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高考化学一轮复习真题精练第九章化学反应与电能课件
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这是一份高考化学一轮复习真题精练第九章化学反应与电能课件，共42页。PPT课件主要包含了第28练二次电池等内容，欢迎下载使用。
第27练 原电池原理及应用
1. [2021广东·9,2分,难度★★☆☆☆]火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时（ ）A.负极上发生还原反应B.CO2在正极上得电子C.阳离子由正极移向负极D.将电能转化为化学能
2. [2022湖南·8,3分,难度★★☆☆☆]海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下,下列说法错误的是（ ）A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池
3. [2021山东·10,2分,难度★★★☆☆]以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是（ ）A.放电过程中,K+均向负极移动B.放电过程中,KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1 ml O2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L
4 .[2019全国Ⅰ·12,6分,难度★★★☆☆]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
5. [2022浙江1月·21,2分,难度★★★☆☆]pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示,以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液,并插入Ag-AgCl电极)和另一Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电池的电动势E存在关系:pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是( )A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1 ml·L-1)B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化C.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的pHD.pH计工作时,电能转化为化学能
6. [2020山东·10,2分,难度★★★☆☆]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是( )A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移1 ml电子时,模拟海水理论上除盐58.5 gD.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
6.B【图象分析】 结合图示可知放电时的电极反应如下:根据上述分析可知,A项正确;该电池工作时,Cl-向a极移动,Na+向b极移动,即隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,B项错误;电路中转移1 ml电子时,向a极和b极分别移动1 ml Cl-和1 ml Na+,则模拟海水理论上可除盐58.5 g,C项正确;电池工作时负极产生CO2,正极产生H2,结合正、负极的电极反应知,一段时间后,正极和负极产生气体的物质的量之比为2∶1,D项正确。
7. [2021河北·9,3分,难度★★★☆☆]K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是( )A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充电时,b电极为阳极C.产生1 Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9 g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9 g水
1. [2021辽宁·10,3分,难度★★★☆☆]如图,某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物Li3Bi。下列说法正确的是( )A.放电时,M电极反应为Ni-2e-=Ni2+B.放电时,Li+由M电极向N电极移动C.充电时,M电极的质量减小D.充电时,N电极反应为Li3Bi+3e-=3Li++Bi
2. [2022广东·16,4分,难度★★★☆☆]科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为:NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3下列说法正确的是( )A.充电时电极b是阴极B.放电时NaCl溶液的pH减小C.放电时NaCl溶液的浓度增大D.每生成1 ml Cl2,电极a质量理论上增加23 g
4. [2021浙江6月·22,2分,难度★★★☆☆]某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为LiCO2薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确的是( )A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连B.放电时,外电路通过a ml电子时,LiPON薄膜电解质损失a ml Li+C.放电时,电极B为正极,反应可表示为Li1-xCO2+xLi++xe-=LiCO2D.电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCO2 Si+LiCO2
4.B 【原理分析】 根据题中信息和图示装置,可知该电池放电时,电极A为负极,电极B为正极,电极反应为:结合充电时Li+得电子成为Li嵌入电极A的薄膜材料中,知充电时电极A为阴极,则集流体A应和外接电源负极相连,A项正确;放电时,外电路中通过a ml电子时,负极(电极A)生成的a ml Li+通过LiPON薄膜电解质转移至电极B,LiPON薄膜电解质并未损失Li+,B项错误;由上述分析知,C项正确;结合正极和负极反应式可写出电池总反应为LixSi+Li1-xCO2 Si+LiCO2,D项正确。
第29练 电解原理及应用
1. [2022广东·10,2分,难度★★☆☆☆]以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中( )A.阴极发生的反应为Mg-2e-=Mg2+B.阴极上Al被氧化C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D.阳极和阴极的质量变化相等
2. [2021江苏·12,3分,难度★★☆☆☆]通过下列方法可分别获得H2和O2:①通过电解获得NiOOH和H2(装置如图所示);②在90 ℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是( )A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小B.电解时阳极电极反应式:Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2OC.电解的总反应方程式:2H2O 2H2↑+O2↑D.电解过程中转移4 ml电子,理论上可获得22.4 L O2
