2021屆高三化學三輪復習-全國II卷-電化學原理應用

2021屆高三化學三輪復習全國II卷—電化學原理應用1.某小組依據(jù)氧化還原反應：設計的原電池如圖所示，下列說法正確的是()A．電極X可以是碳棒也可以是銀棒B．鹽橋中的陽離子流向溶液所在燒杯C．銀電極為電池的負極，發(fā)生的電極反應為D．外電路中電流的方向是從銀電極流向X電極2.鋰空氣電池是一種用鋰作負極，以空氣中的氧氣作為正極反應物的電池。其工作原理如圖，下列說法中錯誤的是()A．多孔電極可以提高電極與電解質溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面B．正極的電極反應：C．有機電解液可以是乙醇等無水有機物D．充電時專用充電電極可防止空氣極腐蝕和劣化3.下列裝置能構成原電池的是()A.只有甲 B.只有乙C.只有丙 D.除乙外均可以4.新華網(wǎng)報道，我國固體氧化物燃料電池技術研發(fā)取得新突破?？茖W家利用該技術實現(xiàn)了廢氣資源回收能量，并得到單質硫的原理如圖所示。下列說法正確的是()A．電極b為電池負極B．電路中每通過電子，正極消耗C．電極b上的電極反應為：D．電極a上的電極反應為：5.鋅錳干電池在放電時，總反應方程式可以表示為，在如圖所示裝置中，電池放電時，正極(石墨棒)上發(fā)生反應的物質是()A.Zn B.石墨 C. D.6.科學家設計出質子膜燃料電池,實現(xiàn)了利用廢氣資源回收能量并得到單質硫。質子膜燃料電池的結構示意圖如圖所示。下列說法不正確的是(

)A.電極a為電池的負極

B.電極b上發(fā)生的電極反應為:

C.電路中每流過2mol電子,在正極消耗22.4L

D.每34g參與反應,有2molH+經(jīng)質子膜進入正極區(qū)7.微生物燃料電池在凈化廢水的同時能獲得能源或得到有價值的化學產(chǎn)品，左圖為其工作原理，右圖為廢水中離子濃度與去除率的關系。下列說法不正確的是()A.有機物被氧化，M為電源負極B.電池工作時，N極附近溶液pH增大C.離子濃度較大時，可能會造成還原菌失活D.處理0.1mol時有從交換膜左側向右側遷移8.銅鋅原電池(如圖)工作時,以下說法正確的是(

)①電子流動方向從Zn—燈泡—Cu—鹽橋;②Zn電極的質量減輕,Cu電極的質量蛍增重;③鹽橋中的移向溶液;④將鋅片浸入硫酸銅溶液發(fā)生的化學反應與該電池反應相同為:⑤Zn電極失電子發(fā)生還原反應A.①②③

B.②④⑤

C.②③④

D.③④⑤9.有、、、四個金屬電極,有關的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下:實驗

裝置裝置一裝置二裝置三裝置四部分

實驗

現(xiàn)象極質量減小,極質量增大極有氣體產(chǎn)生,極無變化極溶解,極有氣體產(chǎn)生電流從極流向極由此可判斷這四種金屬活動性順序是(

)A. B. C. D.10.將一張濾紙剪成四等份,用銅片、鋅片、發(fā)光二極管、導線在玻璃片上連接成如圖所示的裝置,在四張濾紙上滴入稀H2SO4直至全部潤濕。下列敘述中正確的是(

)A.鋅片上有氣泡,銅片溶解

B.Zn片發(fā)生還原反應

C.電子都是從銅片經(jīng)外電路流向鋅片

D.該裝置至少有兩種形式的能量轉換11.微生物燃料電池的一種重要應用就是廢水處理中實現(xiàn)碳氮聯(lián)合轉化為和，如圖所示，1、2為厭氧微生物電極，3為陽離子交換膜，4為好氧微生物反應器。下列有關敘述錯誤的是（）A.總方程式B.電極1的電勢比電極2上的低C.溫度越高，裝置的轉化效率越高D.正極的電極反應：12.以熔融的碳酸鹽QUOTE為電解液，泡沫鎳為電極，氧化纖維布為隔膜（僅允許陰離子通過）可構成直接碳燃料電池，其結構如圖所示，下列說法正確的是（）A.該電池工作時，QUOTE通過隔膜移動到b極

