2019高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題48 電解原理的應(yīng)用練習(xí).doc

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專題48 電解原理的應(yīng)用 1．（2018屆廣東省七校聯(lián)合體高三第三次聯(lián)考）如圖所示，甲池的總反應(yīng)式為N2H4＋O2===N2＋2H2O。下列說法正確的是 A． 乙池中Fe電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B． 乙池中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)可寫為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C． 甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小 D． 甲池中每消耗0.1 mol N2H4乙池電極上則會析出6.4 g固體 【答案】B 2．（2018屆山東省七校聯(lián)合體高三第二次聯(lián)考）某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置。電極I為Al，其他電極均為Cu，則（ ） A． 電極I發(fā)生還原反應(yīng) B． 電極II逐漸溶解 C． 電流方向：電極IV―→―→電極I D． 電極III的電極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu 【答案】C 【解析】A、根據(jù)分析可知，I為負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；B、電極II為正極，電解質(zhì)溶液中的銅離子在正極得到電子生成銅單質(zhì)，電極II有銅析出，B錯誤；C、根據(jù)分析可知，電極I為負(fù)極，電極II為正極，與負(fù)極相連的電極Ⅳ為電解池的陰極，與正極相連的電極Ⅲ為電解池的陽極。所以電流方向：電極IV―→―→電極I，C正確；D、電極III為陽極，電極反應(yīng)為：Cu -2e-= Cu2+，D正確。 3．（2018屆甘肅省靖遠(yuǎn)縣高三第四次聯(lián)考）利用電化學(xué)原理還原CO2制取ZnC2O4的裝置如圖所示(電解液不參加反應(yīng))，下列說法正確的是 A． 可用H2SO4溶液作電解液 B． 陽離子交換膜的主要作用是増強(qiáng)導(dǎo)電性 C． Pb電極的電極反應(yīng)式是2CO2-2e-==C2O42- D． 工作電路中毎流過0.02mol電子，Zn電極質(zhì)量減重0.65g 【答案】D 4．（2018屆山東省淄博市高三第二次模擬考試）某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4還原為Na2S。下列說法錯誤的是 A． 充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B． 放電時，a極的電極反應(yīng)式為：4S2--6e-=S42- C． 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：3I--2e-=I3- D． M是陰離子交換膜 【答案】D 5．（2018屆山東省師范大學(xué)附屬中學(xué)高三第十一次模擬）某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4還原為Na2S。下列說法錯誤的是 A． 關(guān)閉K2打開K1時，該裝置實(shí)現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化為電能，又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B． M是陽離子交換膜. C． 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：3I--2e-=I3- D． 放電時，b極區(qū)總離子濃度減小。 【答案】D 【解析】充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來，A正確；M是陽離子交換膜，鈉離子能夠自由通過，B正確；充電時，陽極失電子被氧化，陽極的電極反應(yīng)式為3I--2e-=I3-，C正確；放電時，a極為負(fù)極，b極為正極，極反應(yīng)為：I3-+2e-=3I-，b極區(qū)總離子濃度增大，D錯誤。 6．（2018屆安徽省宿州市高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測）下圖為光伏發(fā)電電解甲基肼[CH3－NH－NH2]制氫的裝置示意圖(電解池中交換膜僅阻止氣體通過，a、b極均為惰性電極)。下列敘述中正確的是 A． N型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極 B． 制氫裝置溶液中電子從a極流向b極 C． 工作時，產(chǎn)生的N2、H2體積比為1：3(同溫同壓) D． 工作時，a極的電極反應(yīng)式為CH3－NH－NH2+12OHˉ－10eˉ=CO32-+N2↑+9H2O 【答案】D 7．（2018屆福建省莆田市高三下學(xué)期第二次（5月）質(zhì)量測試）以NaBH4和H2O2作原料的燃料電池，可用作空軍通信衛(wèi)星。