3. [2021全国乙·12,6分,难度★★★☆☆]沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。下列叙述错误的是( )A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
4. [2021广东·16,4分,难度★★★☆☆]钴(C)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是( )A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1 ml C,Ⅰ室溶液质量理论上减少16 gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:2C2++2H2O 2C+O2↑+4H+
7. [2020全国Ⅱ·12,6分,难度★★★☆☆]电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是( )A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D.总反应为:WO3+xAg=AgxWO3
8 .[2021辽宁·13,3分,难度★★★☆☆]利用 (Q)与 (QH2)电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误的是( )A.a为电源负极B.溶液中Q的物质的量保持不变C.CO2在M极被还原D.分离出的CO2从出口2排出
9. [2021天津·11,3分,难度★★★☆☆]如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断错误的是( )A.a是电源的负极B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色C.随着电解的进行,CuCl2溶液浓度变大D.当0.01 ml Fe2O3完全溶解时,至少产生气体336 mL(折合成标准状况下)
第30练 金属的腐蚀与防护
1.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
2. [2022广东·11,4分,难度★★★☆☆]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
第31练 新型电化学装置的分析
1 [2022全国乙·12,6分,难度★★★☆☆]Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来,科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-=Li) 和阳极反应(Li2O2 +2h+=2Li++O2) 对电池进行充电。下列叙述错误的是( )A.充电时,电池的总反应Li2O2=2Li+O2B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
1.C【电池分析】 由图可知该装置为二次电池,放电时O2→Li2O2,Li→Li+；充电时Li2O2→O2,Li+→Li,由此写出的电极反应式如下:充电时为电解池,由题目信息知,光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),电子通过外电路转移到锂电极发生反应Li++e-=Li,光催化电极上发生反应Li2O2+2h+=2Li++O2,总反应为Li2O2=2Li+O2,因此充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,A、B项正确;放电时,阳离子移向正极,因此放电时,Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C项错误;放电时,正极发生还原反应,其电极反应式为O2+2e-+2Li+=Li2O2,D项正确。
2. [2021湖南·10,3分,难度★★★☆☆]锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:下列说法错误的是( )A.放电时,N极为正极B.放电时,左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C.充电时,M极的电极反应式为Zn2++2e-=ZnD.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过
2.B【原理分析】 锌溴液流电池的电解液为ZnBr2水溶液,电解液通过泵循环流过正、负电极表面。充电时锌沉积在阴极上,阳极生成的溴转化成Br2复合物贮存在贮液器中;放电时负极表面的锌溶解,正极Br2复合物放电转变成溴离子,电解液回到溴化锌的状态。A项,放电时,M极Zn失去电子,为负极,则N极为正极,正确;B项,放电时,负极发生反应:Zn-2e-=Zn2+,正极发生反应:Br2+2e-=2Br-,溶液中有Zn2+与Br-生成,通过循环回路,左侧贮液器中ZnBr2的浓度逐渐增大,错误;C项,充电时,M极Zn2+得电子,被还原为Zn,正确;D项,结合题图知,隔膜的作用是防止Br2通过,造成电池自放电,但可以让Br-和Zn2+通过,正确。
3. [2021全国甲·13,6分,难度★★★☆☆]乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( )A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为: +2H++2e- +H2OC.制得2 ml乙醛酸,理论上外电路中迁移了1 ml电子D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移
3.D 根据图示,石墨电极一侧发生反应2Br--2e-=Br2、OHC—CHO+Br2+H2O—>HOOC—CHO+2HBr,总反应为OHC—CHO-2e-+H2O=HOOC—CHO+2H+,因此石墨电极为阳极,KBr不只是起到电解质的作用,A项错误,B项错误;根据阳极总反应OHC—CHO-2e-+H2O=HOOC—CHO+2H+、阴极反应HOOC—COOH+2e-+2H+=HOOC—CHO+H2O,可得总反应式为OHC—CHO+HOOC—COOH=2HOOC—CHO,故制得2 ml乙醛酸,理论上外电路中迁移了2 ml电子,C项错误;根据阴极(铅电极)反应,双极膜中间层中的H+在外电场作用下向阴极(铅电极)迁移,D项正确。
4 .[2018全国Ⅰ·13,6分,难度★★★★☆]最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:1、EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+ 2、2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是（ ）A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2OB.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
第27练 原电池原理及应用
