2024高考化學二輪復(fù)習題型分組訓練7電化學原理應(yīng)用-化學電源與電解技術(shù)含解析

PAGE1-題型分組訓練7電化學原理應(yīng)用——化學電源與電解技術(shù)(A組)1．用石墨電極完成下列電解試驗。試驗一試驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變更兩個石墨電極旁邊有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生……下列對試驗現(xiàn)象的說明或推想不合理的是()A．a(chǎn)、d處：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．b處：2Cl－－2e－=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋D．依據(jù)試驗一的原理，試驗二中m處能析出銅2．依據(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()A．a(chǎn)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＋=H2O2D．a(chǎn)電極上每生成1molO2，通過質(zhì)子交換膜的H＋為2mol3．甲醇燃料電池是目前應(yīng)用比較廣泛的一種燃料電池，其工作原理如下圖所示：下列說法正確的是()A．N為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．a(chǎn)氣體為氧氣，b氣體為甲醇C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D．若有1molCO2生成，則有6molH＋從甲池透過交換膜進入乙池4．如圖所示裝置，開關(guān)K閉合時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，下列有關(guān)開關(guān)K閉合時的說法正確的是()A．b極是負極B．a(chǎn)極電極反應(yīng)式為H2－2e－=2H＋C．當裝置中有1mol電子通過時，右池產(chǎn)生標準狀況下5.6L氣體D．電池總反應(yīng)式為2H2＋O2=2H2O5．利用微生物可將廢水中苯酚的化學能干脆轉(zhuǎn)化為電能，裝置如圖所示。電池工作時，下列說法正確的是()A．a(chǎn)極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．b極的電極反應(yīng)式為：2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋－10e－=N2↑＋6H2OC．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2.4mol電子6．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()A．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－=H2↑B．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7．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SOeq\o\al(2－,4)的反應(yīng)為HS－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋B．電子從電極b流出，經(jīng)外電路流向電極aC．假如將反應(yīng)物干脆燃燒，能量的利用率不會變更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8．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愛護法，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，碳棒的電極反應(yīng)式是2H＋＋2e－=H2↑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＋(B組)1．CO2是重要的溫室氣體，對地球溫室效應(yīng)的“貢獻”最大，如何利用CO2是擺在科技工作者面前的重要課題。下圖所示電解裝置可將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯，該裝置的電解質(zhì)溶液為強酸性水溶液，電極材料為惰性電極。下列有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)為電池的正極B．電解過程中H＋移向陽極C．反應(yīng)前后溶液的pH保持不變D．陰極反應(yīng)式：2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O2．如圖是電化學還原CO2制備草酸銅(CuC2O4)的反應(yīng)原理，電解液不參與反應(yīng)，通電一段時間后，下列說法不正確的是()A．Cu電極反應(yīng)式為：Cu－2e－=Cu2＋B．草酸銅在陽離子交換膜右側(cè)生成C．該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學能D．每生成1molCuC2O4須要標況下44.8LCO23．我國科學家設(shè)計出的一種裝置(如圖所示)，實現(xiàn)了“太陽能→電能→化學能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)為2CO2=2CO＋O2。