高考化學二輪復習 題組18 電化學原理及應用練習（含解析）-人教版高三化學試題

題組18電化學原理及應用一、單項選擇題1.某手機電池采用了石墨烯電池,可充電5分鐘,通話2小時。一種石墨烯鋰硫電池(2Li+S8Li2S8)工作原理示意圖如圖。下列有關該電池說法不正確的是()A.金屬鋰是所有金屬中比能量最高的電極材料B.充電時A電極為陰極,發(fā)生還原反應C.充電時B電極的反應:Li2S8-2e-2Li++S8D.手機使用時電子從A電極經過手機電路板流向B電極,再經過電池電解質流回A電極答案D單位質量的電極材料失去電子的物質的量越多,則得到的電能越多,能量越高,Li是所有金屬元素中相對原子質量最小的金屬,所以金屬鋰是所有金屬中比能量最高的電極材料,故A項正確。原電池中陽離子向正極移動,由圖可知,作電源時,B為正極,A為負極,負極發(fā)生失電子的氧化反應;反過來,充電時負極為陰極,發(fā)生還原反應,故B項正確。充電時B電極為陽極,Li2S8失去電子生成S8,電極反應式為Li2S8-2e-2Li++S8,故C項正確。電子只能在電極和導線中移動,不能在電解質溶液中移動,故D項錯誤。2.深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根離子腐蝕,其電化學腐蝕原理如圖所示。下列說法正確的是()A.鐵管道發(fā)生的是吸氧腐蝕B.輸送暖氣的管道也易發(fā)生此類腐蝕C.這種情況下,土壤的pH增大D.管道上刷富銅油漆可以延緩管道的腐蝕答案C由圖可知,負極反應為Fe-2e-Fe2+,正極反應為SO42-+5H2O+8e-HS-+9OH-。A項,鐵管道的腐蝕過程中,氧氣并未參與反應,所以不是吸氧腐蝕;B項,硫酸鹽還原菌中的蛋白質在高溫下易變性,失去催化活性,因此輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕;C項,由正極的電極反應可知,鐵管道腐蝕過程中,OH-3.下圖是一種正投入生產的大型蓄電系統(tǒng)。放電前,被膜隔開的電解質為Na2S2和NaBr3,放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是()A.放電時,負極反應為3NaBr-2e-NaBr3+2Na+B.充電時,陽極反應為2Na2S2-2e-Na2S4+2Na+C.放電時,Na+經過離子交換膜,由b池移向a池D.用該電池電解飽和食鹽水,產生2.24LH2時,b池生成17.40gNa2S4答案C放電前,被膜隔開的電解質為Na2S2(右罐)和NaBr3(左罐),則Na2S2在負極失電子,NaBr3在正極得電子;充電時,陰極為負極的逆反應,陽極為正極的逆反應。A項,放電時,負極Na2S2失電子,則負極反應式為2S22--2e-S42-;B項,充電時,陽極上Br-失電子轉化為Br3-,則陽極反應式為3Br--2e-Br3-;C項,電池放電時,Na2S2和NaBr3反應,則電池的總反應方程式為2Na2S2+NaBr3Na24.我國科學家發(fā)明了一種安全可充電的柔性水系鈉離子電池,可用生理鹽水或細胞培養(yǎng)基為電解質,電池放電的總反應式為Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3,其工作原理如圖。下列說法錯誤的是()A.放電時,Cl-向X極移動B.該電池充電時Y極應該與電源的正極相連C.充電時,陰極反應為:NaTi2(PO4)3+xNa++xe-Na1+xTi2(PO4)3D.該電池能作為可植入人體的電子醫(yī)療設備的電源答案CA項,根據(jù)放電總反應方程式可知:在反應中Na0.44MnO2失去電子變?yōu)镹a0.44-xMnO2,Mn元素化合價升高,因此X電極為負極,電池工作時,溶液中的Cl-(陰離子)向負極(X極)移動;B項,放電時,X電極為負極,發(fā)生氧化反應,Y電極為正極,發(fā)生還原反應,則該電池充電時Y極應該與電源的正極相連,作陽極,發(fā)生氧化反應;C項,充電時,X電極與電源的負極連接,作陰極,陰極反應為Na0.44-xMnO2+xe-+xNa+Na0.44MnO2;D項,該電池是一種安全可充電的柔性水系電池,能作為可植入人體的電子醫(yī)療設備的電源。二、不定項選擇題5.三室式電滲析法處理廢液(HCl和FeCl2混合溶液)的原理如圖所示,其中X、Y均為離子交換膜。在直流電場的作用下,中間室得到鹽酸,陰極區(qū)可回收鐵。下列說法正確的是()A.X、Y依次是陰離子交換膜和陽離子交換膜B.通電后,陰極區(qū)溶液的pH不斷減小C.陽極反應式為2H2O-4e-4H++O2↑D.中間室得到1L2mol/L鹽酸時,電路中通過1mol電子答案C通電后,陽極區(qū)電極反應式為2H2O-4e-4H++O2↑,產生的H+通過X離子交換膜進入中間室,氫離子在陰極得電子生成氫氣,考慮電荷守恒,Cl-通過Y離子交換膜進入中間室,得到鹽酸,所以X是陽離子交換膜,Y是陰離子交換膜,A項錯誤;通電后,氫離子在陰極得電子生成氫氣,氫離子濃度減小,陰極區(qū)溶液的pH不斷增大,B項錯誤;通電后,陽極發(fā)生氧化反應,電極反應式為2H2O-4e-4H++O2↑,C項正確;根據(jù)陽極電極反應式可知,中間室得到1L2mol/L鹽酸時,電路中通過2mol電子,D項錯誤。6.一種檢測空氣中甲醛(HCHO)含量的電化學傳感器的工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A.傳感器工作時,工作電極電勢低B.工作時,H+通過交換膜向工作電極附近移動C.當導線中通過1.2×10-6mol電子,進入傳感器的甲醛為3×10-3mgD.長時間工作后,對電極區(qū)電解質溶液的pH增大答案ADA項,HCHO在工作電極失電子被氧化,作原電池的負極,工作電極電勢低;B項,根據(jù)原電池工作原理知,工作時,溶液中的陽離子(氫離子)向電源的正極移動,即對電極方向;C項,負極反應為HCHO+H2O-4e-CO2+4H+,當電路中轉移1.2×10-6mol電子時,消耗HCHO的物質的量為14×1.2×10