高考化学二轮复习(新高考版) 第3部分 高考题型练 不定项选择题专练(一) 电化学（含解析）

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不定项选择题专练(一)　电化学
1．用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．电极Ⅰ为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－ ===2OH－＋H2↑
B．电解时 H＋ 由电极Ⅱ向电极Ⅰ迁移
C．吸收塔中的反应为2NO＋2S2O＋2H2O===N2 ＋4HSO
D．每处理1 mol NO，可同时得到32 g O2
答案　BC
解析　HSO在电极Ⅰ上转化为S2O过程中S的化合价降低，得到电子发生还原反应，则电极Ⅰ为阴极，电极反应为：2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O，故A错误；电极Ⅰ为阴极，则电极Ⅱ为阳极，电解池中阳离子向阴极移动，所以电解池中H＋通过质子膜向电极Ⅰ处移动，故B正确；吸收塔中NO和S2O反应，生成N2和HSO，所以反应方程式为：2NO＋2S2O＋2H2O===N2＋4HSO，故C正确；电极Ⅱ为阳极，H2O在电极Ⅱ上被转化为O2，发生电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，每处理1 mol NO，则转移电子的物质的量为1 mol×2＝2 mol，根据电子转移守恒，则产生O2的物质的量为2 mol×＝0.5 mol，质量为0.5 mol×
32 g·mol－1＝16 g，故D错误。
2．氟离子电池是一种前景广阔的新型电池，其能量密度是目前锂电池的十倍以上且不会因为过热而造成安全风险。如图是氟离子电池工作示意图，其中充电时F－从乙电极流向甲电极，下列关于该电池的说法正确的是(　　)

A．放电时，甲电极的电极反应式为Bi－3e－＋3F－===BiF3
B．放电时，乙电极电势比甲电极高
C．充电时，导线上每通过1 mol e－，甲电极质量增加19 g
D．充电时，外加电源的正极与乙电极相连
答案　C
解析　放电时，甲电极的电极反应式为BiF3 ＋ 3e－=== Bi＋3F－，故A错误；放电时，乙电极电势比甲电极低，故B错误；充电时，甲电极发生Bi－3e－＋3F－===BiF3，导线上每通过1 mol e－，则有1 mol F－变为BiF3，其质量增加19 g，故C正确；充电时，外加电源的负极与乙电极相连，故D错误。
3．我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下：

下列说法不正确的是(　　)
A．b为电源的正极
B．①②中，捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化
C．a极的电极反应式为2C2O－4e－===4CO2 ＋ O2
D．上述装置存在反应：CO2C＋O2
答案　B
解析　A项，a电极反应是2C2O－4e－===4CO2＋O2，发生氧化反应，是电解池的阳极，则b为正极，正确；B项，①捕获CO2时生成的C2O中碳元素的化合价仍为＋4价，②捕获CO2时生成CO时碳元素的化合价仍为＋4价，碳元素的化合价均未发生变化，错误；C项，由电解装置示意图可知，a电极反应是2C2O－4e－===4CO2＋O2，正确；D项，由电解装置示意图可知a电极生成O2，d电极生成C，电解池总反应式为CO2C＋O2，正确。
4．潮湿环境、Cl－、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。如图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是(　　)

