2020屆高三理綜化學高考12題題型——原電池、電解池專題題型特訓(xùn)2

1、2020屆高三理綜化學高考12題題型原電池、電解池專題題型特訓(xùn)21根據(jù)光合作用原理，設(shè)計如圖原電池裝置。下列說法正確的是()光催此劑貢子交換腔金則狙權(quán)Aa電極為原電池的正極B. 外電路電流方向是a-bC. b電極的電極反應(yīng)式為：O2+2e-+2H+=£0?D. a電極上每生成1mol02，通過質(zhì)子交換膜的H+為2mol解析根據(jù)圖示可知，a電極上H20轉(zhuǎn)化為H+和02，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a電極為原電池的負極，A項錯誤；a電極為負極，b電極為正極，外電路電流方向應(yīng)從正極到負極，即b-a，B項錯誤；根據(jù)圖示可知，b電極上02得電子轉(zhuǎn)化為H202，電極反應(yīng)式為：O2+2e-+2H+=耳02,C

2、項正確;a電極上每生成1mol02，轉(zhuǎn)移4mol電子，則通過質(zhì)子交換膜的H+為4mol，D項錯誤。答案C2. 微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A.HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO4-的反應(yīng)為HS-+4H2O8e-=SO4-+9H+B. 電子從電極b流出，經(jīng)外電路流向電極aC. 如果將反應(yīng)物直接燃燒，能量的利用率不會變化D. 若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有0.5molH+通過質(zhì)子交換膜解析根據(jù)題圖知，在硫氧化菌作用下HS-轉(zhuǎn)化為SO2-,發(fā)生氧化反應(yīng)：HS-+4H2O-8e-=SO4-+9H+,A

3、項正確；電子從電極a流出，經(jīng)外電路流向電極b,B項錯誤；如果將反應(yīng)物直接燃燒，有部分化學能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，能量的利用率降低，C項錯誤；若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有0.4molH+通過質(zhì)子交換膜，D項錯誤。答案A3. 利用微生物可將廢水中苯酚的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能，裝置如圖所示。電池工作時，下列說法正確的是()用電器化尿忖0廢水胡氓度一一含酣廢水7一qr廠貳廢水離了交換脫NK1落酒肉了咬換腹A.a極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)=叫t+6H2OB. b極的電極反應(yīng)式為：2NO+12H+-10e-C. 中間室的Cl-向左室移動D. 左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4g時，用電器流過2.4

4、mol電子解析由題圖可知，在b極上NO亍轉(zhuǎn)化為N2,發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故b極為正極，a極為負極,A項錯誤;b極的電極反應(yīng)式為2NO亍+12H+10e-=叫t+6H2O,B項錯誤；原電池中陰離子向負極移動，故C項正確；左室消耗苯酚的電極反應(yīng)式為C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2t+28H+,9.4g苯酚的物質(zhì)的量為0.1mol，故用電器應(yīng)流過2.8mol電子，D項錯誤。答案C4工業(yè)上聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，下列有關(guān)說法正確的是()T怵甲IICllII_g=A離子交換膜含J韻：稀佶襪哉r疝；A

5、. a電極的電極反應(yīng)式為：2H+26-=耳tB. 產(chǎn)物丙為硫酸C. 離子交換膜d為陰離子交換膜D. 每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，產(chǎn)生1.12L的氣體乙解析根據(jù)題圖并結(jié)合題意，同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1：2，知甲為O2，乙為H2，貝寸a電極上OH-放電，產(chǎn)生氧氣，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e-=4H+O2t，A項錯誤；a電極為陽極，陽極上OH-放電，SO2-向陽極移動，因此產(chǎn)物丙為硫酸，B項正確；b電極為陰極，陰極上H+放電，Na+向陰極移動，則d為陽離子交換膜，C項錯誤；根據(jù)b電極的電極反應(yīng)：2H2O+2e-=耳t+2OH-,知每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，產(chǎn)生標準狀況下1.12L氣體乙(

