2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化專題卷

小題?提速練6化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化一、選擇題（本題共12小題,每小題2分，共24分。每小題列出四個備選項中有一個是符合題目要求的，選對的得2分，錯選、多選、不選均不得分）.中國科學(xué)院成功開發(fā)出一種新型鋁-石墨雙離子電池，大幅提升了電池的能量密度。該電池放電時的總反應(yīng)為AlLi+CxPF6——Al+xC+Li++PF6，下列有關(guān)該電池的說法正確的是 （）A.充電時,PF6向陽極移動B.充電時，鋁電極質(zhì)量減少C.放電時，正極反應(yīng)式為Al+Li++e-一AlLiD.放電時，電子由石墨沿導(dǎo)線流向鋁A【微探究】 電池放電時的總反應(yīng)為AlLi+CPF Al+xC+Li++PF-，放電時AlLi被氧化，為原x6 6電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為AlLi-e-——Al+Li+，正極CP打得電子被還原，電極反應(yīng)式為CPF*-——xC+PF-，充電時，電極反應(yīng)與放電時的反應(yīng)相反。充電時，屬于電解池的工作原理，PF-向陽極移66動，A項正確;充電時，屬于電解池的工作原理，電解池的陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即Al+Li++e-一AlLi，所以鋁電極質(zhì)量增加，B項錯誤;放電時，屬于原電池的工作原理，正極CxPF6得電子被還原，電極反應(yīng)式為CxPF6+e--xC+PF6，C項錯誤;放電時，屬于原電池的工作原理，電子由負(fù)極沿導(dǎo)線流A.電極2是正極，發(fā)生還原反應(yīng)B,電池工作時，Na+向電極1移動C.電流由電極2經(jīng)外電路流向電極1D.電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為2NH3+6OH--6e- NJ+6H2O

B【微探究】根據(jù)裝置圖所示的物質(zhì)關(guān)系分析可得，由NH3生成N2時N元素化合價升高，失去電子，所以電極1為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極2為正極，發(fā)生還原反應(yīng),A項正確;在電池內(nèi)部的電解質(zhì)溶液中，陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，所以Na+應(yīng)向電極2移動,B項錯誤;電流由正極流向負(fù)極,C項正確;°H-向負(fù)極移動，所以電極1（負(fù)極）的電極反應(yīng)式為2NH3+60H--6e-—N2t+6H?O，D項正確。3.將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后,置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是 （）A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe-3e-——Fe3+B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液,鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕C【微探究】根據(jù)實驗所給條件可知，本題發(fā)生的是鐵的吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e--Fe2+;正極反應(yīng)式為O+2HO+4e-——4OH-,A項錯誤;鐵的腐蝕過程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能,還有一22部分轉(zhuǎn)化為熱能,B項錯誤;活性炭與鐵混合，在氯化鈉溶液中構(gòu)成了許多微小的原電池，加速了鐵的腐蝕,C項正確;以水代替氯化鈉溶液，水也呈中性，鐵在中性或堿性條件下易發(fā)生吸氧腐蝕,D項錯誤。4.驗證犧牲陽極的陰極保護(hù)法，實驗如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液）。u：\^.③②lih*常it的格希①4.驗證犧牲陽極的陰極保護(hù)法，實驗如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液）。u：\^.③②lih*常it的格希①t一段吸間山在Fe表面生成藍(lán)色沉淀試管內(nèi)無明顯變化試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀()下列說法不正確的是()A.對比②③，可以判定Zn保護(hù)了FeB.對比①②,K3[Fe（CN）J可能將Fe氧化C.驗證Zn保護(hù)Fe時不能用①的方法D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑D【微探究】②中Zn做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zm+,Fe做正極被保護(hù)，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，試管內(nèi)無明顯變化。③中沒有Zn保護(hù)Fe,Fe在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕,Fe做負(fù)極被氧化生成Fe2+,所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，生成藍(lán)色沉淀,對比②③可知Zn保護(hù)了Fe,A項正確;①與②的區(qū)別在于:前者是將鐵氰化鉀溶液直接滴入燒杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加鐵氰化鉀溶液,①中出現(xiàn)了藍(lán)色沉淀,說明有Fe2+生成。對比分析可知,可能是鐵氰化鉀氧化Fe生成了Fe2+,B項正確;通過上述分析可知，驗證Zn保護(hù)Fe時不能用①的方法,C項正確;若將Zn換成Cu,鐵氰化鉀仍會將Fe氧化為Fe2+,在鐵的表面同樣會生成藍(lán)色沉淀,所以無法判斷Fe2+是不是負(fù)極產(chǎn)物，即無法判斷Fe與Cu的活潑性,D項錯誤。5.某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2c03和K2c03為電解質(zhì)，以叫為燃料，該電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是 （）A.電極a為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.放電時,CO3-向正極移動C.正極電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-——4OH-D.此電池在常溫下也能工作A【微探究】燃料電池中通入燃料的電極是負(fù)極、通入氧化劑的電極是正極,根據(jù)電子流向可知，電極a是負(fù)極、電極b是正極，所以c是CH4,d為空氣，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),A項正確;原電池放電時,陰離子向負(fù)極移動,B項錯誤;正極上氧氣得電子，與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，電極反應(yīng)式為O2+2CO2+4e-——2CO3-,C項錯誤;電解質(zhì)為熔融碳酸鹽，電池工作需要高溫條件,D項錯誤。6.生產(chǎn)硝酸鈣的工業(yè)廢水中常含有NH4NO3,可用電解法凈化。其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是 （）電源陰高子交頻膜陽離子交換膜電源陰高子交頻膜陽離子交換膜A.a極為電源負(fù)極,b極為電源正極B.裝置工作時電子由b極流出，經(jīng)導(dǎo)線、電解槽流入a極C.I室能得到副產(chǎn)品濃硝酸,田室能得到副產(chǎn)品濃氨水D.陰極的電極反應(yīng)式為2NO-+12H++10e-——Nt+6HO3 2 2

