2024廣東化學(xué)高考專題復(fù)習(xí)-專題十 化學(xué)反應(yīng)與電能

專題十化學(xué)反應(yīng)與電能

1.（2023吉林延邊州二模,11）某微生物燃料電池在廢水處理和新能源開發(fā)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，其工

作原理如圖所示。下列說法正確的是（）

生物膜電極H電極1>

質(zhì)子交換膜

A.該燃料電池不宜在高溫下使用

B.電極b為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.HS在硫氧化菌作用下發(fā)生反應(yīng):HSYK90H----SOt+5比0

D.若該電池外電路有0.4mol電子轉(zhuǎn)移,則電極b消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣1.12L

答案A

2.（2023湖北十一校二聯(lián),14）某液流電池工作原理如圖。充電過程中，陽極會(huì)發(fā)生如下副反

3+:2+

^Z:2Mn+2H2O=Mn+MnO2\+4H\加入少量可將MnO?還原為MiB,提高電池的能量密度和

穩(wěn)定性。下列說法正確的是（）

H*

dM石

n

墨

QI充

電

電M

電

極

二

n極

1?

質(zhì)子不換膜

A.放電時(shí),Cd電極為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)

B.放電時(shí),Cd2+通過質(zhì)子交換膜，向石墨電極移動(dòng)

C.加入少量后,經(jīng)多次充放電，正極可能會(huì)發(fā)生3個(gè)以上不同的還原反應(yīng)

D.加入少量后,充電時(shí)，陽極生成M/+和陰極牛成Cd的物質(zhì)的量之比為2：1

答案C

3.（2023重慶三調(diào),13）新能源的開發(fā)和利用是解次氣候問題的重要途徑，科研人員開發(fā)一種新型可充電鉀

離子電池的正極材料（FeC2O4F）,如圖所示，可使電池效能更佳，已知放電時(shí)正極會(huì)生成KFeCzOF。下列

有關(guān)說法正確的是（）

-1-

充一

A.總反應(yīng)為FeCzOF+KCb獺Cs+KFeCzChF

+

B.放電時(shí)，正極反應(yīng)為FeC2O4F-e+K-KFeCzO’F

C.該電池可用K2sCh溶液作為電解質(zhì)溶液

D.用該電池電解CuSCh溶液，陰極增重24g時(shí),通過交換膜的K+為0.75mol

答案D

4.（2022甘肅蘭州一診,6）一種以Fc[Fe（CN）6]為代表的新型可充電鈉離子電池，其放電工作原理如圖所

示。下列說法不正確的是（）

A.放電和充電時(shí),Mo箔的電勢均高于Mg箔

B.外電路通過0.2molD時(shí)，負(fù)極質(zhì)量變化為1.2g

C.充電時(shí),Na.通過離子交換膜從左室移向右室

+

D.放電時(shí)，正極反應(yīng)式為Fe[Fe（CN）6]+2Na+2e------Na2Fe[Fe（CN）6]

答案B

5.（2023黑龍江大慶一模,13）工業(yè)上采用電化學(xué)法對煤進(jìn)行脫硫處理（煤中含硫物質(zhì)主要是FeS）以減少

硫排放。模擬裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.電子流向:b極一石墨2-電解質(zhì)溶液一石墨1-a極

B.石墨1為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng),M/+被氧化

3+3+2++

C.脫硫反應(yīng)為FeS2+15Mn+8H2O-----Fe+15Mn+2SO^+16H

D.電路中轉(zhuǎn)移1.5mol也子，理論上處理12.0gFeS2

答案A

6.（2023福建福州4月檢測⑼Adv.Mater報(bào)道我國科學(xué)家耦合光催化/電催化分解水的裝置如圖，光照時(shí),

光催化電極產(chǎn)生電子（e）和空穴（h，）。下列有關(guān)說法正確的是（）

-2-

ft

出口

H,0\t|H,0

HI溶液71-IIe-

光催化?裝%’電催化裝置

A.光催化裝置中溶液的pH減小

B.離子交換膜為陰離子交換膜

:

