2024年高考化學精準押題練第11題電化學含解析

PAGEPAGE5精準押題練第11題——電化學1．利用如圖所示裝置可以將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為燃料氣體CO。下列說法中正確的是()A．該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能的過程B．電極a表面發(fā)生還原反應(yīng)C．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)移動D．該裝置中每生成1molCO，同時生成1molO2解析：選A依據(jù)圖示，該過程是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，故A正確；電極a表面發(fā)生水轉(zhuǎn)化為氧氣的過程，反應(yīng)中O元素的化合價上升，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；由圖知，a為負極，b為正極，H＋從a極區(qū)向b極區(qū)移動，故C錯誤；依據(jù)得失電子守恒，該裝置中每生成1molCO，同時生成eq\f(1,2)molO2，故D錯誤。2.某科研小組開發(fā)了Li—SO2Cl2電池，其裝置如圖所示，已知電池反應(yīng)為2Li＋SO2Cl2=2LiCl＋SO2↑。下列敘述中錯誤的是()A．電池工作時負極材料是Li，發(fā)生氧化反應(yīng)B．將電解質(zhì)溶液改為LiCl的水溶液，電池性能會更好C．電池工作時電子流向：鋰電極→導線→負載→碳棒D．電池工作過程中，石墨電極反應(yīng)式為SO2Cl2＋2e－=2Cl－＋SO2↑解析：選B電池工作時負極材料是Li，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；鋰與水能反應(yīng)，不能將電解質(zhì)溶液改為LiCl的水溶液，故B錯誤；電池工作時電子由負極流向正極，故C正確；電池工作過程中，石墨是正極，電極反應(yīng)式為SO2Cl2＋2e－=2Cl－＋SO2↑，故D正確。3．氨硼烷(NH3·BH3)電池可在常溫下工作，裝置如圖所示。該電池工作時的總反應(yīng)為NH3·BH3＋3H2O2=NH4BO2＋4H2O。下列說法正確的是()A．正極旁邊溶液的pH減小B．電池工作時，H＋通過質(zhì)子交換膜向負極移動C．消耗3.1g氨硼烷，理論上通過內(nèi)電路的電子為0.6molD．負極電極反應(yīng)為NH3·BH3＋2H2O－6e－=NHeq\o\al(＋,4)＋BOeq\o\al(－,2)＋6H＋解析：選DH2O2為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為3H2O2＋6H＋＋6e－=6H2O，正極消耗H＋，正極旁邊溶液的pH增大，故A錯誤；放電時，陽離子向正極移動，H＋通過質(zhì)子交換膜向正極移動，故B錯誤；負極電極反應(yīng)式為NH3·BH3＋2H2O－6e－=NHeq\o\al(＋,4)＋BOeq\o\al(－,2)＋6H＋，則消耗3.1g即0.1mol氨硼烷，理論上通過外電路的電子為0.6mol，故C錯誤、D正確。4．為了強化平安管理，某油庫引進了一臺空氣中汽油含量的測量儀，其工作原理如圖所示(強酸性溶液作電解質(zhì)溶液)。下列說法不正確的是()A．石墨電極作正極，電極表面有物質(zhì)被還原B．鉑電極的電極反應(yīng)式為C8H18＋16H2O－50e－=8CO2＋50H＋C．H＋由質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移D．標準狀況下每消耗5.6LO2電路中通過1mol電子，經(jīng)過電解質(zhì)形成閉合回路解析：選DA項，此裝置屬于汽油燃料電池，氧氣所在電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，正確；B項，鉑電極作負極，汽油在負極失去電子被氧化，電極反應(yīng)式為C8H18＋16H2O－50e－=8CO2＋50H＋，正確；C項，原電池中陽離子移向正極，H＋由左側(cè)向右側(cè)遷移，正確；D項，標準狀況下每消耗5.6LO2，電路中通過的電子的物質(zhì)的量應(yīng)為eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)×4＝1mol，但電子不能通過電解質(zhì)溶液，只能在導線中通過，錯誤。5.