1. [2021广东·9,2分,难度★★☆☆☆]火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时（ ）A.负极上发生还原反应B.CO2在正极上得电子C.阳离子由正极移向负极D.将电能转化为化学能
2. [2022湖南·8,3分,难度★★☆☆☆]海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下,下列说法错误的是（ ）A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池
3. [2021山东·10,2分,难度★★★☆☆]以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是（ ）A.放电过程中,K+均向负极移动B.放电过程中,KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1 ml O2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L
4 .[2019全国Ⅰ·12,6分,难度★★★☆☆]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
5. [2022浙江1月·21,2分,难度★★★☆☆]pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示,以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液,并插入Ag-AgCl电极)和另一Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电池的电动势E存在关系:pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是( )A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1 ml·L-1)B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化C.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的pHD.pH计工作时,电能转化为化学能
6. [2020山东·10,2分,难度★★★☆☆]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是( )A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜C.当电路中转移1 ml电子时,模拟海水理论上除盐58.5 gD.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
6.B【图象分析】 结合图示可知放电时的电极反应如下:根据上述分析可知,A项正确;该电池工作时,Cl-向a极移动,Na+向b极移动,即隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,B项错误;电路中转移1 ml电子时,向a极和b极分别移动1 ml Cl-和1 ml Na+,则模拟海水理论上可除盐58.5 g,C项正确;电池工作时负极产生CO2,正极产生H2,结合正、负极的电极反应知,一段时间后,正极和负极产生气体的物质的量之比为2∶1,D项正确。
7. [2021河北·9,3分,难度★★★☆☆]K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是( )A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充电时,b电极为阳极C.产生1 Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9 g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9 g水
1. [2021辽宁·10,3分,难度★★★☆☆]如图,某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物Li3Bi。下列说法正确的是( )A.放电时,M电极反应为Ni-2e-=Ni2+B.放电时,Li+由M电极向N电极移动C.充电时,M电极的质量减小D.充电时,N电极反应为Li3Bi+3e-=3Li++Bi
2. [2022广东·16,4分,难度★★★☆☆]科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为:NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3下列说法正确的是( )A.充电时电极b是阴极B.放电时NaCl溶液的pH减小C.放电时NaCl溶液的浓度增大D.每生成1 ml Cl2,电极a质量理论上增加23 g
4. [2021浙江6月·22,2分,难度★★★☆☆]某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为LiCO2薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确的是( )A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连B.放电时,外电路通过a ml电子时,LiPON薄膜电解质损失a ml Li+C.放电时,电极B为正极,反应可表示为Li1-xCO2+xLi++xe-=LiCO2D.电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCO2 Si+LiCO2
4.B 【原理分析】 根据题中信息和图示装置,可知该电池放电时,电极A为负极,电极B为正极,电极反应为:结合充电时Li+得电子成为Li嵌入电极A的薄膜材料中,知充电时电极A为阴极,则集流体A应和外接电源负极相连,A项正确;放电时,外电路中通过a ml电子时,负极(电极A)生成的a ml Li+通过LiPON薄膜电解质转移至电极B,LiPON薄膜电解质并未损失Li+,B项错误;由上述分析知,C项正确;结合正极和负极反应式可写出电池总反应为LixSi+Li1-xCO2 Si+LiCO2,D项正确。
第29练 电解原理及应用
1. [2022广东·10,2分,难度★★☆☆☆]以熔融盐为电解液,以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al的再生。该过程中( )A.阴极发生的反应为Mg-2e-=Mg2+B.阴极上Al被氧化C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D.阳极和阴极的质量变化相等
2. [2021江苏·12,3分,难度★★☆☆☆]通过下列方法可分别获得H2和O2:①通过电解获得NiOOH和H2(装置如图所示);②在90 ℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是( )A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小B.电解时阳极电极反应式:Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2OC.电解的总反应方程式:2H2O 2H2↑+O2↑D.电解过程中转移4 ml电子,理论上可获得22.4 L O2
3. [2021全国乙·12,6分,难度★★★☆☆]沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。下列叙述错误的是( )A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