C【微探究】根據(jù)裝置圖可知,I室和II室之間為陰離子交換膜抑no3從II室移向I室,同理NH+從11室移向111室，依據(jù)電解原理,a為電源正極,b為電源負(fù)極,A項錯誤;電子不能通過電解質(zhì)溶4液,B項錯誤;1室為陽極室,電極反應(yīng)式為2H,Te- 02t+4H+,得到較濃的硝酸,田室為陰極室，電極反應(yīng)式為2HO+2e-——hf+2OH-,NH+與OH-反應(yīng)生成NH-HO,得到較濃的氨水,C項正確,D項錯2 2 4 3 2誤。7.新裝修的房屋會釋放出有毒的甲醛氣體。銀-Ferrozine法檢測甲醛(HCHO)的原理如下(在原電池中完成氧化銀與甲醛的反應(yīng))。下列說法正確的是()池中完成氧化銀與甲醛的反應(yīng))。下列說法正確的是()Fcrrazinc -有色配弁物過總電子數(shù)之比。下列說法錯誤的是A.該裝置中YFcrrazinc -有色配弁物過總電子數(shù)之比。下列說法錯誤的是A.該裝置中Y極發(fā)生氧化反應(yīng)()測定怖陸的吸光度I吸光膽叮培液中有色曲中的艷度成止LhiA.其他條件相同，甲醛濃度越小,所得有色配合物溶液的吸光度越大B.電池正極的電極反應(yīng)式為Ag2O+2H++2e-——2Ag+H2OC.30gHCHO被氧化時,理論上電路中通過2mol電子D.理論上，消耗HCHO和消耗Fe3+的物質(zhì)的量之比為4：1B【微探究】吸光度與溶液中有色物質(zhì)的濃度成正比，根據(jù)流程圖及得失電子守恒可推出吸光度與甲醛的濃度成正比,A項錯誤;負(fù)極的電極反應(yīng)式為HCHO-4e-+HO——CO+4H+,正極的電極反應(yīng)式為2AgO+4e-+4H+ 4Ag+2HO,B項正確;n(HCHO)=30g=1mol,負(fù)極消耗1molHCHO理論上2 2 30g/mol電路中通過4mol電子,C項錯誤;根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式:HCHO~4Ag~4Fe3+,則1molHCHO完全反應(yīng),理論上能生成4molAg,消耗4molFe3+,D項錯誤。8.某科研小組模擬“人工樹葉”電化學(xué)裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為糖類(C6Hl2O)和O2,X、Y是特殊催化劑型電極。已知:裝置的電流效率等于生成產(chǎn)品所需的電子數(shù)與電路中通B.X極的電極反應(yīng)式為6CO2+24H++24e- C6Hlq+GHJC.理論上，每生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，必有4molH+由X極區(qū)向Y極區(qū)遷移D.當(dāng)電路中通過3mole-時，生成18g?CHO，則該裝置的電流效率為80%6126

C【微探究】根據(jù)裝置圖可知,X與電源的負(fù)極相連，為陰極,Y與電源的正極相連,為陽極，陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),A項正確;根據(jù)裝置圖可知，二氧化碳在X極上轉(zhuǎn)化為C6Hl2,因此X極的電極反應(yīng)式為6CO/24H++24e--C6Ha+6H3B項正確;H+由Y極區(qū)向X極區(qū)遷移,C項錯誤;生成C6H1206s的物質(zhì)的量是18g-180g-mol-i=0.1mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2.4mol,因此當(dāng)電路中通過3mole.時,該裝置的電流效率為2.4mol+3molX100%=80%,D項正確。和NaBr3,放電