B.若a極消耗1mol碳粉，轉移電子數(shù)為4QUOTE

C.b極的電極反應式為QUOTE

D.為使電池持續(xù)工作，理論上需要補充

13.硼化釩空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如圖所示，該電池工作時反應為。下列說法正確的是()A.電極a為電池負極，發(fā)生還原反應B.每消耗1mol轉移6mol電子C.電池工作時，向電極a移動D.極發(fā)生的電極反應為14.流動電池是一種新型電池。其主要特點是可以通過電解質溶液的循環(huán)流動，在電池外部調節(jié)電解質溶液，以保持電池內部電極周圍溶液濃度的穩(wěn)定。北京化工大學新開發(fā)的一種流動電池如圖所示，電池總反應為Cu＋PbO2＋2H2SO4=CuSO4＋PbSO4＋2H2O。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)為負極，b為正極B．該電池工作時PbO2電極附近溶液的pH增大C．a(chǎn)極的電極反應為Cu－2e－=Cu2＋D．調節(jié)電解質溶液的方法是補充CuSO415.鎳氫電池以能量密度高、無鎘污染、可以大電流快速充放電等獨特優(yōu)勢在小型便攜式電子器件中獲得了廣泛應用。某種金屬儲氫（MH）材料與鎳形成的電池原理如圖，電解質溶液為氫氧化鉀溶液，電池總反應為，下列有關說法不正確的是()A.a為，b為B.該圖為電池充電原理示意圖C.電池放電時，金屬儲氫（MH）材料釋放出氧D.放電時，正極上的電極反應式為16.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為。下列敘述不正確的是()A.放電時負極反應為B.放電時正極反應為C.放電時每轉移3mol電子，正極有1mol被氧化D.放電時正極附近溶液的堿性增強17.鐵鎳蓄電池放電時的總反應為，下列說法錯誤的是()A.Fe為負極B.正極的電極反應式為C.電解質溶液可以是稀硫酸D.當轉移2mol電子時，負極增重17g18.原電池是化學對人類的一項重大貢獻。某興趣小組為研究原電池原理,設計了如圖所示裝置。

(1)a和b不連接時,燒杯中現(xiàn)象是__________________。

(2)a和b用導線連接,Cu極為原電池_____(“正”或“負”)極,電極反應式為_______________;溶液中H+移向_____(填“Cu”或“Zn”)極。電池總反應式為_______________。(3)若電解質溶液改為AgNO3溶液,當轉移0.2mol電子時,則理論上Cu片質量變化為_____。19.氫氧燃料電池的工作原理如下圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當電解質溶液為硫酸時)和堿式[當電解質溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時]兩種。試回答下列問題：(1)酸式電池的電極反應：負極：___________________________________________________，正極：__________________________________________________。電池總反應：電解質溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。(2)堿式電池的電極反應：負極：___________________________________________________，正極：____________________________________________________________；電解質溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

參考答案1.答案：D2.答案：C解析：在鋰空氣電池中，鋰作負極，以空氣中的氧氣作為正極反應物，在水性電解液中氧氣得電子生成氫氧根離子。A.多孔電極可以增大電極與電解質溶液的接觸面積，有利于氧氣擴散至電極表面，A正確；B.因為該電池正極為水性電解液，正極上是氧氣得電子的還原反應，反應為，B正確；C.乙醇可以和金屬鋰反應，所以不能含有乙醇，C錯誤；D.充電時，陽極生成氧氣，可以和碳反應，結合電池的構造和原理，采用專用充電電極可以有效防止空氣極腐蝕，D正確；故合理選項是C。3.答案：C解析：A項，兩個半電池沒有形成閉合回路，故不能構成原電池；B項，兩個電極均為Cu，不能構成原電池；C項，F(xiàn)e、C在稀硫酸中構成以Fe為負極、石墨為正極的原電池；D項，乙醇為非電解質，不能構成原電池。綜上所述，C項符合題意。4.答案：D解析：A.正極即電極b得電子發(fā)生還原反應，則電極b為電池的正極，故A錯誤；B.氣體存在的條件未知，不能確定體積大小，故B錯誤；C.電極b為得電子發(fā)生還原反應,電極反應為：，故C錯誤；D.電極a失電子發(fā)生氧化反應,則電極反應為：，故D正確。故選D.5.答案：C解析：Zn在負極上被氧化得到，在正極上被還原，和反應得到。6.答案：C解析：A.