二甲醚(CH3OCH3)是一種綠色燃料，可以用來制備燃料電池，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)推斷正確的是()A．a(chǎn)電極為電源陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．H＋從a電極移向b電極C．b電極反應(yīng)式為O2＋4e－=2O2－D．水是該電池的負極反應(yīng)物，不是該電池的生成物解析：選B該電池為原電池，二甲醚在a電極發(fā)生氧化反應(yīng)，a電極是電源負極，不稱為陽極，A項錯誤；原電池中，陽離子從負極移向正極，B項正確；b電極為正極，O2得電子，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，C項錯誤；該電池為燃料電池，一般燃料電池的電池反應(yīng)為該燃料燃燒的反應(yīng)(電池反應(yīng)不注明反應(yīng)條件“燃燒”)，則該電池反應(yīng)為CH3OCH3＋3O2=2CO2＋3H2O，D項錯誤。6．用氟硼酸(HBF4，屬于強酸)代替硫酸作鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液，可使鉛蓄電池在低溫下工作時的性能更優(yōu)良，反應(yīng)方程式為Pb＋PbO2＋4HBF4eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Pb(BF4)2＋2H2O，Pb(BF4)2為可溶于水的強電解質(zhì)，下列說法正確的是()A．放電時，負極反應(yīng)為PbO2＋4HBF4－2e－=Pb(BF4)2＋2BFeq\o\al(－,4)＋2H2OB．充電時，當陽極質(zhì)量增加23.9g時，溶液中轉(zhuǎn)移0.2mol電子C．放電時，PbO2電極旁邊溶液的pH增大D．充電時，Pb電極的電極反應(yīng)式為PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O解析：選CA項，放電時，負極反應(yīng)為Pb－2e－=Pb2＋，錯誤；B項，電子只能經(jīng)過導線，不能經(jīng)過電解質(zhì)溶液，錯誤；C項，放電時，正極反應(yīng)為PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O，PbO2電極旁邊溶液的pH增大，正確；D項，充電時，Pb電極的電極反應(yīng)式為Pb2＋＋2e－=Pb，錯誤。7．某高性能電池的工作原理如圖。其電池反應(yīng)為Cx(PF6)＋NaSneq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Cx＋Sn＋NaPF6。下列說法不正確的是()A．放電時，b為正極B．充電時，陰極反應(yīng)為Sn＋Na＋＋e－=NaSnC．放電時，負極材料Sn在很大程度上被腐蝕D．充電時，PFeq\o\al(－,6)向右遷移并嵌入石墨烯中解析：選CA項，放電時，依據(jù)電池反應(yīng)可知，NaSn合金即a為負極，b為正極，正確；B項，充電時，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)：Sn＋Na＋＋e－=NaSn，正確；C項，放電時，負極材料Sn被釋放出來，錯誤；D項，充電時，b為陽極，PFeq\o\al(－,6)帶負電，向右遷移并嵌入石墨烯中，正確。8．城市地下潮濕的土壤中常埋有犬牙交織的管道和輸電線路，當有電流泄漏并與金屬管道形成回路時，就會引起金屬管道的腐蝕。原理如圖所示，但若電壓等條件相宜，鋼鐵管道也可能減緩腐蝕，此現(xiàn)象被稱為“陽極愛護”。下列有關(guān)說法不正確的是()A．該裝置能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學能B．管道右端腐蝕比左端快，右端電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋C．假如沒有外加電源，潮濕的土壤中的鋼鐵管道比較簡單發(fā)生吸氧腐蝕D．鋼鐵“陽極愛護”的實質(zhì)是在陽極金屬表面形成一層耐腐蝕的鈍化膜解析：選BA項，該裝置相當于電解池，能將電能轉(zhuǎn)化為化學能，正確；B項，左端是陽極，腐蝕得更快，錯誤；C項，假如沒有外加電源，潮濕的土壤(接近中性)中的鋼鐵管道發(fā)生原電池反應(yīng)，發(fā)生的是吸氧腐蝕，正確；D項，依據(jù)題意，此種腐蝕較慢，所以“陽極愛護”事實上是在金屬表面形成了一層致密的愛護膜，正確。9．