备战2025年高考二轮复习化学（通用版）大单元 选择题突破练9 A组（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考二轮复习化学（通用版）大单元 选择题突破练9 A组（Word版附解析），共5页。
学生用书P231
(选择题每小题3分)
题组一 新型化学电源
1.“软电池”采用薄层纸片作为载体和传导体,在一边附着锌,在另一边附着二氧化锰。电池总反应式为Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnOOH。下列说法不正确的是( )
A.该电池中Zn为负极,MnO2为正极
B.该电池的正极反应式为MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-
C.电池工作时水分子和OH-都能通过薄层纸片
D.导电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路电子由MnO2流向Zn
答案:D
解析:反应中Zn被氧化,应为原电池的负极,MnO2被还原,应为原电池的正极,A正确;MnO2被还原,应为原电池的正极,电极反应式为MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-,B正确;电池工作时OH-向负极移动,C正确;放电时外电路电子由Zn流向MnO2,内电路由离子的定向移动形成闭合电路,D错误。
2.(2024·上海卷)关于下述电化学反应过程,描述正确的是( )
A.该装置实现电能转化为化学能
B.电极b是负极
C.电子从电极a经过负载到电极b再经过水体回到电极a
D.每1 ml (CH2O)n参与反应时,转移4 ml电子
答案:B
解析:本题为自发的氧化还原反应,故为原电池,原电池是一个由化学能转化为电能的装置,A项错误;电极a上NO3-化合价降低,发生还原反应为正极,电极b上碳元素化合价升高发生氧化反应,为原电池的负极,B项正确;电子在外电路中由负极流向正极,电子不进入水体,C项错误;1 ml (CH2O)n被氧化后得到n ml CO2,可知转移4n ml e-,D项错误。
3.(2024·广东江门一模)钇稳定氧化锆浓差电池可用于测定待测环境中氧气的含量,在冶金、能源等领域应用广泛。其原理是利用空气与待测环境中氧气的浓度差对电压的影响,某工作状态如图所示。该电池工作时,下列说法不正确的是( )
A.电极A为正极
B.O2-由电极A向电极B迁移
C.电极B发生的反应为2O2--4e-O2↑
D.理论上,电解质中O2-的总物质的量会增加
答案:D
解析:由题给信息可知,空气侧的铂电极为浓差电池的正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧负离子,A电极为正极,反应式为O2+4e-2O2-,测量侧的铂电极B为负极,氧负离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2O2--4e-O2↑,相同压强下,测量侧气体中氧气含量越低,浓差电池的电势差越大。由分析可知,空气侧的铂电极为正极,A正确;阴离子向负极移动,O2-由电极A向电极B迁移,B正确;测量侧的铂电极B为负极,氧负离子在负极失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为2O2--4e-O2↑,C正确;结合得失电子守恒,理论上,电解质中O2-的总物质的量不变,D错误。
4.(2024·辽宁沈阳一模)2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业化元年。该二次电池的电极材料为Na2Mn[Fe(CN)6](普鲁士白)和NaxCy(嵌钠硬碳)。下列说法中错误的是( )
A.放电时,左边电极电势高
B.放电时,负极的电极反应式可表示为Na(x+1)Cy-e-NaxCy+Na+
C.充电时,电路中每转移1 ml电子,阳极质量增加23 g
D.比能量:锂离子电池高于钠离子电池
答案:C
解析:根据图示,放电时,NaxCy中的钠失去电子生成Na+,因此NaxCy为负极。放电时,左边电极为正极,电极电势高,A正确;放电时,负极的电极反应式可表示为Na(x+1)Cy-e-NaxCy+Na+,B正确;充电时,阳极反应式为Na2Mn[Fe(CN)6]-2e-2Na++Mn[Fe(CN)6],电路中每转移1 ml电子,阳极质量减少23 g,C错误;比能量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,Li、Na原子正常状态下反应时均失去1个电子,但Li的相对原子质量小于Na的,故锂离子电池的比能量高于钠离子电池的,D正确。
题组二 金属腐蚀与防护
5.“北溪”天然气管道至少泄漏8万吨天然气,近20年间甲烷的温室效应率是CO2的84倍。已知管道接口处有钢铁材料等,海水的pH约为8.0。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是( )
A.损坏的钢铁材料在海水中主要发生吸氧腐蚀
B.制造管道时表面涂层能起到抗腐蚀作用
C.w g铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数一定为3w56×NA
D.修复管道时在钢管表面镶嵌锌块,这种方法叫牺牲阳极法
答案:C
解析:钢铁在弱碱性环境中主要发生吸氧腐蚀,A正确;表面涂层能防止钢铁管道和水、O2等物质接触,从而起到抗腐蚀作用,B正确;钢铁腐蚀时负极电极反应式为Fe-2e-Fe2+,w g铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数为2w56×NA,后续发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,不属于电化学腐蚀,C错误;锌比铁活泼,在海水中构成原电池,锌为负极,铁为正极,这种保护钢铁的方法叫牺牲阳极法,D正确。
6.钢铁工业是我国国民经济的基础产业,研究钢铁的防腐有着重要的意义。某课题组进行如下实验:
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅱ中正极的电极反应式为4H++O2+4e-2H2O
B.实验Ⅱ中5 min时出现红色区域,说明铁钉腐蚀速率比Ⅰ快
