專題06 電化學基礎(chǔ)第01期-2017年高考題型揭秘之理綜化

2017年高考題型揭秘之理綜化學——題型專訓（第一期）專題吋電牝?qū)W基礎(chǔ)1.金屬（M）-空氣電池（如圖）具有原料易得，能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源，該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：4M+n02+2nH20=4M（0H）「已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，下列說法不正確的是（）采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面在Mg-空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積Mg（0H）2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜CM-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式為02+2H20+4e-=40H-D.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Mg-空氣電池的理論比能量最高【答案】D【解析】反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，所以■采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面，從而提高反應(yīng)速率，遇正確；E.員極h隅失電子生成哋匚為防止員極區(qū)沉積W（OH）x則陰極區(qū)溶液不能含有大1OHT,所以宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜，E正確；C.正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成OH-,因為是陰離子交換膜，所以.陽離子不能進入正極區(qū)域，則正極反應(yīng)式為02+2H2CMe-4OH\C正確'D.電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能，則單位質(zhì)量的電極材料失去電子的物質(zhì)的量越多則得到的電能越多，假設(shè)質(zhì)量都是1呂時，這三種金屬轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量分別為lg/24g/molX2=l/12inoUlg/27g/molX3=l/9mohlg/65g/molX2=l/32.5mob所以.Al-空氣電池的理論比能量最高，D錯誤’答秦選Do2．“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置，其工作原理如下圖。下列說法正確的是該裝置是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能正極的電極反應(yīng)為：C02--2e-=2C0242每得到1mol草酸鋁，電路中轉(zhuǎn)移3mol電子利用該技術(shù)可捕捉大氣中的CO2【答案】D【解析】A.該裝置為原電池，化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珹錯誤。B.A1為活潑金屬做員極，通入的0極做正極，得到電子，化合榆降低，可知得電子生成00+2-;電極反應(yīng)為：2CCh+加E錯誤。G1mol草酸鋁含2molAP\由2molAl單質(zhì)失去6m說電子生成，C錯誤。D、該裝置中g(shù)最后生成可以捕捉大氣中的C6,減少溫室效應(yīng),D正確。正確答案為D如圖所示由鋅片、銅片和稀HSO（密度為1.25g?cm-3）組成的原電池，一段時間后，若鋅24片只發(fā)生電化學反應(yīng)，當在銅片上放出1.68L（標準狀況下）氣體時,HSO怡好消耗一半。24則原硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為律HjSCM律HjSCM我時0.75%B.2.94%C.5.88%D.11.76%答案】C【解析】形成原電池時，鋅為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Zn-2e-=Zn2+；Cu為正極,銅電極方程式為2H++2e-=Hj,n（屯）=1.68L/22.4L/mol=0.075mol,因此消耗硫酸是0.075mol，則原硫酸的物質(zhì)的量是0.15mol，原硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為o.25momg曲=o.25momg曲=5.88%,答案選C。埋在地下的鋼管道可以用右圖所示方法進行電化學保護。下列說法正確的是該方法是將化學能轉(zhuǎn)化成了電能在此裝置中鋼管道做負極該方法稱為“外加電流陰極保護法”鎂塊上發(fā)生的電極反應(yīng)：0+2H0+4e—40H-22【答案】A【解析】A.構(gòu)成的原電池中，該方法是將化學能轉(zhuǎn)化成了電能，故a正確；B.根據(jù)圖片知，該金屬防護措施采用的是犧牲陽極的陰極保護法，鋼管道作正極，故B錯誤,C.根據(jù)圖片知，該金屬防護措施采用的是犧牲陽極的陰極保護法，故c錯誤；D.