CO2，其電極反應(yīng)式：CO+H2+2CO32--4e-=3CO2＋H2O，故B錯誤；C、根據(jù)原電池工作原理，電極A是負(fù)極，電極B是正極，陰離子向負(fù)極移動，故C錯誤；D、根據(jù)電池原理，O2、CO2共同參加反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-=2CO32-，故D正確；故合理選項(xiàng)為D。11．D【分析】由圖可知，左側(cè)為陰極，水中氫離子放電發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣；右側(cè)為陽極，水中氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣。【詳解】A．電解池中陽離子向陰極移動、陰離子向陽極移動，故交換膜A為陽離子交換膜，鈉離子進(jìn)入左側(cè)得到濃氫氧化鈉溶液；B為陰離子交換膜，R2-進(jìn)入右側(cè)得到濃RH2溶液，A正確；B．裝置工作一段時間后，R2-進(jìn)入右側(cè)得到濃RH2溶液，故陽極區(qū)可能生成氨基酸內(nèi)鹽類的結(jié)晶，B正確；C．由分析可知，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，鈉離子進(jìn)入左側(cè)得到濃氫氧化鈉溶液，C正確；D．沒有標(biāo)況，不能計(jì)算消耗氣體體積的多少，D錯誤；故選D。12．C【分析】根據(jù)電池反應(yīng)：可知，放電時，鈉作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Na-e-=Na+，硫作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為，據(jù)此分析?！驹斀狻緼．Na2S4屬于離子化合物，4個硫原子間形成三對共用電子對，電子式為，故A正確；B．放電時發(fā)生的是原電池反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：，故B正確；C．放電時，Na為電池的負(fù)極，正極為硫單質(zhì)，故C錯誤；D．放電時，該電池是以鈉作負(fù)極，硫作正極的原電池，充電時，是電解池，為隔膜，起到電解質(zhì)溶液的作用，該電池為二次電池，故D正確；答案選