專題06電化學(xué)原理應(yīng)用測(cè)試習(xí)題

專題06電化學(xué)原理應(yīng)用1.（2022·高三T8聯(lián)考（湖北版））隨著電池的研究取得了新進(jìn)展，某小組以該電池為電源電解處理含廢水和含的酸性廢水，并分別獲得溶液和單質(zhì)鎳。電解處理的工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.電池可使用水溶液做電解液B.X與該電池的Li電極相連C.若去掉離子膜M將兩室合并，則X電極的反應(yīng)不變D.離子膜M為陽(yáng)離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜【答案】D【解析】隨著電池的研究取得了新進(jìn)展，某小組以該電池為電源電解處理含廢水和含的酸性廢水，并分別獲得溶液和單質(zhì)鎳。依據(jù)題意可知，Li為負(fù)極，CO2為正極，X為陽(yáng)極，Y為陰極。X極：4OH--4e-=O2+2H2O，Y極：Ni2++2e-=Ni。離子膜M為陽(yáng)離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜A.Li與水發(fā)生反應(yīng)，電池不可使用水溶液做電解液，B.X為陽(yáng)極，Y為陰極，Li為負(fù)極，CO2為正極，Y與該電池的Li電極相連C.若去掉離子膜M將兩室合并，X電極的反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑D.離子膜M為陽(yáng)離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜2.（2022·高三T8聯(lián)考）利用電化學(xué)裝置可以實(shí)現(xiàn)甲烷、二氧化碳兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如下圖所示：

下列說(shuō)法不正確的是()A.陰極上的反應(yīng)式為B.若生成的乙烯和乙烷的體積比為2:1，則消耗的和的體積比為6:5C.該裝置中電子轉(zhuǎn)移方向：電源負(fù)極→電極A→電極B→電源正極D.甲烷在電極B上存在碳?xì)滏I的斷裂和碳碳鍵的形成【答案】C【解析】A.陰極上的反應(yīng)式為B.若生成的乙烯和乙烷的體積比為2:1，消耗乙烷6mol，轉(zhuǎn)移電子10mole-，則消耗的和的體積比為6:5C.電子只能通過(guò)導(dǎo)線移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D.甲烷在電極B上生成乙烯和乙烷，存在碳?xì)滏I的斷裂和碳碳鍵的形成3.（2021·北京順義第二次聯(lián)考）化學(xué)家正在研究尿素燃料電池，尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示，用這種電池直接去除城市廢水中的尿素，下列有關(guān)描述正確的是（）A.甲電極為電池的正極B.乙電極的電極反應(yīng)式為：C.電池工作時(shí)氫離子向甲電極移動(dòng)D.電池工作時(shí)，理論上凈化消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下【答案】D【解析】A.甲電極為電池的負(fù)極，乙電極為電池的正極；B.乙電極的電極反應(yīng)式為：O2+4e-+4H+=2H2OC.電池工作時(shí)，陽(yáng)離子移向正極，氫離子向乙電極移動(dòng)D.電池工作時(shí)，理論上凈化，轉(zhuǎn)移6mole-，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下濃度的廢水4.（2021·天津高三質(zhì)量調(diào)查卷二）一種“全氫電池”的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.電流方向是從吸附層M通過(guò)導(dǎo)線到吸附層NB.放電時(shí),吸附層M發(fā)生的電極反應(yīng):C.從右邊穿過(guò)離子交換膜向左邊移動(dòng)D.“全氫電池”放電時(shí)的總反應(yīng)式為:【答案】B【解析】依題意可知，吸附層M為負(fù)極，吸附層N為正極，A.電流方向是從正極流向負(fù)極，吸附層N通過(guò)導(dǎo)線到吸附層MB.放電時(shí),吸附層M發(fā)生的電極反應(yīng):C.陽(yáng)離子移向正極，從右邊穿過(guò)離子交換膜向右邊移動(dòng)D.“全氫電池”放電時(shí)的總反應(yīng)式為:H++OH-=H2O5.（2021·上海崇明區(qū)二模）在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.X是陽(yáng)極B.Y極發(fā)生還原反應(yīng)C.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.X極的電極反應(yīng)為：Fe2＋－e→Fe3＋【答案】C【解析】依題意可知，X為陰極，Y為陽(yáng)極；A.X是陽(yáng)極B.Y極發(fā)生氧化反應(yīng)C.該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.X極的電極反應(yīng)為：Fe3＋+e-→Fe2＋6.（2021·山東濟(jì)寧一模）微生物燃料電池是一種利用微生物將有機(jī)物中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置.某污水處理廠利用微生物電池將鍍鉻廢水中的催化還原，其工作原理如圖所示.下列說(shuō)法不正確的是()A.電池工作時(shí)外電路電流由b極流向a極B.b極反應(yīng)式為C.每生成，右池減少D.