電池負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，其工作原理如下圖所示。下列說法錯誤的是 A． 電池放電時Na+從a極區(qū)移向b極區(qū) B． 電極b采用Pt/C，該極溶液的pH增大 C． 該電池a極的反應(yīng)為BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2O D． 電池總反應(yīng)：BH4- + 4H2O2 === BO2- + 6H2O 【答案】B 【解析】A、電池放電時，原電池中的陽離子向正極移動，所以Na+從a極移向b極，A正確；B、b極為正極，正極材料是MnO2，不是Pt/C，B錯誤；C、a極發(fā)生氧化反應(yīng)：BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O，C正確；D、電池總反應(yīng)：BH4- + 4H2O2 === BO2- + 6H2O，D正確。 8．（2018屆云南省保山市高三畢業(yè)復(fù)習(xí)統(tǒng)一檢測一）LiFePO4是鋰離子電池一種電極材料，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、資源豐富、安全性能好、無毒．該電極材料在充放電時的變化如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是（　　） A． 放電時該電極為負(fù)極 B． 充電是Li+向陽極移動 C． 充電時該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為LiFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+ D． 該電池可以用磷酸溶液作電解質(zhì) 【答案】C 9．（2018屆云南省保山市高三畢業(yè)復(fù)習(xí)統(tǒng)一檢測一）臭氧是常見的強(qiáng)氧化劑,廣泛用于水處理系統(tǒng)。制取臭氧的方法很多，其中高壓放電法和電解純水法原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是　(　　) A． 高壓放電法,反應(yīng)的原理為3O22O3 B． 高壓放電出來的空氣中，除含臭氧外還含有氮的氧化物 C． 電解純水時，電極b周圍發(fā)生的電極反應(yīng)有6OH--6e-=O3↑+3H2O和4OH--4e-=O2↑+2H2O D． 電解水時，H+由電極a經(jīng)聚合電解質(zhì)薄膜流向電極b 【答案】D 10．（2018屆四川省宜賓市高高三第三次診斷考試）用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖。下列敘述正確的是 A． 電源的B極為負(fù)極 B． 可選用石英代替粗硅 C． 電解時，熔融鹽中Li+向粗硅移動 D． 陽極反應(yīng)：Si＋4H－－4e－= SiH4↑ 【答案】D 【解析】根據(jù)該裝置圖，該裝置為電解池，總反應(yīng)為：Si＋2H2= SiH4。H2生成H－，發(fā)生還原反應(yīng)，Si發(fā)生氧化反應(yīng)。A、根據(jù)電解池，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，故通入H2的那一極是陽極，A是負(fù)極，B是正極，A錯誤；B、陽極粗硅失電子，若換成石英，即SiO2，SiO2中Si已經(jīng)是+4價，無法再失電子，B錯誤；C、電解時，熔融鹽中Li+向陰極移動，C錯誤；D、陽極粗硅生成SiH4，故電極反應(yīng)為：Si＋4H－－4e－= SiH4↑，D正確。 11．（2018屆山東省日照市高三5月校際聯(lián)考）某新型水系鈉離子電池工作原理如下圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4轉(zhuǎn)化為Na2S。下列說法正確的是 A． 充電時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)能又轉(zhuǎn)化為電能 B． 放電時，a極為負(fù)極 C． 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為I3--2e-=3I- D． M可以使用陰離子交換膜 【答案】B 12．（2018屆黑龍江省哈爾濱市第六中學(xué)高三下學(xué)期第四次模擬考試）混合動力汽車（HEV）中使用了鎳氫電池，其工作原理如圖所示其中M為儲氫合金，MH為吸附了氫原子的儲氫合金，KOH溶液作電解液。關(guān)于鎳氫電池，下列說法不正確的是 A． 充電時，陰極附近pH降低 B． 電動機(jī)工作時溶液中OH－向甲移動 C． 放電時正極反應(yīng)式為： NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－ D． 電極總反應(yīng)式為：M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH 【答案】A 【解析】A項(xiàng)，充電時，甲電極得電子被還原，是陰極，由圖可知，陰極附近H2O變?yōu)镺H-，pH增大，故A項(xiàng)錯誤；B項(xiàng)，電動機(jī)工作時為放電過程，甲為原電池的負(fù)極，陰離子向負(fù)極移動，故B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，放電時，正極的NiOOH得電子被還原，化合價降低，電極反應(yīng)式為NiOOH＋H2O＋e－ = Ni(OH)2＋OH－，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，鎳氫電池充電過程中，M轉(zhuǎn)化為MH，Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiOOH，放電過程與充電過程相反，因此電極總反應(yīng)式為M＋Ni(OH)2 = MH＋NiOOH，故D項(xiàng)正確。 