鎂塊作員極，電極反應(yīng)：Ms-2^OH=Nfg[OH2故D錯誤[故選：Ao【點睛】本題考查金屬的腐蝕與防護，明確金屬腐蝕與防護的原理即可解答。根據(jù)圖片知，該金屬防護措施采用的是犧牲陽極的陰極保護法，金屬和鋼管、及電解質(zhì)濬液構(gòu)成原電池，鎂塊作員極，鋼管道作正極，從而鋼管道得到彳呆護。我國對可呼吸的鈉-二氧化碳電池的研究取得突破性進展，該電池的總反應(yīng)式為：4Na+3C02N^CO+C,其工作原理如圖所示（放電時產(chǎn)生的碳酸鈉固體儲存于碳納米管中）。關(guān)于該電池，下列說法錯誤的是鈉金科片r~~鈉金科片r~~?I確坤秦計（tt:TRCDMKfir種有機傭利）—gA.充電時，Na+從陽極向陰極移動可以用乙醇代替TEGDME做有機溶劑放電時，當轉(zhuǎn)移lmol電子負極質(zhì)量減輕23g放電時，正極反應(yīng)為3CO+4Na++4e-=2NaCO+C223答案】B【解析】已知4Na+3C02齊廠2Na2C03+C,放電時Na為負極，充電時Na金屬片連接電源的負極為陰極；A?充電時是電解池，Na+從陽極向陰極移動，故A正確；B.Na能與乙醇反應(yīng)，不可代替TEGDME做有機溶劑，故B錯誤；C.放電時，當轉(zhuǎn)移lmol電子時，負極氧化的鈉為lmol，即質(zhì)量減輕23g，故C正確；D.放電時，正極上CO2發(fā)生還原反應(yīng)生成C,發(fā)生的電極反應(yīng)為3CO+4Na++4e-=2NaCO+C,故D正確，答案為B。223某同學用下圖實驗裝置驗證通過改變濃度來實現(xiàn)反應(yīng)，2Fe3++2I-=2Fe2++I2中Fe3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。K閉合時，電流表指針第一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當指針歸零后，向左管滴油加0.01mol/L的AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)指針第二次偏轉(zhuǎn)，方向相反。下列有關(guān)說法不正確的是（）指針第一次偏轉(zhuǎn)時，b極反應(yīng)式為Fe3++e-=Fe2+加入AgNO3后，a為正極當b極有0.001molFe3+被還原時，則通過鹽橋的電子數(shù)為0.001NA第二次指針偏轉(zhuǎn)的原因是：I-濃度減小，反應(yīng)逆向進行【答案】C【解析】原滾液第一次電流表指針偏轉(zhuǎn)實殮時，日電極2r-2e=l2,a為員極，b電極Fe^+e-=Fe^b為正極，所以.A描述正確。指針歸零說明上述反應(yīng)完全進行，這時在左側(cè)滴加AgNOj,Ag++J~=Ag[T濃度減小后反應(yīng)逆向進行，日電極12+站=兀日為正松b電極FWF=F旳b為員檢所以.B、D描述都正確。G兩種情況下，鹽橋都是通過離子遷移形成內(nèi)電路的一部分，所以鹽橋中沒有電子轉(zhuǎn)移，C描述錯誤。正確答案【點睛】無論是原電池還是電解池，外電路是通過電子定向移動形成電流，內(nèi)電路則是通過離子的定向遷移形成電流，所以■它們的導電原理是不同的°過二硫酸鈉（NaSO）具有強氧化性，在印染、造紙和醫(yī)學等方面應(yīng)用廣泛。利用電解制228備過二硫酸鈉的裝置如圖（a、b均為惰性電極）：下列說法正確的是過二硫酸鈉中的硫呈+7價電極a是電解池的陰極電極a的電極反應(yīng)式為：2S02-+2e-=S02-428所用離子交換膜為陰離子交換膜【答案】C【解析】A.過二硫釀鈉中存在一個過氧鏈，硫呈+6價，A錯誤；B.電解NpSCM水溶液可得到迅站g發(fā)生能如--加電2】因此電極日是電解池的陽極，E錯誤；C.電極日的電極反應(yīng)式為：2S3--Z心-,C正確；D.b電極是陰極，氫離子放電，右側(cè)產(chǎn)生氫氧根，所漢所用離子交換膜為陽離子交換膜，D錯誤，答案選6某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池的總反應(yīng)為：LiCoO+LiC=LiCo0+C（x〈l）。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是1-x2x626放電時，Li+在電解質(zhì)中由負極向正極遷移放電時，負極的電極反應(yīng)式為LiQ-xe-=xLi++Cx66充電時，若轉(zhuǎn)移lmole-，石墨C電極將增重7xg6放電時，正極上鋰元素的化合價沒有改變【答案】C【解析】A.放電時，負極LiC失去電子得到Li+，在原電池中，陽離子移向正極，則Li+x6在電解質(zhì)中由負極向正極遷移，A正確；B.放電時，負極LiC失去電子產(chǎn)生Li+,電x6極反應(yīng)式為LiC-xe-=xLi++C，B正確；C.充電時，石墨（C）電極變成LiC，電極x666x6反應(yīng)式為：xLi++C+xe-=LiC，貝V石墨（C）電極增重的質(zhì)量就是鋰離子的質(zhì)量，根據(jù)6x66關(guān)系式：xLi+???xe-1mol1mol可知若轉(zhuǎn)移lmole-，就增重lmolLi+，即7g，C錯誤；D.正極上Co元素化合價降低，放電時，電池的正極反應(yīng)為：Li1xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，因此正極上鋰元素的化合價沒有改變，D正確；答案選C?！