4. [2021广东·16,4分,难度★★★☆☆]钴(C)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是( )A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1 ml C,Ⅰ室溶液质量理论上减少16 gC.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应:2C2++2H2O 2C+O2↑+4H+
7. [2020全国Ⅱ·12,6分,难度★★★☆☆]电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是( )A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移C.W元素的化合价升高D.总反应为:WO3+xAg=AgxWO3
8 .[2021辽宁·13,3分,难度★★★☆☆]利用 (Q)与 (QH2)电解转化法从烟气中分离CO2的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极,溶液不能通过。下列说法错误的是( )A.a为电源负极B.溶液中Q的物质的量保持不变C.CO2在M极被还原D.分离出的CO2从出口2排出
9. [2021天津·11,3分,难度★★★☆☆]如下所示电解装置中,通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成,Fe2O3逐渐溶解,下列判断错误的是( )A.a是电源的负极B.通电一段时间后,向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液,出现红色C.随着电解的进行,CuCl2溶液浓度变大D.当0.01 ml Fe2O3完全溶解时,至少产生气体336 mL(折合成标准状况下)
第30练 金属的腐蚀与防护
1.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
2. [2022广东·11,4分,难度★★★☆☆]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是( )A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
第31练 新型电化学装置的分析
1 [2022全国乙·12,6分,难度★★★☆☆]Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好应用前景。近年来,科学家研究了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-=Li) 和阳极反应(Li2O2 +2h+=2Li++O2) 对电池进行充电。下列叙述错误的是( )A.充电时,电池的总反应Li2O2=2Li+O2B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-=Li2O2
1.C【电池分析】 由图可知该装置为二次电池,放电时O2→Li2O2,Li→Li+；充电时Li2O2→O2,Li+→Li,由此写出的电极反应式如下:充电时为电解池,由题目信息知,光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),电子通过外电路转移到锂电极发生反应Li++e-=Li,光催化电极上发生反应Li2O2+2h+=2Li++O2,总反应为Li2O2=2Li+O2,因此充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,A、B项正确;放电时,阳离子移向正极,因此放电时,Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C项错误;放电时,正极发生还原反应,其电极反应式为O2+2e-+2Li+=Li2O2,D项正确。
2. [2021湖南·10,3分,难度★★★☆☆]锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:下列说法错误的是( )A.放电时,N极为正极B.放电时,左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C.充电时,M极的电极反应式为Zn2++2e-=ZnD.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过
2.B【原理分析】 锌溴液流电池的电解液为ZnBr2水溶液,电解液通过泵循环流过正、负电极表面。充电时锌沉积在阴极上,阳极生成的溴转化成Br2复合物贮存在贮液器中;放电时负极表面的锌溶解,正极Br2复合物放电转变成溴离子,电解液回到溴化锌的状态。A项,放电时,M极Zn失去电子,为负极,则N极为正极,正确;B项,放电时,负极发生反应:Zn-2e-=Zn2+,正极发生反应:Br2+2e-=2Br-,溶液中有Zn2+与Br-生成,通过循环回路,左侧贮液器中ZnBr2的浓度逐渐增大,错误;C项,充电时,M极Zn2+得电子,被还原为Zn,正确;D项,结合题图知,隔膜的作用是防止Br2通过,造成电池自放电,但可以让Br-和Zn2+通过,正确。
3. [2021全国甲·13,6分,难度★★★☆☆]乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( )A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为: +2H++2e- +H2OC.制得2 ml乙醛酸,理论上外电路中迁移了1 ml电子D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移
3.D 根据图示,石墨电极一侧发生反应2Br--2e-=Br2、OHC—CHO+Br2+H2O—>HOOC—CHO+2HBr,总反应为OHC—CHO-2e-+H2O=HOOC—CHO+2H+,因此石墨电极为阳极,KBr不只是起到电解质的作用,A项错误,B项错误;根据阳极总反应OHC—CHO-2e-+H2O=HOOC—CHO+2H+、阴极反应HOOC—COOH+2e-+2H+=HOOC—CHO+H2O,可得总反应式为OHC—CHO+HOOC—COOH=2HOOC—CHO,故制得2 ml乙醛酸,理论上外电路中迁移了2 ml电子,C项错误;根据阴极(铅电极)反应,双极膜中间层中的H+在外电场作用下向阴极(铅电极)迁移,D项正确。
4 .[2018全国Ⅰ·13,6分,难度★★★★☆]最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:1、EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+ 2、2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是（ ）A.阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2OB.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+SC.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
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