13．（2018屆江西省南昌市高三第二次模擬考試）下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源；乙是利用裝置甲模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O72-廢水，電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng)：Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O。當(dāng)電池工作時，下列說法錯誤的是 A． 甲中H+透過質(zhì)子交換膜由左向右移動 B． 乙池中Fe棒應(yīng)與甲池中的M極相連 C． M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CO2↑+N2↑+16H+ D． 若溶液中減少了0.OlmolCr2O72-，則電路中至少轉(zhuǎn)移了0.06 mol電子 【答案】B 14．（2018屆四川省綿陽中學(xué)高三考前適應(yīng)性考試三）我國科研人員研制出一種室溫“可呼吸”Na－CO2電池。放電時該電池“吸入”CO2，充電時“呼出”CO2。吸入CO2時，其工作原理如右圖所示。吸收的全部CO2中，有23轉(zhuǎn)化為Na2CO3固體沉積在多壁碳納米管（MWCNT）電極表面。下列說法正確的是（ ） A． “吸入”CO2時，鈉箔為正極 B． “吸入”CO2時的正極反應(yīng)：4Na++ 3CO2+ 4e－= 2Na2CO3+ C C． “呼出”CO2時，Na+向多壁碳納米管電極移動 D． 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每“呼出”22.4 L CO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.75 mol 【答案】B 15．（2018屆黑龍江省哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué)高三第四次模擬考試）堿性硼化釩(VB2)一空氣電池工作時反應(yīng)為:4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5.用該電池為電源，選用情性電極電解硫酸銅溶液,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法正確的是 A． VB2電極的電極反應(yīng)式為:2VB2+11H2O-22e-=V2O5+2B2O3+22H+ B． 外電路中電子由c電極流向VB2電極 C． 電解過程中SO42-向b電極移動 D． 電解過程中,b電極表面有紅色物質(zhì)析出 【答案】C 【解析】A.負(fù)極上是VB2失電子發(fā)生氧化反應(yīng),則VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為: 2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O，A錯誤；B.外電路中電子由VB2電極流向陰極c電極，B錯誤；C.電解過程中,b為陽極,所以SO42-向b電極移動，C正確；D.電解過程中,b為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生氧氣，D錯誤。 16．（2018屆四川省成都市高三理綜高考模擬一）鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池，某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下，它在放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是 A． Li+透過膜除允許Li+通過外，還允許H2O分子通過 B． 充電時，電池內(nèi)部發(fā)生的總反應(yīng)為Li++Fe2+Li+Fe3+ C． 充電時，鈦電極與外電源的負(fù)極相連 D． 放電時，進(jìn)入貯罐的液體發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為:S2O82-+Fe2+=Fe3++2SO42- 【答案】B 17．（2018屆黑龍江省大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三得分訓(xùn)練三）如圖為一種固體離子導(dǎo)體電池與濕潤KI試紙AB連接，Ag+可以在RbAg4I5晶體中遷移，空氣中的氧氣透過聚四氯乙烯膜與AlI3反應(yīng)生成I2，Ag與I2作用形成電池。下列說法中正確的是（ ） A． 試紙B端發(fā)生氧化反應(yīng) B． Ag+從石墨電極移向銀電極 C． 試紙A端發(fā)生反應(yīng)：2I--2e-=I2 D． 若該電池轉(zhuǎn)移1mol電子，則濾紙上生成8gO2 【答案】C 18．