新高考化學(xué)三輪復(fù)習(xí)選擇題精準(zhǔn)練六電化學(xué)原理及應(yīng)用(含解析)

PAGE6-選擇題精準(zhǔn)練(六)電化學(xué)原理及應(yīng)用(建議用時：25分鐘)1．(2019·高考江蘇卷)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是()A．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe－3e－=Fe3＋B．鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C．活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕2．某新型水系鈉離子電池工作原理如圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4轉(zhuǎn)化為Na2S。下列說法正確的是()A．充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能B．放電時，a極為負(fù)極C．充電時，陽極的電極反應(yīng)式為Ieq\o\al(－,3)－2e－=3I－D．M可以使用陰離子交換膜3．近年來，尿素電氧化法處理富含尿素的工業(yè)廢水和生活污水得到了廣泛關(guān)注，該法具有操作簡易、處理量大、運行周期長等優(yōu)點，且該過程在堿性條件下產(chǎn)生無毒的CO2、N2。電池工作時，下列說法錯誤的是()A．負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為CO(NH2)2＋6OH－－6e－=N2↑＋CO2↑＋5H2OB．正極附近溶液的pH增大C．隔膜只允許陽離子通過D．處理掉廢水中尿素1.0g時消耗O20.56L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)4．(新題預(yù)測)最近，科學(xué)家研發(fā)出了“全氫電池”，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．右邊吸附層中發(fā)生了氧化反應(yīng)B．負(fù)極的電極反應(yīng)是H2－2e－＋2OH－=2H2OC．該電池總反應(yīng)是H＋＋OH－=H2OD．電解質(zhì)溶液中Na＋向右移動、ClOeq\o\al(－,4)向左移動5．LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應(yīng)為FePO4＋Lieq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨和鋰，含Li＋導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池的說法正確的是()A．放電時電池正極反應(yīng)為FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4B．放電時電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動C．充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增加D．可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性6．(2019·試題調(diào)研)我國科學(xué)家研制出的新型鋁鋰-石墨烯電池具有耐熱、抗凍等優(yōu)良特性，有廣泛的應(yīng)用前景。電池反應(yīng)原理為AlLi＋C6(PF6)eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Al＋C6＋Li＋＋PFeq\o\al(－,6)。下列說法正確的是()A．放電時外電路中電子向鋁鋰電極移動B．放電時正極反應(yīng)為C6(PF6)＋e－=C6＋PFeq\o\al(－,6)C．充電時，應(yīng)將石墨烯電極與電源負(fù)極相連D．充電時，若電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，則陰極質(zhì)量增加9g7．近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研發(fā)出一種高性能的鈣離子電池：以溶有六氟磷酸鈣Ca(PF6)2的碳酸酯類溶劑為電解液，放電時合金Ca7Sn6發(fā)生去合金化反應(yīng)，陰離子(PFeq\o\al(－,6))從石墨烯中脫嵌，進(jìn)入電解質(zhì)溶液。放電時其工作原理如圖，下列說法錯誤的是(已知：比能量為單位質(zhì)量的電極放出電能的大小)()A．電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能B．放電時，a電極的電極反應(yīng)式為Ca7Sn6－14e－=7Ca2＋＋6SnC．充電時，b電極接電源的正極D．與鋰離子電池相比較鈣離子電池具有材料儲量豐富、比能量高的優(yōu)點8．一種利用生物電化學(xué)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．M為電源的負(fù)極，N為電源的正極B．裝置工作時，電極a周圍溶液的pH降低C．裝置內(nèi)工作溫度越高，NHeq\o\al(＋,4)的脫除率一定越大D．電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一為2NOeq\o\al(－,2)＋8H＋＋8e－=N2↑＋4H2O9．鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池，某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下，它在放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．Li＋透過膜除允許Li＋通過外，還允許H2O分子通過B．充電時，電池內(nèi)部發(fā)生的總反應(yīng)為Li＋＋Fe2＋eq\o(=,\s\up7(電解))Li＋Fe3＋C．充電時，鈦電極與外電源的負(fù)極相連D．放電時，進(jìn)入貯罐的液體發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為S2Oeq\o\al(2－,8)＋Fe2＋=Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)10．手持技術(shù)的氧電化學(xué)傳感器可用于測定O2含量，如圖為某種氧電化學(xué)傳感器的原理示意圖。已知在測定O2含量過程中，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變。一定時間內(nèi)，若通過傳感器的待測氣體為aL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，某電極增重了bg。下列說法正確的是()A．Pt上發(fā)生氧化反應(yīng)B．Pb上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Pb＋2OH－－2e－=Pb(OH)2C．反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移OH－的物質(zhì)的量為0.25bmolD．待測氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.7b,a)11．碳酸二甲酯(DMC)結(jié)構(gòu)簡式為(CH3O)2CO，化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，極易水解。用電解法制備碳酸二甲酯的模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是()A．