每處理，可生成(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)【答案】C【解析】A.a極為負(fù)極乙酸發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，b極分中鉻由+6變成+3價(jià)，得電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極，所以電池工作過(guò)程中電流由b極流向a極，A正確；B.b極中鉻由+6變成+3價(jià)，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，B正確；C.根據(jù)反應(yīng)可知每生成1mol，電路中轉(zhuǎn)移了3mol電子，即有3mol從進(jìn)入右池，同時(shí)水解生成了3mol，而反應(yīng)過(guò)程中消耗7mol，故右池減少1mol，C錯(cuò)誤；D、根據(jù)得失電子守恒，每處理0.5mol，轉(zhuǎn)移3mol的電子，所以生成二氧化碳的物質(zhì)的量為，標(biāo)況下的體積為：，D正確；故答案為：C。7.（2021·江蘇連云港5月考前模擬）電化學(xué)催化重整法將轉(zhuǎn)化為甲烷的原理如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.電解過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能B.Cu電極發(fā)生的反應(yīng)為C.電解過(guò)程中，由左室向右室移D.電解過(guò)程中，右室里的KOH溶液濃度逐漸變大【答案】B【解析】A.電解過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能B.Cu電極發(fā)生的反應(yīng)為C.電解過(guò)程中，由右室向左室移動(dòng)D.電解過(guò)程中，右室里的KOH溶液濃度逐漸減小8.（2022·浙江五校一聯(lián)考）鈉離子電池具有資源豐富、成本低、安全性好、轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，有望成為鋰離子電池之后的新型首選電池，如圖是一種鈉離子電池工作示意圖：下列說(shuō)法中的是()A.放電時(shí)，通過(guò)交換膜向N極移動(dòng)B.充電時(shí)，光照可促進(jìn)電子的轉(zhuǎn)移C.充電時(shí)，光電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為D.放電時(shí)，若負(fù)極室有2mol陰離子發(fā)生反應(yīng)，則電路中轉(zhuǎn)移2mol電子【答案】D【解析】A.由圖中信息知，放電時(shí)，電極N為正極，電極M為負(fù)極，由M負(fù)極電極區(qū)移向正極N電極區(qū)，A正確；B.根據(jù)題意：光電極能使電池在太陽(yáng)光照下充電，所以充電時(shí)，光可以促進(jìn)在光電極上轉(zhuǎn)移電子，B正確；C.在充電時(shí)，陽(yáng)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示知道電極反應(yīng)為，C正確；D.由分析可知，充電時(shí)還原為，電極反應(yīng)為：，則放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：，由此可知若負(fù)極室有2mol陰離子發(fā)生反應(yīng)，則電路中轉(zhuǎn)移3mol電子，D錯(cuò)誤；故答案為D。9.（2021·高考化學(xué)黃金預(yù)測(cè)卷）某科研團(tuán)隊(duì)利用連續(xù)閉合的電化學(xué)—化學(xué)反應(yīng)循環(huán)實(shí)現(xiàn)氮還原的原理示意圖如圖所示，其中作為氮還原的催化劑，則下列說(shuō)法正確的是（）A.氫離子由A電極經(jīng)過(guò)質(zhì)子交換膜移向B電極B.電解液中轉(zhuǎn)化為的過(guò)程為還原反應(yīng)C.A電極的電勢(shì)低于B電極D.該電池生成3mol氧氣時(shí)可還原氮?dú)?4.8L【答案】C【解析】A.B為電解池陽(yáng)極，連接電源的正極，A電極為電解池陰極，連接電源負(fù)極，根據(jù)離子遷移規(guī)律氫離子由陽(yáng)極移回陰極，即由B電極經(jīng)過(guò)質(zhì)子交換膜移向A電極，故A錯(cuò)誤；B.電解液中轉(zhuǎn)化為的過(guò)程為氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤C.A電極為陰極，電勢(shì)低于B電極，故C正確；D根據(jù)得失電子守恒，陽(yáng)極生成3mol氧氣轉(zhuǎn)移12mol電子，可還原2mol氮?dú)?，但選項(xiàng)中未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法計(jì)算氣體體積，故D錯(cuò)；故選：C。10.（2022·河北省省級(jí)聯(lián)考）微生物燃料電池可用于有機(jī)廢棄物的處理，某微生物燃料電池工作原理如圖所示[廢棄物用表示]。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.X是，膜為質(zhì)子膜B.負(fù)極上的電極反應(yīng)式：C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，b極上消耗2.24LD.a極的電勢(shì)低于b極【答案】C【解析】由a電極區(qū)，被氧化后產(chǎn)物之一為知，a極是負(fù)極，電解質(zhì)溶液呈酸性，由負(fù)極向正極遷移，故X是，相應(yīng)的膜為允許通過(guò)的質(zhì)子膜，A項(xiàng)正確；在負(fù)極失去電子轉(zhuǎn)化為、，B項(xiàng)正確；當(dāng)電路中有0.4mol電子通過(guò)時(shí)會(huì)消耗0.1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24L，C項(xiàng)錯(cuò)誤；原電池中正極的電勢(shì)高于負(fù)極的電勢(shì)，D項(xiàng)正確。