C.電催化裝置陽極電極反應(yīng)式:4OH-+4h+==2H2O+O2t

D.整套裝置轉(zhuǎn)移0.01mole,光催化裝置生成3.81gI3

答案C

7.（2023河北邢臺(tái)一模,13）某有色金屬工業(yè)的高鹽廢水中主要含有H+、Cu2\Zn2\SO：，F(xiàn)和Cr,利

+

用如圖電解裝置可回收ZnSOj、C11SO4并盡可能除去F和。一,其中雙極膜（BP）中間層的H2O解離為H

和OH；并在直流電場作用下分別向兩極遷移,M膜、N膜需在?價(jià)陰離子交換膜和陽離子交換膜中選

擇。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.BP膜中H+均向右側(cè)溶液遷移M膜為一價(jià)陰離子交換膜

B.溶液a的溶質(zhì)主要為HF和HC1,溶液b的溶質(zhì)主要為ZnSCh和CuSO4

C.當(dāng)陽極產(chǎn)生22.4L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，有4mol離子通過N膜

D.電解過程中，應(yīng)控制高鹽廢水的pH不能過高

答案B

8.（2022遼寧沈陽一模,13）下圖裝置利用燃料電池與電解池組合制備KMnO*電極甲、乙、丙、丁均為

惰性電極。下列說法中錯(cuò)誤的是（）

陽離子陽離子

補(bǔ)充氣體x

文中膜交奐膜

5甲|,

乙氣體X

a%KOH

「溶液

2nK2MM),溶液

c%K（）H溶液W（KOH溶液

A.氣體X為Hz

B.KOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù):a%<b%〈c%

C.T電極發(fā)生的電極反應(yīng)為Mn01--e----MnO；

-3-

A.鋼片甲作正極

B.氮?dú)庠阡撈疑系秒娮?/p>

C.在海水中陽離子向鋼片甲移動(dòng)

D.能產(chǎn)生電流的主要原因是兩極上氧氣濃度不同

答案B

12.Q023河南四市一模,12）隨著我國“雙碳”決策部署的有序推進(jìn)，綠電發(fā)電規(guī)模逐年提升，為適應(yīng)未來

綠電長時(shí)儲(chǔ)能需求，我國企業(yè)開始于2022年利用“全鈿液流電池”何局大型儲(chǔ)能基地。電池的充放電

充電

總反應(yīng)式為VO2++V3++H2O彘VO]+V2++2H+,下圖為全銳液流電池工作原理示意圖。下列說法錯(cuò)誤

的是（）

A.放電時(shí)電極A的電勢比B的高

+2+

B.放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為V0j+e+2H==VO+H2O

C.在220V電壓下，用恒定的1A電流充電1小時(shí)，電池中增加的化學(xué)能為7.92X10”

D.充電時(shí)H+由A極室通過質(zhì)子交換膜向B極室遷移

答案C

13.（2023河北衡水一調(diào),11）研究微生物燃料電池不僅可以獲得高效能源，還能對工業(yè)污水等進(jìn)行處理。

利用微生物燃料電池處理含硫廢水并電解制備KIO3的原理如圖所示，下列說法正確的是（）

飛

電

極

出

質(zhì)子交換膜陽離子交換膜

A.光照強(qiáng)度大小不影響KI。3的制備速率

B.右側(cè)電池中K+通過陽離子交換膜從P極移向Q極

C.電極N處的電極反應(yīng):S-6e+4Hq------SO^+SH4

D.不考慮損耗,電路中每消耗1mol（X理論上Q極可制得342.4gKIO,

答案C

14.（2023山西懷仁二調(diào),11）生活污水中的氮和磷主要以鏤鹽和磷酸鹽形式存在，可用鐵、石墨作電極，用

電解法去除。電解時(shí)，如圖1原理所示可進(jìn)行除氮;翻轉(zhuǎn)電源正負(fù)極，可進(jìn)行除磷，原理是利用Fe2,將

PO1轉(zhuǎn)化為FeKPChb沉淀。下列說法正確的是（）

-5-

%翻轉(zhuǎn)正負(fù)極

4：翻轉(zhuǎn)正負(fù)極翻轉(zhuǎn)正負(fù)極

3-

01020304050607080

電解時(shí)間/min

圖1圖2

A.圖2中0~20min脫除的元素是氮元素，此時(shí)石墨作陰極

B.溶液pH越小、有效氯濃度越大，氮的去除率越高

C.圖2中20~40min脫除的元素是磷元素，此時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為2Cl-2e-------Ci2t