C.由K3[Fe(CN)6]的阴离子配位数可推出其空间结构为正六边形
D.若将Ⅱ中Zn片换成Cu片,推测Cu片周边会出现红色,铁钉周边会出现蓝色
答案:D
解析:实验Ⅰ中铁钉周边出现少量红色和蓝色区域,有少量红棕色铁锈生成说明铁作原电池的负极,铁钉发生吸氧腐蚀被损耗,实验Ⅱ中铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化说明锌作原电池的负极被损耗,铁作正极被保护,使铁的腐蚀速率比实验Ⅰ慢。由分析可知,实验Ⅱ中铁为原电池的正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-,A错误;由分析可知,实验Ⅱ中锌作原电池的负极被损耗,铁作正极被保护,使铁的腐蚀速率比实验Ⅰ慢,B错误;由铁氰化钾的阴离子配位数为6可知,配离子的空间结构为正八边形,C错误;若将Ⅱ中锌片换成铜片,金属性强于铜的铁为原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成的亚铁离子能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,铜为正极,在水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子使溶液变为红色,D正确。
题组三 电解原理及应用
7.(2023·北京卷)回收利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A.废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B.装置a中溶液显碱性的原因是HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
D.装置b中的总反应为SO32-+CO2+H2OHCOOH+SO42-
答案:C
解析:SO2是酸性氧化物,废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨,A正确;装置a中溶液的溶质为NaHCO3,溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于电离程度,B正确;装置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体,CO2与NaHCO3溶液不反应,不能吸收CO2,C错误;由电解池阴极和阳极反应式可知,装置b中总反应为SO32-+CO2+H2OHCOOH+SO42-,D正确。
8.(2024·广东韶关一模)酸性废水中的NH4+可在一定条件下利用硝酸盐菌转化为NO3-,再用如图所示装置除去NO3-,下列有关说法不正确的是( )
A.b端为铅酸蓄电池的负极
B.该装置电能转化为化学能
C.M为阳离子交换膜
D.电解池阴极的电极反应式为2NO3-+6H2O+10e-N2↑+12OH-
答案:D
解析:硝酸根转化为氮气应该是在阴极上发生的,所以b是电源的负极,a是正极,A正确;图示的电化学装置属于电解装置,把电能转化为化学能,B正确;若图中为阴离子交换膜,只允许阴离子通过,则硝酸根离子会由右侧区域向左侧区域移动,影响去除硝酸根离子的效果。若为阳离子交换膜,只允许阳离子通过,阳极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+,则产生的氢离子及酸性废水中氢离子会由左侧区域向右侧区域移动,参与阴极反应而除去硝酸根离子和氢离子,达到使用目的,故图中离子交换膜应为阳离子交换膜,C正确;据分析Ag-Pt为阴极,Ag-Pt电极上NO3-得电子被还原为N2、电解质溶液为酸性废水,则阴极的电极反应式为2NO3-+12H++10e-N2↑+6H2O,D错误。
9.(2024·四川成都一模)我国科学家报道了机理如图所示的电化学过程。下列说法正确的是( )
A.Ni-YSZ电极为负极,发生氧化反应
B.Ni电极上的电极反应式为3CO2+4e-C+2CO32-
C.理论上,每有1 ml CO2与O2-结合,电路中转移的电子数为4NA
D.该过程是将甲烷转化成了二氧化碳,比甲烷燃烧更高效地利用了甲烷的化学能
答案:C
解析:由图可知,Ni-YSZ电极上CH4→CO2,C元素化合价升高,电极反应式为CH4+2O2--4e-CO2+2H2,为该电解池的阳极,发生氧化反应,A错误;Ni电极C元素化合价降低得电子,故Ni电极为阴极,电极反应式为CO32-+4e-C+3O2-,B错误;Ni电极上每转移4 ml电子会生成3 ml O2-,其中2 ml O2-用于参加阳极反应生成CO2,另外1 ml O2-与生成的CO2结合成CO32-,故理论上,每有1 ml CO2与O2-结合,电路中转移电子数为4NA,C正确;该过程是利用电解的条件,将甲烷分解成碳和氢气,是电能转化为化学能的过程,不是甲烷氧化提供能量的过程,D错误。
题组四 交换膜在电化学中的应用
10.(2024·浙江浙南联盟一模)太阳能光电催化-化学耦合分解H2S的装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.若接铅酸蓄电池进行电解,b极接Pb电极
B.a极的电极反应为:H2S-2e-S+2H+
C.理论上每生成1 ml氢气则消耗2 ml Fe2+
D.利用太阳能进行电催化可以节约能源并产生清洁能源
答案:B
解析:从图中可以看出,b极H+得电子生成H2,则b极为阴极,若接铅酸蓄电池进行电解,b极接Pb电极(负极),A正确;a极的电极反应式为Fe2+-e-Fe3+,B不正确;理论上每生成1 ml氢气,线路中转移2 ml e-,则消耗2 ml Fe2+,C正确;利用太阳能进行电催化,将光能转化为化学能,不需消耗电能,可以节约能源,并产生清洁能源,D正确。实验
装置
5 min时现象
25 min时现象
Ⅰ
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边出现少量红色和蓝色区域,有少量红棕色铁锈生成
Ⅱ
铁钉周边出现红色区域,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深,区域变大,未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化