11.（2021·河南省名校聯(lián)盟下學(xué)期開學(xué)考試）一種3D打印機(jī)的柔性電池以碳納米管作電極材料，以吸收溶液的有機(jī)高聚物為固態(tài)電解質(zhì)，其電池結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖2是有機(jī)高聚物的結(jié)構(gòu)片段。其電池總反應(yīng)為：下列說(shuō)法不正確的是（）A.吸收溶液的有機(jī)高聚物固態(tài)電解質(zhì)中離子可自由移動(dòng)B.充電時(shí)，向陰極移動(dòng)C.放電時(shí)，含有鋅膜的碳納米管纖維作電池負(fù)極D.放電時(shí)，電極的正極反應(yīng)為：【答案】B【解析】電池放電時(shí)是原電池，由電池總反應(yīng)可知，含有鋅膜的碳納米管纖維作電池負(fù)極，A項(xiàng)正確；含有膜的碳納米管纖維作電池正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為，D項(xiàng)正確；根據(jù)圖中信息，有機(jī)高聚物中含有的化學(xué)鍵有極性鍵、非極性鍵，氫氧原子間形成的氫鍵屬于分子間作用力，不屬于化學(xué)鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖2可以看出合成有機(jī)高聚物的單體是，C項(xiàng)正確。12.（2022·太原五中第四次診斷）實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置分離含和的漿液，并聯(lián)合制備硫酸和燒堿。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.電極M上的電勢(shì)低于電極N上的電勢(shì)B.膜b適合選擇陰離子交換膜C.工作時(shí)陽(yáng)極區(qū)溶液的pH逐漸減小D.若導(dǎo)線中流過(guò)4mol，理論上有4mol通過(guò)膜b【答案】D【解析】由裝置功能和裝置圖中信息知，電極M為陰極，電極N為陽(yáng)極，電極M上的電勢(shì)低于電極N上的電勢(shì)，A項(xiàng)正確；膜b允許通過(guò)，適合選擇陰離子交換膜，B項(xiàng)正確；工作時(shí)陽(yáng)極區(qū)硫酸溶液濃度逐漸增大，溶液pH逐漸減小，C項(xiàng)正確；若導(dǎo)線中流過(guò)4mol，理論上有2mol通過(guò)膜b，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13.（2021·安徽省二模）近期，我國(guó)科技工作者設(shè)計(jì)了一種電催化裝置(如圖所示)，實(shí)現(xiàn)了低電壓電解產(chǎn)氫和硫元素的回收利用。下列說(shuō)法正確的是()A.通電后負(fù)極區(qū)溶液的pH減小B.交換膜b為陰離子交換膜C.陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)為D.電路中轉(zhuǎn)移2mol時(shí)，中間隔離室離子數(shù)增加2【答案】C【解析】A.由圖示，左側(cè)發(fā)生還原反應(yīng)，；故左側(cè)為負(fù)極區(qū)（陰極區(qū)），通電后氫離子濃度減小，溶液的PH增大，故A錯(cuò)誤；B右側(cè)發(fā)生反應(yīng)，，鈉離子通過(guò)交換膜b進(jìn)入隔離室，故交換膜b為陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；C陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)為，故C正確；D.電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，左側(cè)有1mol硫酸根進(jìn)入隔離室，右側(cè)有2mol鈉離子進(jìn)入隔離室，故中間隔離室離子數(shù)增加，故D錯(cuò)誤。14.（2022·湖南省湘潭市一聯(lián)）20世紀(jì)80年代Townley首次提出利用電化學(xué)膜脫除煙氣中：將煙氣預(yù)氧化使轉(zhuǎn)化為，再將預(yù)氧化后的煙氣利用如圖所示原理進(jìn)行凈化。下列說(shuō)法正確的是()A.預(yù)氧化時(shí)，可以用酸性溶液來(lái)氧化B.凈化氣可能為純凈物C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：D.工業(yè)上一般用蒸餾水吸收“掃出氣”，得到的產(chǎn)物保存在棕色廣口瓶中【答案】C【解析】若用酸性溶液來(lái)氧化，被直接氧化成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；煙氣中主要含有、和，和反應(yīng)生成的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，凈化氣不可能為純凈物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；工業(yè)上一般用濃硫酸來(lái)吸收，得到的硫酸一般保存在細(xì)口試劑瓶中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。15.（2022·廣東9月一輪復(fù)習(xí)調(diào)