下列有關(guān)說法正確的是()A．該裝置屬于原電池B．人體呼出的水蒸氣參與Y極反應(yīng)：CO2＋H2O＋2e－=CO＋2OH－C．反應(yīng)完畢，該太陽能裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增加D．X極電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－4．我國對“可呼吸”的鈉-二氧化碳電池的探討取得突破性進展。該電池的總反應(yīng)式為：4Na＋3CO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Na2CO3＋C，其工作原理如圖所示(放電時產(chǎn)生的Na2CO3固體儲存于碳納米管中)。下列說法不正確的是()A．放電時，鈉金屬片作負極，碳納米管作正極B．充電時，陽極反應(yīng)為：2Na2CO3＋C－4e－=3CO2↑＋4Na＋C．放電時，Na＋從負極區(qū)向正極區(qū)移動D．該電池的電解質(zhì)溶液也可運用NaClO4的水溶液5．法國格勒諾布爾(Grenoble)約瑟夫·傅立葉高校的探討小組獨創(chuàng)了第一塊可植入人體為人造器官供應(yīng)電能的葡萄糖生物燃料電池，其基本原理是葡萄糖和氧氣在人體中酶的作用下發(fā)生反應(yīng)：C6H12O6＋6O2eq\o(=,\s\up7(酶))6CO2＋6H2O(酸性環(huán)境)。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()A．該生物燃料電池不行以在高溫下工作B．電池的負極反應(yīng)為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋C．消耗1mol氧氣時轉(zhuǎn)移4mole－，H＋向負極移動D．今后的探討方向是設(shè)法提高葡萄糖生物燃料電池的效率，從而使其在將來可以為任何可植入醫(yī)療設(shè)備供應(yīng)電能6．正、負極都是碳材料的雙碳性電池，電池充、放電過程為2nC＋LiAeq\o(,\s\up7(充電),\s\do5(放電))CnA＋LiCn，充電時Li＋、A－分別吸附在兩極上形成LiCn和CnA(如圖所示)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)是電池的負極B．放電時，A－向b極移動C．放電時，負極的電極反應(yīng)式是nC－e－＋A－=CnAD．充電時，電解質(zhì)中的離子總數(shù)保持不變7．已知某種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．電流的流淌方向：B極eq\o(→,\s\up7(外電路))A極B．溶液中的H＋由B極區(qū)移向A極區(qū)C．在高溫下，該微生物燃料電池的工作效率更高D．A極的電極反應(yīng)式為CH3COOH－8e－＋8OH－=2CO2＋6H2O8．一種釕(Ru)協(xié)作物光敏太陽能電池的工作原理及電池中發(fā)生的反應(yīng)如下圖所示：下列說法正確的是()A．電極X為電池的正極B．電池工作時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽蹸．電池工作時，電極Y上發(fā)生還原反應(yīng)D．電池的電解質(zhì)溶液中I－和Ieq\o\al(－,3)的濃度不斷減小題型分組訓練7電化學原理應(yīng)用——化學電源與電解技術(shù)(A組)1．解析：依據(jù)a、d處試紙變藍，可推斷a、d兩點都為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，A選項正確；b處變紅說明有H＋生成，即水中的OH－放電生成O2和H2O，局部褪色，說明Cl－放電生成Cl2，氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸：Cl2＋H2OHCl＋HClO，HCl溶液顯酸性，HClO具有漂白性，B選項不正確；c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，C選項正確；試驗一中ac形成電解池，db形成電解池，所以試驗二中也形成電解池，銅珠的左端為電解池的陽極，銅失電子生成銅離子，m、n是銅珠的右端，為電解池的陰極，起先時產(chǎn)生氣體，后來銅離子得到電子生成單質(zhì)銅，故D選項正確。答案：B2．解析：依據(jù)圖示可知，a電極上H2O轉(zhuǎn)化為H＋和O2，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；依據(jù)圖示可知，b電極上O2得電子轉(zhuǎn)化為H2O2，電極反應(yīng)式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2，C項正確；a電極上每生成1molO2，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：C3．解析：燃料電池工作時，燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，故M電極為負極，a氣體為甲醇，電極反應(yīng)式為：CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋，甲醇在負極被氧化生成CO2。有1molCO2生成，則有6molH＋生成，甲池溶液pH減小。