A．腐蚀过程中，青铜基体是正极
B．若有64 g Cu腐蚀，理论上消耗氧气的体积为11.2 L(标准状况)
C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变
D．环境中的Cl－、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓
答案　BD
解析　结合图示信息可知青铜基体中的铜失去电子变为Cu2＋，失电子应为原电池的负极，腐蚀过程中，青铜基体是负极，A错误；负极发生反应：Cu－2e－===Cu2＋，64 g铜的物质的量为1 mol，n(e－)＝2 mol，正极上O2得电子发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，由于正负极得失电子总数相等，则反应消耗O2的物质的量为n(O2)＝0.5 mol，其在标准状况下的体积为11.2 L，B正确；多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率主要是因为其作正极，多孔结构能够增大反应物与电极的接触面积从而加快了反应速率，但对反应的焓变没有影响，C错误；负极发生反应：Cu－2e－===Cu2＋，正极氧气得电子发生反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，产生的阴、阳离子与溶液中氯离子结合生成Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为：2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2(OH)3Cl↓，D正确。
5．南京大学研究发现TiO2－x晶体中存在的晶体缺陷有利于提高导电性和提供镁离子储位，可用作新型镁电池负极材料，该电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．放电时，a为电池负极
B．充电时，Mg2＋向b电极移动
C．放电时，a极的电极反应式为nMg2＋＋V2O5＋2ne－===MgnV2O5
D．充电时，b极的电极反应式为MgnTiO2－x－2ne－===nMg2＋＋TiO2－x
答案　BC
解析　TiO2－x晶体中存在的晶体缺陷有利于提高导电性和提供镁离子储位，可用作新型镁电池负极材料，放电时，b为负极，负极上MgnTiO2－x失电子，a为正极；充电时，b与外接电源的负极相连为阴极，a与外接电源的正极相连为阳极，充电时，阳离子向阴极移动，据此分析解答。根据分析，放电时，b为电池负极，故A错误；充电时为电解池，阳离子向阴极移动，根据分析，b与外接电源的负极相连为阴极，则Mg2＋向b电极移动，故B正确；放电时，a极为正极，得电子，发生还原反应，电极反应式为：nMg2＋＋V2O5＋2ne－===MgnV2O5，故C正确；充电时，b与外接电源的负极相连为阴极，发生还原反应，电极反应式为：nMg2＋＋TiO2－x＋2ne－===MgnTiO2－x，故D错误。



6．某测定O2含量的传感器工作原理如图所示。O2 通过聚四氟乙烯膜进入传感器只与AlI3 反应生成Al2O3和I2，RbAg4I5固体只传导Ag＋，E为电位计。下列说法错误的是(　　)

A．电子由a极移动到b极
B．RbAg4I5质量不发生变化
C．b极的电极反应式为：Ag＋I－－e－===AgI
D．该传感器协同总反应方程式为：3O2＋4AlI3＋12Ag===2Al2O3＋12AgI
答案　AC
解析　原电池中电子经导线由负极流向正极，即从b极移动到a极，故A错误；放电过程中负极Ag失电子发生氧化反应生成Ag＋进入RbAg4I5固体，根据电荷守恒可知固体中同时有等量的Ag＋流入正极，所以RbAg4I5质量不发生变化，故B正确；RbAg4I5固体只传导Ag＋，所以碘离子无法到达b极和Ag＋反应生成AgI，所以b极的电极反应式为Ag－e－===Ag＋，故C错误；传感器中发生4AlI3＋3O2===2Al2O3＋6I2，正极碘被氧化成碘离子后和银离子结合生成AgI，电极反应式为I2＋2Ag＋＋2e－===2AgI，负极反应为Ag－e－===Ag＋，所以协同总反应为：3O2＋4AlI3＋12Ag===2Al2O3＋12AgI，故D正确。
7．工业上常采用“电催化氧化­化学沉淀法”对化学镀镍废水进行处理，电解过程中电解槽中H2O、Cl－放电产生·OH、HClO，在活性组分作用下，阴阳两极区发生的反应如下(R表示有机物)：
①R＋·OH―→CO2＋H2O
②R＋HClO―→CO2＋H2O＋Cl－
③H2PO＋2·OH－4e－===PO＋4H＋
④HPO＋·OH－2e－===PO＋2H＋
⑤H2PO＋2ClO－===PO＋2H＋＋2Cl－
⑥HPO＋ClO－===PO＋H＋＋Cl－
⑦Ni2＋＋2e－===Ni
⑧2H＋＋2e－===H2↑
下列说法不正确的是(　　)
A．·OH、HClO在阳极上产生
B．增大电极电压，电化学氧化速率加快
C．电解时，阴极附近pH逐渐升高，Ni2＋去除率逐渐减小
D．向电解后的废水中加入CaCl2可以去除磷元素
答案　C
解析　电解过程中电解槽中H2O、Cl－放电产生·OH、HClO，可得电极反应为H2O－e－===H＋＋·OH，Cl－－2e－＋H2O===HClO＋H＋，失电子在阳极反应，故A正确；增大电极电压，可以加快导线中电子的移动速度，同时加快溶液中离子的移动速度，电化学氧化速率加快，故B正确；电解时，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni,2H＋＋2e－===H2↑，镍离子得电子转变成金属单质除去，pH升高后，镍离子能与氢氧根结合成氢氧化镍沉淀，仍然可以从废水中去除，因此没有降低其去除效率，故C错误；向电解后的废水中加入CaCl2可以与产生的磷酸根离子形成磷酸钙沉淀，从而去除废水中的磷元素，故D正确。