()鈉離子交城膜電解質(zhì)阻解質(zhì)儲轆9.和NaBr3,放電

()鈉離子交城膜電解質(zhì)阻解質(zhì)儲轆9.如圖所示是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2后分別變?yōu)镹a2s4和NaBr。下列敘述正確的是 ？？昌電?質(zhì)A.放電時，負(fù)極反應(yīng)式為3NaBr-2e-——NaBr3+2Na+B.充電時，陽極反應(yīng)式為2NaS-2e-一NaS+2Na+22 24C,放電時,Na+經(jīng)過鈉離子交換膜，由b池移向a池D.用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生2.24LH2時,b池生成17.40gNa2s4C【微探究】由題意知，放電時電池總反應(yīng)式為2Na2s「NaB%——Na2sj3NaBr,Na2s2在負(fù)極失電子,NaB;在正極得電子;充電時，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)可以看成原電池負(fù)極反應(yīng)的逆反應(yīng)，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)。放電時，負(fù)極Na2s2失電子，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為2S2--2e-——S2-,A項錯誤;充電時，陽極上NaBr失電子轉(zhuǎn)化為NaBr/則陽極的電極反應(yīng)式為3Br--2e- Br3,B項錯誤;由題圖可知,a為正極,b為負(fù)極，放電時，陽離子移向正極,即Na+經(jīng)過鈉離子交換膜由b池移向a池,C項正確;沒有注明氣體所處的狀態(tài)，無法進(jìn)行計算,D項錯誤。.用氟硼酸(HBF4,屬于強(qiáng)酸)代替硫酸做鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液，可使鉛蓄電池在低溫下工作時的放電性能更優(yōu)良，電池反應(yīng)為Pb+PbO2+4HBF4嬴2Pb(BF4)2+2H20,Pb(BF4)2為可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),下列說法正確的是 ( )A.放電時，負(fù)極反應(yīng)式為PbO2+4HBF4-2e-——Pb(BF4)2+2BF4+2H20B.充電時，當(dāng)陽極質(zhì)量減少23.9g時轉(zhuǎn)移0.2mol電子C.放電時,PbO2電極附近溶液的pH增大D.充電時,Pb電極的電極反應(yīng)式為PbO2+4H++2e-——Pb2++2H2OC【微探究】 放電時，負(fù)極反應(yīng)式為Pb-2e-——Pb2+,A項錯誤;充電時，陽極反應(yīng)式為Pb2+-2e-+2H2O——PbO2+4H+,當(dāng)陽極質(zhì)量增加23.9g時轉(zhuǎn)移0.2mol電子,B項錯誤;放電時，正極反應(yīng)式為PbO2+4H++2e-——Pb2++2H2O,PbO2電極附近溶液的pH增大,C項正確;充電時,Pb電極的電極反應(yīng)式為Pb2++2e--Pb,D項錯誤。.鋰-空氣電池是一種新型的二次電池,其放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()一一代忐Li*A.電解質(zhì)溶液中,Li+由多孔電極遷移向鋰電極B.該電池放電時，負(fù)極發(fā)生了還原反應(yīng)C.充電時，電池正極的反應(yīng)式為Li2O「2e-——2Li++OjD.電池中的電解質(zhì)溶液可以是有機(jī)溶劑或稀鹽酸等C【微探究】由題圖可知,金屬鋰做負(fù)極，多孔電極做正極，陽離子向正極移動，則Li+由鋰電極遷移向多孔電極,A項錯誤;放電時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng),B項錯誤;充電時，電池的正極與電源的正極相連，做電解池的陽極,電極反應(yīng)式為Li2O2-2e-——2Li++Oj,C項正確;由于鋰是活潑金屬,可與稀鹽酸反應(yīng)生成LiCl和H2,故電解質(zhì)溶液不能用稀鹽酸,D項錯誤。12.某種利用垃圾滲透液發(fā)電的裝置示意圖如下。工作時，下列說法中不正確的是 ()A.鹽橋中Cl-向Y極移動B.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.電子由X極沿導(dǎo)線流向Y極D.Y極發(fā)生的反應(yīng)為2NO3+10e-+12H+——NJ+6H2O,Y極附近pH增大A【微探究】NH3-N2,氮元素化合價升高,失電子，發(fā)生氧化反應(yīng),X極做負(fù)極;NO3-N2，氮元素化合價降低彳得電子，發(fā)生還原反應(yīng),Y極做正極,鹽橋中Cl-向負(fù)極（X極）移動,A項錯誤;垃圾滲透液在微生物的作用下，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成了原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,B項正確;根據(jù)A項分析可知X極做負(fù)極,Y極做正極，電子由負(fù)極（X極）沿導(dǎo)線流向正極（Y極）,C項正確;Y極為正極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2NO3+i0e-+12H+-NJ+6H',反應(yīng)消耗H+,pH增大,D項正確。二、非選擇題（本題共1小題，共6分）13.（6分）（1）為擺脫對石油的過度依賴,科研人員將煤液化制備汽油，并設(shè)計了汽油燃料電池，電池工作原理如圖所示。一個電極通入氧氣，另一電極通入汽油蒸氣，電解質(zhì)是摻雜了YR的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)。2一。 23 2汽油費&CO；4-HjOI、廠.PI電.十.X電極以辛烷（C8Hl8）代表汽油,寫出該電池工作時的負(fù)極反應(yīng)式:_。⑵熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率,因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2co3（其中不含O2-和HC