N電極為正極，在其表面發(fā)生還原反應(yīng)；電池中，陽離子從負極移向正極，H＋從甲池通過交換膜進入乙池。故D選項正確，A、B、C選項錯誤。答案：D4．解析：選項A，通入H2的一極為負極，則a極為負極，b極為正極，錯誤。選項B，左池的電解質(zhì)為NaOH，則a極電極反應(yīng)式為2OH－＋H2－2e－=2H2O，錯誤。選項C，b極電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－=2H2O，當通過1mol電子時，右池消耗標準狀況下O25.6L，錯誤。答案：D5．解析：由題圖可知，在b極上NOeq\o\al(－,3)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2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋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=6CO2↑＋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：C6．解析：依據(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，則a電極上OH－放電，產(chǎn)生氧氣，電極反應(yīng)式為：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，A項錯誤；a電極為陽極，陽極上OH－放電，SOeq\o\al(2－,4)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；依據(jù)b電極的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，知每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，產(chǎn)生標準狀況下1.12L氣體乙(H2)，D項錯誤。答案：B7．解析：依據(jù)題圖知，在硫氧化菌作用下HS－轉(zhuǎn)化為SOeq\o\al(2－,4)，發(fā)生氧化反應(yīng)：HS－＋4H2O－8e－=SOeq\o\al(2－,4)＋9H＋，A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；假如將反應(yīng)物干脆燃燒，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：A8．解析：若X是鋅棒，將K與M相連，則鋅棒作負極，鐵棒作正極被愛護起來，此方法稱為犧牲陽極的陰極愛護法，A項正確；若X是碳棒，將K與N相連，鐵連接電源的負極，則鐵作陰極被愛護起來，可減緩鐵的腐蝕，此方法稱為外加電流的陰極愛護法，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：C(B組)1．解析：二氧化碳得電子生成乙烯，為陰極反應(yīng)，所以a為電池的負極，A錯誤；電解過程中H＋移向陰極，B錯誤；陰極二氧化碳得電子生成乙烯，陽極氫氧根失電子放出氧氣，總反應(yīng)為2CO2＋2H2O=C2H4＋3O2，消耗水，H＋濃度增大，pH減小，C錯誤；D正確。答案：D2．解析：Cu2＋在陽極生成，通過陽離子交換膜移向陰極(左側(cè))，草酸銅在陽離子交換膜左側(cè)生成，B錯誤。答案：B3．解析：該裝置實現(xiàn)了太陽能→電能→化學能的轉(zhuǎn)化，而將電能轉(zhuǎn)化為化學能屬于電解池，A項錯誤；由圖可知Y極發(fā)生的是得電子的反應(yīng)，人體呼出的氣體中含有CO2和H2O，B項正確；由得失電子守恒原理知，X極消耗的OH－總量等于Y極生成的OH－總量，即電解質(zhì)溶液的堿性沒有變更，C項錯誤；從電子的流向看，X電極失去電子，故X電極是負極，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，D項錯誤。答案：B4．解析：放電時為原電池反應(yīng)，鈉金屬片失去電子作負極，碳納米管上得電子作正極，故A正確；充電時，陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為C＋2Na2CO3－4e－=3CO2↑＋4Na＋，故B正確；放電時，陽離子向正極移動，則Na＋從負極區(qū)向正極區(qū)移動，故C正確；鈉與水反應(yīng)，不能用水溶液代替TEGDME作溶劑，故D錯誤。答案：D5．解析：酶在高溫下會變性，失去催化活性，所以該生物燃料電池不行以在高溫下工作，A項正確；電池中C6H12O6在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，負極反應(yīng)為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，B項正確；原電池反應(yīng)中，陽離子向正極移動，C項錯誤；提高葡萄糖生物燃料電池的效率確定是今后的探討方向，D項正確。答案：C6．解析：充電時A－吸附在a極形成CnA，則a極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，而放電時a極發(fā)生還原反應(yīng)，故a為電池的正極，A項錯誤；放電時a為正極，b為負極，而放電時陰離子向負極移動，B項正確；放電時負極上發(fā)生氧化反應(yīng)：LiCn－e－=nC＋Li＋，C項錯誤；充電時Li＋、A－分別吸附在兩極上形成LiCn和CnA，故電解質(zhì)中的離子總數(shù)漸漸減小，D項錯誤。答案：B7．解析：結(jié)合工作原理圖示，該電池實質(zhì)是酸