圖中左側(cè)電極為陰極，右側(cè)電極為陽極B．陽極反應(yīng)：CO－2e－＋2CH3OH=(CH3O)2CO＋2H＋C．質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜從陰極區(qū)移向陽極區(qū)D．離子液體必須是水溶液，目的是傳遞電荷選擇題精準(zhǔn)練(六)電化學(xué)原理及應(yīng)用1．解析：選C。A項，鐵和炭的混合物用NaCl溶液濕潤后構(gòu)成原電池，鐵做負(fù)極，鐵失去電子生成Fe2＋，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，錯誤；B項，鐵腐蝕過程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能外，還可轉(zhuǎn)化為熱能等，錯誤；C項，構(gòu)成原電池后，鐵腐蝕的速率變快，正確；D項，用水代替NaCl溶液，F(xiàn)e和炭也可以構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失去電子，空氣中的O2得到電子，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，錯誤。2．解析：選B。充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來，A錯誤；放電時，a極為負(fù)極，Na2S失電子被氧化為Na2S4，B正確；充電時，陽極失電子被氧化，電極反應(yīng)式為3I－－2e－=Ieq\o\al(－,3)，C錯誤；M是陽離子交換膜，防止陰離子相互反應(yīng)，D錯誤。3．解析：選C。由題圖可知，通尿素的一極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為CO(NH2)2＋6OH－－6e－=N2↑＋CO2↑＋5H2O；通氧氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O=4OH－，以此解答該題。A.負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為CO(NH2)2＋6OH－－6e－=N2↑＋CO2↑＋5H2O，A正確；B.正極附近發(fā)生電極反應(yīng)O2＋4e－＋2H2O=4OH－，產(chǎn)生OH－，使溶液的pH增大，B正確；C.為維持溶液的電中性，正極附近產(chǎn)生的OH－通過隔膜進(jìn)入負(fù)極被消耗，隔膜允許陰離子通過，C錯誤；D.根據(jù)電極反應(yīng)可知負(fù)極每消耗尿素1.0g時轉(zhuǎn)移的電子為0.1mol，根據(jù)正極反應(yīng)可得消耗的O2為0.1mol×eq\f(1,4)×22.4L/mol＝0.56L，D正確。4．解析：選A。由電子的流動方向可知左邊吸附層為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，右邊吸附層為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；負(fù)極的電極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－=2H2O，B正確；正極的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑，根據(jù)正、負(fù)極的反應(yīng)可知總反應(yīng)為OH－＋H＋=H2O，C正確；在原電池中，陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，D正確。5．解析：選A。當(dāng)其為原電池時，負(fù)極材料為石墨和鋰，鋰失去電子，正極得到電子，電極反應(yīng)為FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4，故A正確；放電時陽離子向正極移動，故B錯誤；充電過程為電解池，陽極反應(yīng)為LiFePO4－e－=FePO4＋Li＋，電池的正極材料質(zhì)量減少，故C錯誤；因為鋰可以和硫酸反應(yīng)，則電解質(zhì)中不能加入硫酸，故D錯誤。6．解析：選B。放電時，鋁鋰電極為負(fù)極，石墨電極為正極，放電時外電路中電子向石墨電極移動，A項錯誤；充電時，應(yīng)將石墨烯電極與電源正極相連，C項錯誤；充電時，陰極反應(yīng)為Al＋Li＋＋e－=AlLi，若電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，則陰極質(zhì)量增加7g，D項錯誤。7．解析：選D。電池放電時為原電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能，A正確；根據(jù)圖示可知，Ca2＋向b電極移動，因此a電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Ca7Sn6－14e－=7Ca2＋＋6Sn，B正確；充電時為電解池，b電極為原電池的正極，應(yīng)該接電源的正極，C正確；由于提供1mole－時，鈣的質(zhì)量大于鋰的質(zhì)量，所以單位質(zhì)量的電極放出電能，鈣離子電池比能量比鋰離子電池要低，D錯誤。8．解析：選B。電極a上NHeq\o\al(＋,4)失電子，反應(yīng)生成NOeq\o\al(－,2)或NOeq\o\al(－,3)，電極a為陽極，所以M為電源的正極，N為電源的負(fù)極，故A錯誤；電極a上發(fā)生的反應(yīng)為NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O－6e－=NOeq\o\al(－,2)＋8H＋或NHeq\o\al(＋,4)＋3H2O－8e－=NOeq\o\al(－,3)＋10H＋，電極a周圍溶液的pH降低，故B正確；細(xì)菌需要在正常溫度范圍內(nèi)才能有效工作，溫度太高會使細(xì)菌死亡，故C錯誤；電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一應(yīng)該是2NOeq\o\al(－,2)＋8H＋＋6e－=N2↑＋4H2O，故D錯誤。9．解析：選B。該電池的負(fù)極是金屬鋰，Li＋透過膜只允許Li＋通過，不允許H2O分子通過，故A錯誤；電池反應(yīng)為Li＋Fe3＋=Li＋＋Fe2＋，則充電時發(fā)生的反應(yīng)為Li＋＋Fe2＋eq\o(=,\s\up7(電解))Li＋Fe3＋，故B正確；鈦電極是電池的正極，充電時，應(yīng)該與外電源的正極相連，故C錯誤；放電時，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即Fe3＋＋e－=Fe2＋，F(xiàn)e2＋與S2Oeq\o\al(2－,8)發(fā)生氧化還原反應(yīng)：S2Oeq\o\al(2－,8)＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)，故D錯誤。10．解析：選D。由題圖可知，O2在Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，所以Pt電極為正極，Pb電極則為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Pb＋2OH－－2e－=PbO＋H2O，電池總反應(yīng)為2Pb＋O2=2PbO。根據(jù)以上分析，Pt上發(fā)生還原反應(yīng)，A錯誤；Pb上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Pb＋2OH－－2e－=PbO＋H2O，B錯誤；反應(yīng)過程中，負(fù)極增加的質(zhì)量為O的質(zhì)量，正極消耗氧氣eq\f(b,32)mol，根據(jù)O2＋2H2O＋4e－=4OH－，轉(zhuǎn)移OH－的物質(zhì)的量為eq\f(b,32)mol×4＝