（2018年山東省威海市高考模擬考試）近幾年，具有超常性能的鋁離子電池成為研究熱點(diǎn)，其可在一分鐘內(nèi)完成充放電。鋁與石墨為電極，內(nèi)部用AlCl4－和有機(jī)陽離子構(gòu)成電解質(zhì)溶液，其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是 A． 放電時，有機(jī)陽離子向石墨電極方向移動 B． 放電時，正極的電極反應(yīng)式為：Cn[AlCl4]+e－=Cn+AlCl4－ C． 充電時，每生成1mol鋁，同時消耗4molAl2Cl7－ D． 充電時鋁電極接電源負(fù)極，該極有Cn[AlCl4]生成 【答案】D 19．（2018屆湖北省高考仿真模擬適應(yīng)性考試）手持技術(shù)的氧電化學(xué)傳感器可用于測定O2含量，下圖為某種氧電化學(xué)傳感器的原理示意圖。已知在測定O2含量過程中，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變。一定時間內(nèi)，若通過傳感器的待測氣體為aL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，某電極增重了bg。下列說法正確的是 A． Pt上發(fā)生氧化反應(yīng) B． Pb上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Pb-2e-+2OH-=Pb(OH)2 C． 反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移OH-的物質(zhì)的量為0.25bmol D． 待測氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.7b/a 【答案】D 【解析】由圖可知O2在Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-，所以Pt電極為正極，Pb電極則為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Pb-2e-+2OH-=PbO+H2O，電池總反應(yīng)為2Pb+ O2=2PbO。根據(jù)以上分析，A選項(xiàng) Pt上發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B選項(xiàng) Pb上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 Pb-2e-+2OH-=PbO+H2O，B錯誤；C項(xiàng)反應(yīng)過程中，負(fù)極增加的質(zhì)量為O的質(zhì)量，正極消耗氧氣b32mol,根據(jù)O2+2H2O+4e-=4OH-，轉(zhuǎn)移OH-的物質(zhì)的量為b32mol4=0.125bmol，故C錯誤；D. 電極增加的質(zhì)量為O的質(zhì)量，待測氣體為aL含有的氧氣體積為b32mol22.4L/mol=0.7bL，則待測氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.7b/a，D正確。 20．（2018屆甘肅省西北師范大學(xué)附屬中學(xué)高三沖刺診斷考試）用酸性氫氧燃料電池電解粗鹽水（含Na＋、Cl－和少量Mg2＋、Br－）的裝置如圖所示（a、b均為石墨電極），下列說法正確的是 A． 電池工作時，負(fù)極反應(yīng)式為：H2－2e－＋2OH－＝2H2O B． a極的電極反應(yīng)式為：2H+＋2e－＝H2↑ C． 電解過程中電子流動路徑是：負(fù)極→外電路→陰極→溶液→陽極→正極 D． 當(dāng)電池中消耗2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)H2時，b極周圍會產(chǎn)生0.1 mol氣體 【答案】D 21．（2018屆山東省聊城市高三5月第三次高考模擬）高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型綠色水處理劑。 工業(yè)上可用電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如圖所示，兩端隔室中離子不能進(jìn)入中間隔室。下列說法錯誤的是 A． 陽極電極反應(yīng)式：Fe-6e- +8OH-=FeO42- +4H2O B． 甲溶液可循環(huán)利用 C． 離子交換膜a是陰離子交換膜 D． 當(dāng)電路中通過2mol電子的電量時，會有1molH2生成 【答案】C 22．（2018屆安徽省江南十校高三沖刺聯(lián)考二模）利用下圖所示裝置從海水中提取CO2,有利于減少環(huán)境中溫室氣體的含量。下列說法正確的是 A． 通電后，a室的pH增大 B． 中間隔室發(fā)生的反應(yīng):HCO3-+H+==CO2↑+H2O，從而提取CO2 C． 陰極反應(yīng)式為2H+-2e-==H2↑ D． 當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時，會有22.4LCO2氣體產(chǎn)生 【答案】B 【解析】a室為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極極反應(yīng)為2H2O-4e-=4H++O2↑,溶液的pH減小，A錯誤；氫離子通過陽離子交換膜進(jìn)入b室,發(fā)生反應(yīng): HCO3-+H+==CO2↑+H2O，實(shí)現(xiàn)b 室中提取CO2的目的，B正確；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子得電子生成氫氣，2H++2e-==H2↑，C錯誤；根據(jù)陽極極反應(yīng)可知，2H2O-4e-=4H++O2↑，當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時，會有1mol氫離子生成，進(jìn)入b室,產(chǎn)生標(biāo)況下CO2氣體22.4，本題沒有給出氣體的外界條件，無法計(jì)算出CO2氣體的體積，D錯誤。 