军c睛】本題考查二次電池的充放電原理，明確電池反應(yīng)中元素的化合價變化及原電池的工作原理即可解答，注意與氧化還原反應(yīng)的結(jié)合，在寫電極反應(yīng)式時注意裝置中有自由移動的Li+,C選項考查學生的仔細程度，難度適中。用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH+,模擬裝置如圖所示。下列說法4正確的是()。透過般陽極室溶液由無色變成棕黃色B?電解一段時間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH)PO434C?電解一段時間后，陰極室溶液中的pH升高D.當電路中通過lmol電子的電量時，陰極有0.25mol的O生成【答案】C【解析】氏為陽極，陽極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成尸專-,所以溶液由淺綠色，故A錯誤；電解時，滾液中NH|+向陰極室移動，放電生成th,所以陰極室中溶質(zhì)為〔NHihPOi或NHiHPOUNHiAHPOi,故B錯誤、電解時，陰極上H"放電生成IP,溶滋中c〔OH-)増大，滾酒中pH増犬，故C正確；陰極生成氫氣，故D錯誤。10．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法，正確的是()圖2圖3銅絲濃硫酸圖圖2圖3銅絲濃硫酸圖1r-MnOj沁Cl犧狀物圖1中，鐵釘易被腐蝕圖2中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕圖3中，Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO?的氧化作用引起的純銀器表面在空氣中因電化學腐蝕漸漸變暗【答案】B【解析】干燥的空氣中鐵不易腐蝕，故A錯誤；高溫下鐵被氧化，鐵與氧氣發(fā)生化學腐蝕,故B正確；Zn-MnO干電池自放電腐蝕，主要是Zn在酸性條件下被氫離子氧化，故C錯誤；純銀器表面在空氣中因與硫化物反應(yīng)生成硫化銀變暗，屬于化學腐蝕，故D錯誤。11．氫氧燃料電池可以使用在航天飛機上，其反應(yīng)原理示意圖如右圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說法不正確的是該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能為了增加燈泡亮度，可以將電極碳棒變得多粗糙多孔電子遷移方向：電極a—燈泡一電極b—電解質(zhì)溶液一電極a該電池的總反應(yīng)：2H+0=2H0222【答案】C【解析】A.該裝墨能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，屬于原電池，是將化學能轉(zhuǎn)優(yōu)為電能的裝置，故A正確;B.將電極碳棒變得多粗糙務(wù)孔可増大反應(yīng)接觸面積，能増扣燈泡亮度，故B正確；C.電子從員極沿導線流向正極，日是員極、b是正極，則電子由電極日通過導線流向電極b,電解質(zhì)溶液中無電子轉(zhuǎn)移，只有陰、陽離子移動，故C錯誤；D.氫氧燃料電池反應(yīng)式與氫氣燃燒方程式相同，則電池反應(yīng)式為2Hjg=2HX\故D正確；故選6氨硼烷（NH?BH）電池可在常溫下工作，裝置如下圖。該電池工作時的總反應(yīng)為:NH?BH+3HO=NHBO+4H0。下列說法正確的是3322422A.電流從左側(cè)電極經(jīng)過負載后流向右側(cè)電極BO-通過質(zhì)子交換膜向正極移動2負極附近溶液pH增大正極的反應(yīng)式為3H0+6H++6e-=6H0222【答案】D【解析】A.通入氐5的電極為電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電流從右側(cè)電極經(jīng)過員載后流向左側(cè)電極，故A錯誤；B.質(zhì)子交換膜只能讓T通過，故B錯誤；G員極NHrBHi+2H2A6e-=NlV+6H++BOT,員極附近濬液pH減小,故C錯誤;D、正極甩6發(fā)生還原反應(yīng),正極的反應(yīng)式為dfhd+MT+ee■=6HjO,故D正確；故選D。2013年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電料體系。下列敘述正確的是)A.b為電池的正極B.電池放電時，總反應(yīng)為LiMn0+xLi=LiMn01-x2x24放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變D.充電時，溶液中Li+從b向a遷移答案】B【解析】由圖示可知：Li是活潑金屬，易失電子，所以b是負極，a是正極，故A錯誤；電池放電時，Li在負極失電子生成鋰離子，LiMnO在正極得電子生成LiMnO，所以總1-x2x24反應(yīng)為LiMn0+xLi=LiMn0，故B正確；放電時，a為正極，正極上LiMn0中Mn元1-x2x2424素得電子，所以鋰的化合價不變，故C錯誤；放電時，a為陰極，溶液中陽離子向陰極移動，即溶液中Li+從a向b遷移，故D錯誤。有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，制造出新型燃料電池,裝置如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是A.通入n的一極為負極B?通入屯的電極反應(yīng)為：屯+2。-=2田物質(zhì)A是NH*l反應(yīng)過程中左邊區(qū)域溶液pH逐漸減小【答案】C【解析】A