6、H2),D項錯誤。答案B5.重鉻酸鉀是化學實驗室中的一種重要分析試劑。工業(yè)上以鉻酸鉀(K2CrO4)(黃色)為原料，采用電化學法制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)(橙色)。制備裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()-陽離子交換收1稀權(quán)液-三1怖性電極A. 陽極室中溶液的顏色逐漸由黃色變?yōu)槌壬獴. 電解過程中陽極附近溶液的pH變小C. K2CrO4在陽極區(qū)被氧化成K2Cr2O7D. 陰極每生成1mol氣體，有2mol帶正電荷的陽離子從陽極室移向陰極室解析結(jié)合題給裝置可判斷惰性電極為陽極，不銹鋼電極為陰極；陽極室中K2CrO4轉(zhuǎn)化為K2Cr2O7，溶液由黃色逐漸變?yōu)槌壬?，A項正確；陽極室發(fā)生氧化反應(yīng)，OH

7、-失電子放電，電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H+O2t，陽極附近溶液pH逐漸減小，B項正確；陽極室中H+濃度增大，促使發(fā)生反應(yīng)：2CrO?-+2H+、Cr2O7-+H2O,反應(yīng)前后Cr元素化合價沒有發(fā)生變化，C項錯誤；陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=Ht+2OH-，每生成1molH2轉(zhuǎn)移2mol電子，為保持溶液呈電中性，有2molK+從陽極室向陰極室移動，D項正確。答案C6.利用如圖所示裝置，可以模擬鐵的電化學防護。下列說法錯誤的是()A. 若X是鋅棒，將K與M連接，此方法是犧牲陽極的陰極保護法，使鐵不易受腐蝕B若X是碳棒，將K與N連接，可減緩鐵的腐蝕C. 若X是碳棒，將K與M連接，碳棒

8、的電極反應(yīng)式是2H+2e-D. 若X是鋅棒，將K與N連接，鋅棒的電極反應(yīng)式是Zn-2e-=Zn2+解析若X是鋅棒，將K與M相連，則鋅棒作負極，鐵棒作正極被保護起來，此方法稱為犧牲陽極的陰極保護法，A項正確；若X是碳棒，將K與N相連，鐵連接電源的負極，則鐵作陰極被保護起來，可減緩鐵的腐蝕，此方法稱為外加電流的陰極保護法，B項正確；若X是碳棒，將K與M相連，則碳棒作正極，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，碳棒的電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e-=4OH-，C項錯誤；若X是鋅棒，將K與N相連，則鋅棒作陽極，陽極上Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，D項正確。答案C7最近我國科學家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實現(xiàn)對天然氣

9、中C02和H2S的咼效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為:EDTAFe2+-e-=EDTAFe3+2EDTAFe3+H2S=2H+S+2EDTAFe2+該裝置工作時，下列敘述錯誤的是()2H石怖/nl)石天然弋|）天牌壬（CH,.CO.,H巧等）就子左換膜光伏電池睡、XEDTA-ft*FDTAlFi?+2H'+S.A. 陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H+2e-=CO+H2OB.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2SCO+H2O+SC.石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTAFe3+/EDTAFe2

10、+,溶液需為酸性解析陰極發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，陰極的電極反應(yīng)式為CO22e2H=COH2O，A項正確；結(jié)合陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)，可知協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為CO2H2Ss+co+h2o,B項正確；石墨烯作陽極，其電勢高于ZnO石墨烯的，C項錯誤；Fe3+、Fe2+在堿性或中性介質(zhì)中會生成沉淀，它們只穩(wěn)定存在于酸性較強的介質(zhì)中，D項正確。答案C8我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaC104溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為:3CO2+4Na-2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是（A. 放電時，CIO/向負極移動B.