23．（2018屆安徽省合肥市第一中學(xué)沖刺高考最后1卷）鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說法正確的是 A． 充電時n接電源的負(fù)極,Zn2+通過陽離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè) B． 放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量減少65g C． 充電時陰極的電極反應(yīng)式為Br2+2e-=2Br- D． 若將陽離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時正負(fù)極也隨之改變 【答案】A 24．（2019屆廣東省中山市第一中學(xué)高三入門考試）利用石墨電極電解1mol/L氯化鈉溶液，并收集陽極氣體檢驗(yàn)其成分。已知：O2能使酸性的淀粉KI溶液變藍(lán)，不能使中性的淀粉KI溶液變藍(lán)。 實(shí)驗(yàn)：①將氣體通入中性的淀粉KI溶液中，溶液變藍(lán)。②用足量NaOH溶液充分洗氣，氣體體積減少，將剩余氣體通入中性的淀粉KI溶液中，溶液顏色不變，再向溶液中滴加2滴H2SO4溶液，溶液變藍(lán)。③向酸性的淀粉KI溶液中通入空氣，溶液顏色不變。 下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是 A． 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷電解時陽極的電極反應(yīng)式為：2Cl－—2e－Cl2↑ B． 根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以得出反應(yīng)物的濃度和溶液的pH會影響物質(zhì)的氧化性 C． 根據(jù)實(shí)驗(yàn)可以得出中性條件下，氧化性Cl2＞O2 D． NaOH溶液洗氣時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2OH－＋Cl2Cl－＋ClO－＋H2O 【答案】A 【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷電解時陽極放出氯氣和氧氣,則電極反應(yīng)式為: 2Cl－—2e－Cl2↑,4OH-—4e－=O2↑+2H2O, A錯誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)②③得出， O2能使酸性的淀粉KI溶液變藍(lán),不能使中性的淀粉KI溶液變藍(lán)，空氣也不能使酸性的淀粉KI溶液變藍(lán)，所以反應(yīng)物的濃度和溶液的pH會影響物質(zhì)的氧化性，B正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出,陽極依次發(fā)生: 2Cl－—2e－Cl2↑,4OH-—4e－=O2↑+2H2O ,又將氣體通入中性的淀粉KI溶液中,溶液變藍(lán),說明氯氣氧化碘化鉀,所以氧化性Cl2＞O2, C正確；用足量NaOH溶液充分洗氣,氣體體積減少即吸收氯氣,反應(yīng)的離子方程式為: 2OH－＋Cl2Cl－＋ClO－＋H2O，D正確。 25．（2018屆湖北省高三五月沖刺）下圖為利用肼(N2H4)一空氣燃料電池電解硫酸銅溶液的示意圖。下列說法正確的是（ ） A． 左圖中離子交換膜為陽離子交換膜 B． 左圖負(fù)極反應(yīng)式為：N2H4-6e-+4OH-=N2↑+4H2O C． 閉合開關(guān)K一段時間后,左圖電池中電解質(zhì)溶液的pH不變 D． 當(dāng)右圖陰極上析出4.48L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,消耗0.15molN2H4 【答案】D 26．（2018屆黑龍江省齊齊哈爾市高三第三次模擬考試）用間接電化學(xué)法可對大氣污染物NO進(jìn)行無害化處理，其工作原理如圖所示，質(zhì)子膜允許H+和H2O通過。下列說法正確的是 A． 電極I為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑ B． 電解時H+由電極I向電極II遷移 C． 吸收塔中的反應(yīng)為2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3- D． 每處理1molNO，可同時得到32gO2 【答案】C 27．（2018屆江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)四市高三調(diào)研）高溫時通過以下反應(yīng)制備金屬鋁。用鋁制作的“快速放電鋁離子二次電池”的原理如右圖所示(EMI＋為有機(jī)陽離子)。 ①Al2O3(s)＋AlCl3(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g) ΔH1＝a kJmol－1 ②3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl3(g)　ΔH2＝b kJmol－1 ③Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH3 下列說法正確的是(　　) A． ΔH3<0 B． Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH3＝(a－b) kJmol－1 C． 該電池充電時石墨電極與電源負(fù)極相連 D． 該電池放電時的負(fù)極反應(yīng)方程式為Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl 【答案】D 【解析】A.根據(jù)蓋斯定律：①+②=③，因此ΔH3=(a+b) kJmol－1，由于①和②不能確定是放熱還是吸熱，所以ΔH3無法確定，A錯誤；B. 根據(jù)蓋斯定律：①+②=③，因此Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)　ΔH3＝(a+b) kJmol－1，B錯誤；C. 石墨電極在原電池時作正極發(fā)生還原反應(yīng)，則充電時應(yīng)該與外接電源的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯誤；D.放電時鋁為負(fù)極,被氧化生成Al2Cl7－，負(fù)極反應(yīng)方程式為Al－3e－＋7AlCl4-===4 Al2Cl7－，D正確。 28．（2018屆四川省成都市高三第三次診斷性檢測）載人空間站為了循環(huán)利用人體呼出的CO2并將其轉(zhuǎn)化為O2，設(shè)計(jì)裝置工作原理如圖所示，以實(shí)現(xiàn)“太陽能能→電能→化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化。總反應(yīng)為2CO2=2CO+O2。下列說法正確的是 A． 該裝置屬于原電池 B． 水在Y電極參與反應(yīng) C． 反應(yīng)完畢，該裝置中電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng) D． X極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH- 【答案】B 29．（2018屆河南省安陽市高三第三次模擬考試）一種用水和N2制備NH3的電化學(xué)裝置如圖所示，下列說法錯誤的是 A． 該離子交換膜為陽離子交換膜 B． 陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Li++e-==Li C． 陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-===2H2O+O2↑ D． 每生成1molNH3，電路中通過3mol電子 【答案】B 30．（2018屆山東省青島市高三5月第二次模擬檢測）下圖為一定條件下采用多孔惰性電極的儲氫電池充電裝置(忽略其他有機(jī)物)。 已知儲氫裝置的電流效率η=生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)100％，下列說法不正確的是 A． 若η=75％，則參加反應(yīng)的苯為0.8mol B． 過程中通過C—H鍵斷裂實(shí)現(xiàn)氫的儲存 C． 采用多孔電極增大了接觸面積，可降低電池能量損失 D． 生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為：C6H6+6e-+6H+=C6H12 【答案】B 31．（2018屆四川省成都市樹德中學(xué)高三下學(xué)期適應(yīng)性考試）工業(yè)酸性廢水中的Cr2O72－可轉(zhuǎn)化為Cr3+除去，實(shí)驗(yàn)室用電解法模擬該過程，結(jié)果如下表所示（實(shí)驗(yàn)開始時溶液體積為50 mL，Cr2O72－的起始濃度、電壓、電解時間均相同）。下列說法中，不正確的是（ ） 實(shí)驗(yàn) ① ② ③ 電解條件 陰、陽極均為石墨 陰、陽極均為石墨，滴加1 mL濃硫酸 陰極為石墨，陽極為鐵，滴加1 mL濃硫酸 Cr2O72－的去除率/% 0.922 12.7 57.3 A． 對比實(shí)驗(yàn)①②可知，降低pH可以提高Cr2O72－的去除率 B． 實(shí)驗(yàn)②中，Cr2O72－在陰極放電的電極反應(yīng)式是Cr2O72－ + 6e－+ 14H+ == 2Cr3+ + 7H2O C． 實(shí)驗(yàn)③中，Cr2O72－去除率提高的原因是陽極產(chǎn)物還原Cr2O72－ D． 實(shí)驗(yàn)③中，理論上電路中每通過3 mol電子，則有0.5 mol Cr2O72－ 被還原 【答案】D 【解析】A.對比實(shí)驗(yàn)①②，這兩個實(shí)驗(yàn)中只有溶液酸性強(qiáng)弱不同，其它外界因素都相同，且溶液的pH越小，Cr2O72-的去除率越大，所以降低pH可以提高Cr2O72-的去除率，A正確；B.實(shí)驗(yàn)②中，Cr2O72-在陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cr2O72－+6e－+14H+＝2Cr3+ +7H2O，B正確；C.