2022年新高考化學時事熱點情境化考題-電化學專題(原卷版)

2022年新高考化學時事熱點情境化考題-------電化學專題1．一種3D打印機的柔性電池以碳納米管作電極材料，以吸收ZnSO4溶液的有機高聚物為固態(tài)電解質(zhì)，其電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖2是有機高聚物的結(jié)構(gòu)片段。其電池總反應(yīng)為：；下列說法不正確的是A．吸收ZnSO4溶液的有機高聚物固態(tài)電解質(zhì)中離子可自由移動B．充電時，SO向陰極移動C．放電時，含有鋅膜的碳納米管纖維作電池負極D．放電時，電極的正極反應(yīng)為：MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-2．《Science》雜志報道了王浩天教授團隊發(fā)明的制取H2O2的綠色方法，原理如圖所示(已知：H2O2H++HO，Ka=2.4×10-12)。下列說法正確的是A．X膜為陰離子交換膜 B．每生成1molH2O2外電路通過4mole—C．催化劑可加快單位時間內(nèi)反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目 D．a(chǎn)極上發(fā)生還原反應(yīng)3．我國《政府工作報告》首次寫入“推動充電、加氫等設(shè)施的建設(shè)”。如圖是一種新型“全氫電池”，能量效率可達。下列說法不正確的是A．該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能B．離子交換膜不允許和通過C．吸附層為負極，電極反應(yīng)式為D．電池總反應(yīng)為4．世界首款石墨烯鋰離子電池產(chǎn)品已發(fā)布，可在-30℃-80℃環(huán)境下工作，電池循環(huán)壽命高達3500次左右，充電效率是普通充電產(chǎn)品的24倍。它是利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性制作的一種新型二次電池。其工作原理如圖所示，電池反應(yīng)式為。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是A．充電時，移向石墨烯B．充電時，轉(zhuǎn)移電子理論上陰極材料質(zhì)量增加3.5gC．放電時，極發(fā)生的電極反應(yīng)為D．對廢舊的該電池進行“放電處理”，讓從石墨烯中脫出有利于回收5．相同金屬在其不同濃度鹽溶液中可形成濃差電池。如圖所示裝置是利用濃差電池電解Na2SO4溶液(a、b電極均為石墨電極)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列說法不正確的是A．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)為4H2O+4e-=2H2↑+4OH-B．c、d離子交換膜依次為陽子交換膜和陰離子交換膜C．電池放電過程中，Cu(1)電極上的電極反應(yīng)為Cu2++2e-=CuD．電池從開始工作到停止放電，電解池理論上可制得320gNaOH6．我國科學家報道了機理如下圖所示的電化學過程。下列相關(guān)說法錯誤的是A．Ni電極為陰極B．Ni-YSZ電極上發(fā)生的反應(yīng)為CH4+2O2-—4e-=CO2+2H2C．該電化學過程的總反應(yīng)為CH4C+2H2D．理論上，每有1molCO2與1molO2-結(jié)合，電路中轉(zhuǎn)移2mole-7．鎵的化學性質(zhì)與鋁相似，電解精煉法提純鎵(Ga)的原理如圖所示。已知：金屬活動順序Zn>Ga>Fe。下列說法錯誤的是A．陽極泥的主要成分是鐵和銅B．陰極反應(yīng)為C．若電壓過高，陰極可能會產(chǎn)生H2導致電解效率下降D．電流流向為：N極→粗高純極8．某研究團隊發(fā)現(xiàn)，利用微生物電化學系統(tǒng)可處理含氮廢水。下圖是一種新型的浸沒式雙極室脫鹽—反硝化電池，中間由質(zhì)子交換膜隔開，陽極室中的通過泵循環(huán)至陰極室。下列說法錯誤的是A．電極電勢：陰極室高于陽極室B．負極的電極反應(yīng)式：CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+C．當處理1mol時，有5molH+經(jīng)過質(zhì)子交換膜，移向陰極室D．該裝置需在適宜的溫度下進行，溫度不宜過高9．直接硼氫化物燃料電池是一種新型的燃料電池，具有理論比能量高，產(chǎn)物清潔無污染，燃料易于儲存和運輸?shù)忍攸c。如圖所示是以NaBH4(溶于堿溶液中)為燃料的直接硼氫化物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖。反應(yīng)中BH轉(zhuǎn)化成為BO。下列有關(guān)說法中錯誤的是A．該電池A室為陽極室B．工作過程中電池B室的pH明顯減小C．負極反應(yīng)式為：BH+8OH-=BO+6H2O+8e-D．該電池B室極板的電勢高于A室極板10．如圖所示的C/Na4Fe(CN)6--鈉離子電池是一種新型電池。下列有關(guān)說法正確的是A．電極a在放電時做正極，充電時做陰極B．放電時，電極b上的電極反應(yīng)為:NaxC-e-=Na++Nax-1CC．電池工作時，Na+向電板b移動D．該電池通過Na+的定向移動產(chǎn)生電流，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)11．下圖所示電解裝置(電極均為惰性電極)可用于制取硫酸，該工藝已被某些工廠所采用。下列說法錯誤的是（）A．陰極的電極反應(yīng)式為2HSO3-+2e-=2SO32-+H2↑B．該工藝中NaHSO3轉(zhuǎn)化為硫酸的轉(zhuǎn)化率不會超過33.3%C．通過陰離子交換膜交換的離子主要是SO32-D．圖中右側(cè)電極應(yīng)連接電源的正極12．如圖，下列關(guān)于新型鎂鋰雙離子二次電池的說法不正確的是A．充電時，導線上每通過1mole—，理論上左室電解液質(zhì)量減輕12gB．充電時，外加電源的正極與Y相連C．放電時，Li由左向右移動D．放電時，正極的電極反應(yīng)式為Li1–xFePO4+xLi++xe—=LiFePO413．以鋯英石(主要成分是ZrSiO4

，

還含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))

為原料生產(chǎn)硅、鋁、鋯及其化合物的流程如圖所示(1)高溫氣化過程中，

不考慮損失，

發(fā)現(xiàn)分餾后得到的SiCl4質(zhì)量通常比由純ZrSiO4發(fā)生的反應(yīng)得到的SiCl4質(zhì)量大，

用反應(yīng)方程式說明其原因：__________________。(2)寫出上述流程中ZrCl4與水反應(yīng)的化學方程式：_______________________。(3)搭雜Y2O3的ZrO3固體，在高溫下能傳導O2—。利用它的導電性，可制得燃料電池。利用CH4燃料電池作為電源(如左下圖所示)，采用如右下圖所示電解槽裝置，用Cu-Si合金作硅源，在950℃下利用三層液熔鹽對冶金硅進行電解精煉提純、可降低高純硅制備成本。

①電極c與_____(填“b”或“a”)相連。②a極的電極反應(yīng)為：______________________。③假設(shè)在電解精煉過程中沒有能量損失，

則消耗33.6LCH4

(標準狀況下)

時，提純____molSi。(4)高溫氣化后的固體殘渣除碳外，

還有Al2O3和FeCl3，從殘渣中分離出