D.電解法除氮,QO-氧化N%的離子方程式為3ClO+2NHs-3Cr+N2t+3H2O

答案D

15.(2023福建七地市一模,9)應(yīng)用電化學(xué)方法，對水體消毒并去除余氯，裝置如下圖所示。下列說法正確

的是()

M極?'極

NaCI/H,0錦網(wǎng)

有機(jī)電解

質(zhì)溶液

鈉離子交換笛

A.閉合Ki后，可對池中的水殺菌消毒

B.斷開Ki,閉合K2時(shí),電子由M極流出

C.斷開Ki,閉合K,后,N極金屬Na不斷累積

D.鈉離子交換膜可用質(zhì)子交換膜代替

答案A

16.［2023遼寧沈陽一模,12)某科研機(jī)構(gòu)研發(fā)一種用于可充電Zn-空氣電池(ZABs)的低成本非堿性醋酸鋅

［簡寫為Zn(0Ac)2］電解質(zhì)，與傳統(tǒng)的堿性ZABs相比，具有優(yōu)異的循環(huán)性能和在空氣中的穩(wěn)定性,放電時(shí)

最終產(chǎn)物是Zn5(OH)8(CH3COO)2?2H2(3(ZHA),工作原理如圖,下列說法正確的是()

A.放電時(shí)電子通過導(dǎo)線移向甲電極

B.若使用堿性電解質(zhì)，會(huì)造成負(fù)極鋅的不可逆轉(zhuǎn)化,影響充電效果

C.放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移1mole,理論上會(huì)產(chǎn)生0.2molZHA

D.充電時(shí)QAC向電極甲移動(dòng)

-6-

答案B

17.12023云南、吉林、黑龍江、安徽四省聯(lián)考,13）水溶液鋅電池（圖1）的電極材料是研究熱點(diǎn)之一。

種在晶體MnO中嵌入Z/+的電極材料充放電過程的原理如圖2所示。下列敘述中正確的是（）

■

■

1

O(>?Mn0ZnO空位

圖2

A.①為MnO活化過程，其中Mn的價(jià)態(tài)不變

B.該材料在鋅電池中作為負(fù)極材料

C②代表電池放電過程

D.③中1mol晶體轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.61mol

答案C

18.（2022福建漳州一模,9）2021年我國科研人員以一硫化錮（MoS?）作為電極催化劑，研發(fā)出一種Zn-NO

電池系統(tǒng)，該電池同時(shí)具備合成氨和對外供電的功能,其工作原理如圖所示（雙極膜可將水解離為H-和

OH,并實(shí)現(xiàn)其定向通過）。下列說法錯(cuò)誤的是（）

雙極膜

A.使用MOS2電極能加快合成氨的速率

B.Zn/ZnO電極反應(yīng)式為Zn+2OH-2e------ZnO+H2O

C.電池工作一段時(shí)間后，正極區(qū)溶液的pH不變

D.當(dāng)電路通過10mole-時(shí)，理論上可以轉(zhuǎn)化NO的質(zhì)量為30g

答案D

19.（2022河北石家莊二模,12,改編）我國科學(xué)家研究出一種新型水系Zn-C2H2電池（結(jié)構(gòu)如圖），既能實(shí)現(xiàn)