溶液pH對含有碳雜質(zhì)的金屬鋁的腐蝕影響關(guān)系如圖，下列說法正確的是()A．金屬鋁在Na2CO3稀溶液中腐蝕嚴峻B．電解液的pH＝9.5時，可發(fā)生原電池反應(yīng)，負極反應(yīng)為Al－3e－=Al3＋C．可用電解法在金屬鋁表面生成愛護膜，其原理為2Al＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Al2O3＋3H2↑D．鋁制餐具應(yīng)當常常打磨以保持餐具光亮如新解析：選CA項，Na2CO3溶液中存在水解平衡：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，COeq\o\al(2－,3)濃度增大，水解平衡右移，OH－濃度越大，pH越大，依據(jù)圖像知腐蝕越嚴峻，錯誤；B項，由圖可知，pH＝9.5時，鋁被腐蝕，負極反應(yīng)為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，錯誤；C項，將鋁作陽極，電解時可形成Al2O3愛護膜：2Al＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Al2O3＋3H2↑，正確；D項，鋁制餐具外面的愛護膜防止了鋁的進一步被腐蝕，所以不應(yīng)常常打磨，錯誤。10．用電解法可提純含有某種鉀的含氧酸鹽雜質(zhì)(如硫酸鉀、碳酸鉀等)的粗KOH溶液，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是()A．電極f為陽極，電極e上H＋發(fā)生還原反應(yīng)B．電極e的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．d處流進粗KOH溶液，g處流出純KOH溶液D．b處每產(chǎn)生11.2L氣體，必有1molK＋穿過陽離子交換膜解析：選B依據(jù)圖示，K＋移向電極f，所以f是陰極，e是陽極，陽極OH－發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，故A錯誤、B正確；c處流進粗KOH溶液，h處流出純KOH溶液，故C錯誤；f是陰極，H＋發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，非標準狀況下11.2L氫氣的物質(zhì)的量不肯定是0.5mol，故D錯誤。11．一種生物電化學方法脫除水體中NHeq\o\al(＋,4)的原理如圖所示：下列說法正確的是()A．裝置工作時，化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．裝置工作時，a極四周溶液pH降低C．裝置內(nèi)工作溫度越高，NHeq\o\al(＋,4)脫除率肯定越大D．電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一是2NOeq\o\al(－,3)－2e－=N2↑＋3O2↑解析：選BA項，該裝置是把電能轉(zhuǎn)化為化學能，錯誤；B項，a極為陽極，電極反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O－6e－=NOeq\o\al(－,2)＋8H＋，所以a極四周溶液的pH減小，正確；C項，該裝置是在細菌生物作用下進行的，所以溫度過高，導致細菌死亡，NHeq\o\al(＋,4)脫除率會減小，錯誤；D項，b極上反應(yīng)式為2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，錯誤。12．用甲醇燃料電池作電源，用鐵作電極電解含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的酸性廢水，利用生成的Fe2＋可將Cr2Oeq\o\al(2－,7)轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀而除去，裝置如圖。下列說法正確的是()A．由b口加入物質(zhì)O2B．燃料電池負極的電極反應(yīng)式為CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2OC．電解過程中，F(xiàn)e(Ⅰ)質(zhì)量削減，F(xiàn)e(Ⅱ)上有氣體產(chǎn)生D．電路中每轉(zhuǎn)移6mol電子，最多有1molCr2Oeq\o\al(2－,7)被還原解析：選C由圖中質(zhì)子的遷移方向可知，M為負極、N為正極，所以b口進入的是甲醇、c口進入的是氧氣，F(xiàn)e(Ⅰ)是陽極、Fe(Ⅱ)是陰極。A項