11、 充電時釋放CO2，放電時吸收CO2C. 放電時，正極反應(yīng)為：3CO2+4e-=2COz-+CD. 充電時，正極反應(yīng)為：Na+e-=Na解析電池放電時，CIO/向負極移動，A項正確；結(jié)合總反應(yīng)可知放電時需吸正極CO2得電子被還原生成收CO2，而充電時釋放出CO2,B項正確；放電時,單質(zhì)C,即電極反應(yīng)式為3CO2+4e-=2CO2-+C,C項正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，即C被氧化生成CO2,D項錯誤。答案D9. 一種可充電鋰空氣電池如圖所示。當電池放電時，O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2a=0或1）。下列說法正確的是（）A. 放電時，多孔碳材料電極為負極B. 放電時，外電路電子由多

12、孔碳材料電極流向鋰電極C. 充電時，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移D. 充電時，電池總反應(yīng)為Li2O2_x=2Li+1迪解析根據(jù)電池工作原理，多孔碳材料吸附O2,o2在此獲得電子，所以多孔碳材料電極為電池的正極，A項錯誤；放電時電子從負極（鋰電極）流出，通過外電路流向正極（多孔碳材料電極），B項錯誤；Li+帶正電荷，充電時，應(yīng)該向電解池的陰極（鋰電極）遷移，C項錯誤；充電時，電池總反應(yīng)為Li2O2-x=2Li+1另O2，D項正確。答案D10. 支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（）A. 通入保

13、護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B. 通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C. 高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D. 通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整解析鋼管樁接電源的負極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵（陽極）流向正極，從負極流向鋼管樁（陰極），A、B正確；C項，題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，錯誤。答案C11. 用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為h2so4-h2c2o4混合溶液。下列敘述錯誤的是（）A. 待加工鋁質(zhì)工件為陽極B. 可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C. 陰極的電極反應(yīng)式為：A13+3e-=

14、AlD. 硫酸根離子在電解過程中向陽極移動解析A項，根據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為陽極，正確；B項，陰極僅作導(dǎo)體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，正確；C項，陰極應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣，錯誤；D項,電解時，陰離子移向陽極，正確。答案C12. 全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：161：+洛8=81第2£乳£8)。下列說法錯誤的是()I.L也極b電扱;1A. 電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li+2e-=3LLS4B. 電池工作時，外電路中流過0.

15、02mol電子，負極材料減重0.14gC. 石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D. 電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多解析A項，原電池電解質(zhì)中陽離子移向正極，根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li+移動方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S8-Li2S8-Li2S6-Li2S4-Li2S2的還原反應(yīng)，正確；B項，電池工作時負極電極方程式為：Lie-=Li+,當外電路中流過0.02mol電子時，負極消耗的Li的物質(zhì)的量為0.02mol，其質(zhì)量為0.14g,正確；C項，石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，故可以提高電極a的導(dǎo)電能力，正確；D項，電池充電時為電解池，此時電解

16、總反應(yīng)為8Li2S=通電=l6Li+xS8(2WxW8),故Li2S2的量會越來越少，錯誤。答案D13. 三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和SO4-可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是()A. 通電后中間隔室的SO4-離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B. 該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C. 負極反應(yīng)為2H2O-4e-O2+4H+,負極區(qū)溶液pH降低D. 當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成解析電解池中陰離

17、子向正極移動，陽離子向負極移動，即SO4-離子向正極區(qū)移動，Na+向負極區(qū)移動，正極區(qū)水電離的OH-發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，H+留在正極區(qū)，該極得到H2SO4產(chǎn)品，溶液pH減小，負極區(qū)水電離的H+發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，OH-留在負極區(qū)，該極得到NaOH產(chǎn)品，溶液pH增大，故A、C項錯誤，B正確；該電解池相當于電解水，根據(jù)電解水的方程式可計算出當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.25mol的O2生成，錯誤。答案B14. MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A. 負極反應(yīng)式為Mg2e-=M浮+B. 正極反應(yīng)式為Ag+e-=AgDC. 電池放電時Cl-由正極向負極遷移負極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2t解析根據(jù)題意，Mg海水AgCl電池總反應(yīng)式為Mg+2AgCl=MgCl2+2AgoA項，負極反應(yīng)式為Mg2e-=Mg2+,正確；B項，正極反應(yīng)式為2AgCl+2e-=2C1-+2Ag,錯誤；C項，對原電池來說，陰離子由正極移向負極，正確;D項，由于鎂是活潑金屬，則負極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2f，正確。答案B15. 微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是()A. 正極反應(yīng)中