a極上硫化氫失電子生成和氫離子，發(fā)生氧化反應，則a為負極，故A正確；B.正極得電子發(fā)生還原反應,酸性條件下,氧氣得電子生成水,則電極b上發(fā)生的電極反應為：，故B正確；C.氣體存在的條件未知，不能確定體積大小，故C錯誤；D.每34g即1mol參與反應,則消耗0.5mol氧氣,則根據(jù),所以有2mol經(jīng)質子膜進入正極區(qū)，故D正確；故選：C。7.答案：D解析：A.由圖可知，該電池中有機物在微生物作用下發(fā)生氧化反應生成二氧化碳，M電極為負極；氧氣和被還原，N電極為正極，所以M為電源負極，有機物被氧化，故A正確；B.由圖中信息可知，電池工作時，N極上氧氣得到電子轉化為水，氫離子濃度減小，故N附近溶液pH增大，故B正確；C.由圖可知，離子濃度較大時，其去除率幾乎為0，因為其有強氧化性和毒性，可能會造成還原菌的蛋白質變性而失活，故C正確。D.處理1mol時需要6mol電子，但是同時也會有定量的氧氣得到電子，故從交換摸左側向右遷移的氫離子的物質的量大于6mol，故D錯誤；故選：D。8.答案：C解析：①從負極沿導線流向正極，電子流動方向從Zn?燈泡?Cu，電子不能經(jīng)過溶液，故錯誤；②鋅失電子，則Zn電極的質量減輕，Cu電極上銅離子得電子生成Cu，則Cu電極的質量增重，故正確；③溶液中陽離子向正極移動,則鹽橋中的移向溶液，故正確；④將鋅片浸入硫酸銅溶液,Zn與銅離子發(fā)生置換反應,發(fā)生的化學反應與該電池反應相同為：，故正確；⑤Zn電極失電子發(fā)生氧化反應，故錯誤。故選C.9.答案：C解析：原電池中,一般活潑金屬做負極,不活潑金屬或惰性電極或碳棒做正極,負極的活潑性大于正極的活潑性。負極質量減少,正極質量增加或有氣泡冒出。電子由負極流向正極,電流由正極流向負極。裝置一:是負極,是正極,即活潑性。裝置二:不是原電池,即活潑性。裝置三:是負極,是正極,即活潑性。裝置四:是正極,是負極,即活潑性。綜上所述活潑性順序為。故選C。10.答案：D解析：鋅、銅、浠硫酸構成原電池,鋅為負極.銅為正極,正極上生成氫氣,故A錯誤;鋅為負極,發(fā)生氧化反應,故B錯誤;電子從鋅極經(jīng)外電路流向銅極,故C錯誤;該裝置存在電能與化學能、電能與光能的轉化,故D正確。11.答案：C解析：圖示分析可知微生物燃料電池中氫離子移向電極2,說明電極1為原電池的負極，根據(jù)圖示電極2為得電子被還原成，其電極反應式為，在原電池負極失電子生成二氧化碳氣體.發(fā)生氧化反應，環(huán)境為酸性介質.則電極1的電極反應式為：，在好氧微生物反應器中轉化為.。A.結合A、B極反應式可知，總反應為被氧氣氧化轉化為和的過程，其化學方程式為：,A項正確；B.微生物燃料電池中氫離子移向電極2,說明電極1為原電池的負極.即電極1的電勢比電極2上的低，B項正確；C.微生物存活需要最適溫度，不是溫度越高活性越好，C項錯誤；D.電極2為正極，得電子被還原成，其電極反應式為，D項正確。12.答案：B13.答案：D解析：A.硼化釩()?空氣電池中,在負極失電子，氧氣在正極上得電子，所以a為正極，發(fā)生還原反應，故A錯誤；B.根據(jù),每消耗1mol轉移11mol電子，故B錯誤；C.該電池正極產(chǎn)生氫氧根離子，負極消耗氫氧根離子，陰離子向負極移動，而a為正極，故C錯誤；D.負極上是失電子發(fā)生氧化反應,則極發(fā)生的電極反應為：，故D正確。14.答案：D解析：A項,根據(jù)電池總反應:Cu+PbO2+2H2SO4=CuSO4+PbSO4+2H2O可得銅作負極,PbO2作正極,正確;B項,該電池工作時PbO2電極發(fā)生的反應為PbO2+4H+++2e-=PbSO4+2H2O,消耗了溶液中的H+,故溶液的pH增大,正確;C項,銅電極的電極反應為Cu-2e-=Cu2+,正確;D項,通過總反應可以看到H2SO4參加了反應,故應補充H2SO4,錯誤。15.答案：D16.答案：C解析：①由高鐵電池放電反應方程式可知，鋅的化合價升高，失去電子發(fā)生氧化反應，鋅為負極。②高鐵電池放電過程的總反應式與負極反應式相減，可得其正極反應式。③由正極反應式可知，當放電時轉移3mol電子時，則有1mol被還原，同時產(chǎn)生5mol氫氧根離子，正極附近溶液的堿性增強。17.答案：CD解析：A項，鐵鎳蓄電池放電時，F(xiàn)e發(fā)生氧化反應作負極，正確；B項，作正極，發(fā)生還原反應，最終生成，所以正極的電極反應式為，正確；C項，金屬鐵可溶于稀硫酸，且產(chǎn)物不能在酸性環(huán)境下存在，所以電解質溶液不能是稀硫酸，錯誤；D項，鐵鎳蓄電池放電時，F(xiàn)e作負極，失電子發(fā)生氧化反應，生成，最終生成，負極的電極反應式為，當轉移2mol電子時，負極增重2mol氫氧根離子，即負極增重34g，錯誤。18.答案：(1)鋅片逐漸溶解,鋅片上有氣泡冒出(2)正;2H++2e=H2↑;Cu;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;增加(3)21.6g解析：