乙塊加氫又能發(fā)電,其開路電位、峰值功率密度和能量密度均遠(yuǎn)高于Zn-CO2電池,同時(shí)這種電池設(shè)計(jì)可

廣泛適用于其他煥嫌。已知放電時(shí)Zn轉(zhuǎn)化為ZnO,電池工作時(shí)下列說法正確的是（）

KOIKaql

U陰離子交換段外光板

＜：,H.X＜：A

-7-

A.電流由b極經(jīng)外電路流向a極

B.右側(cè)極室中c（KOH）增大

極的電極反應(yīng)式為。---

C.aC2H2+28+2H2C2H4+2OH

每有通過陰離子交換膜,極消耗

D.0.2molOHa2.24LC2H2

答案C

20.（2022天津南開一模,9）采用電化學(xué)方法使Fe2+與比0?反應(yīng)、會(huì)生成非?；顫姷?OH（羥基自由基）中

間體，可用于降解廢水中的有機(jī)污染物，原理如圖所示。

下列說法不正確的是（）

A.起始時(shí)，在Y電極附近加入適量Fe?+或Fe,均能讓裝置正常工作

B.可將X電極上產(chǎn)生的Ch收集遠(yuǎn)來,輸送到Y(jié)電極繼續(xù)使用

C.根據(jù)裝置推測,Y電極是陽極，?OH在該電極側(cè)產(chǎn)生

電極發(fā)生的電極反應(yīng)為+

D.X2H2O-4e-------O2t+4H

答案C

21.（2023長沙一模⑼鈉堿脫硫液（NaOH+Na2so3）吸收一定量SO?氣體后，可通過如圖裝置實(shí)現(xiàn)再生，下

列說法止確的是（）

再生液出液1出液2

陽膜

進(jìn)液進(jìn)液

NallSO,+Na,S(J,

A.電極a應(yīng)接電源的正極

B.m膜應(yīng)為陽離子交換膜

C.出液2的pH大于進(jìn)液H2s。4的pH

D.電路中每通過2mol電子，陽極區(qū)域會(huì)產(chǎn)生11.2L的氣體

答案B

-8-

22.Q022常德一模,1（））近期,某科研團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種新型的鋅離子熱充電電池，可以利用人體產(chǎn)生的低熱

量充電。該電池以Zn和VO2-PC為電極材料,實(shí)現(xiàn)了低熱量發(fā)電;放電時(shí),VO2結(jié)合Zr+生成

ZmVCh-yHzO,工作原理如圖。下列說法正確的是（）

r----輸出電壓—1

卜溫度計(jì)T

A.分離器可以為陰離子交換膜

2+

B.充電時(shí)，陽極電極反應(yīng)式為ZmVCh-yH2O+2xe-------VO2+xZn+yH2O

C.放電時(shí)，電流從Zn極流向V0”PC極

D.充電時(shí)，鋅離子從較高溫一側(cè)移至低溫一側(cè)

答案D

23.（2023岳陽一模,13）科學(xué)家最近發(fā)明了一種Al-PbO2電池，通過X和Y兩種離子交換膜隔成M、R、

N三個(gè)區(qū)域（a>b）,三個(gè)區(qū)域的電解質(zhì)為K2SO4、H2so八KOH中的一種，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤

的是（）

硫酸

溶液

a%晚限溶液

A.放電時(shí),R區(qū)域的電解質(zhì)濃度逐漸增大

f2+

B.放電時(shí),PbO2電極反應(yīng)為PbO2+2e+4H------Pb+2H2O

C.M區(qū)電解質(zhì)為KOH,且放電時(shí)《通過X膜移向RIX

D.消耗1.8gA1時(shí),N區(qū)域電解質(zhì)溶液減輕16g

答案B

24.（2021重慶新高考適應(yīng)卷,10,改編）雙極膜在電滲析中應(yīng)用廣泛，它由陽離子交換膜和陰離子交換膜復(fù)

合而成。雙極膜內(nèi)層為水層，工作時(shí)水層中的H20解離成H+和0H\并分別通過離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生

遷移。下圖為NaBr溶液的電滲析裝置示意圖。

-9-

\情性電極\5

神陽極液川

訐「交換空2^-I

I.

交換

陰高

r循\T%一

交換膜

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a,

出