實(shí)驗(yàn)③中陽極鐵失去電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，Cr2O72-在陰極上得電子，且溶液中的亞鐵離子也能還原Cr2O72-，離子方程式為Cr2O72－+6Fe2++14H+＝2Cr3+ +6Fe3++7H2O，所以導(dǎo)致Cr2O72-去除率提高，C正確；D.實(shí)驗(yàn)③中，Cr2O72-在陰極上得電子，且溶液中的亞鐵離子也能還原Cr2O72-，理論上電路中每通過3mol電子，則有0.5molCr2O72-在陰極上被還原，且溶液中還有0.5molCr2O72-被亞鐵離子還原，所以一共有1molCr2O72-被還原，D錯誤。 32．（2018屆濟(jì)寧市高三第二次模擬考試）實(shí)驗(yàn)表明鈉離子聚合物新型電池正負(fù)極材料均表現(xiàn)出較快的電極反應(yīng)動力學(xué)，使得電池表現(xiàn)出類似電容器的高功率性能?？梢匝h(huán)充放電高達(dá)50000次，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)可充電電池的循環(huán)壽命(<10000次)。其放電時的工作原理如圖。下列說法不正確的是 A． 充電時，陽極的電極反應(yīng)式為3I-－2e-=I3- B． 離子交換膜只能讓陽離子通過而不能讓陰離子通過 C． 放電時，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.5mol電子時，NaI溶液中增加NA個Na+ D． 放電時，高聚物發(fā)生氧化反應(yīng) 【答案】C 33．（2018屆四川省內(nèi)江市高三第三次模擬考試）聚合物鋰離子電池是以Li+嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。如圖為一種聚合物鋰離子電池示意圖,其工作原理為LiNiO2+6CLi1-xNiO2+LixC6。下列說法不正確的是（ ） A． 電池放電或充電時，通過膠態(tài)高分子電解質(zhì)的微粒是Li+ B． 一段時間內(nèi)Li0.4C6轉(zhuǎn)化為Li0.9C6發(fā)生的是放電過程 C． 充電時,陽極反應(yīng)為LiNiO2-xe-=Li1-xNiO2+xLi+ D． 該電池過充電可能引起電池負(fù)極發(fā)生金屬鋰沉積 【答案】C 【解析】根據(jù)該裝置的工作原理LiNiO2+6CLi1-xNiO2+LixC6分析可知，其放電時的正極反應(yīng)為6C+xLi++xe-=LixC6，負(fù)極反應(yīng)為LiNiO2-xe-=Li1-xNiO2+xLi+。A、在該裝置內(nèi)部能夠移動的離子只有Li+，故A正確；B、隨著放電的進(jìn)行，生成LixC6中Li+越來越多，所以Li0.4C6轉(zhuǎn)化為Li0.9C6是放電過程，故B正確；C、充電時,陽極反應(yīng)為LixC6 -xe-= 6C+ xLi+，所以C不正確；D、該電池過充電時，電池的負(fù)極即為陰極，可能發(fā)生xLi+ +xe=xLi而沉積，故D正確。所以本題答案為C。 34．（2018屆河南省鄭州市高三下學(xué)期第三次模擬考試）全釩液流電池充電時間短，續(xù)航能力強(qiáng)，其充放電原理為VO2++V3++H2OVO2++V2++2H+。以此電池為電源，用石墨電極電解Na2SO3溶液，可得到NaOH和H2SO4示意圖如下。下列說法錯誤的是 A． 全釩液流電池放電時，正極的電極反應(yīng)式為VO2++2H++e-=VO2++H2O B． 圖中a電極為陰極，N物質(zhì)是H2 C． 全釩液流電池充電時，V3+被氧化為VO2+ D． 電解時，b電極的反應(yīng)式為SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+ 【答案】C 【解析】A項(xiàng)，根據(jù)全釩液流電池的充放電原理，放電時反應(yīng)的方程式為VO2++V2++2H+=VO2++V3++H2O，放電時正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為：VO2++2H++e-=VO2++H2O，A正確；B項(xiàng)，根據(jù)圖示，圖中b電極上SO32-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成H2SO4，b電極為陽極，a電極為陰極，由于放電順序：H+>Na+，a電極上的電極反應(yīng)式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，N物質(zhì)是H2，B正確；C項(xiàng)，全釩液流電池充電時反應(yīng)的方程式為VO2++V3++H2O= VO2++V2++2H+，根據(jù)“只靠攏、不交叉”，V3+被還原為V2+，VO2+被氧化為VO2+，C錯誤；D項(xiàng)，電解時，b電極上SO32-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成H2SO4，電極反應(yīng)式為SO32- -2e-+H2O=SO42-+2H+，D正確。 35．（2018屆寧夏銀川市第二中學(xué)高三三?？荚嚕㏒O2是主要大氣污染物之一，工業(yè)上可用如圖裝置吸收轉(zhuǎn)化SO2（A、B 為惰性電極）。下列說法錯誤的是（ ） A． a為電源的正極 B． B 極上發(fā)生氧化反應(yīng) C． 離子交換膜為陽離子交換膜 D． A極區(qū)溶液的pH逐漸增大 【答案】A 36．（2018屆安徽省蕪湖市高三5月模擬考試）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)電解槽裝置如圖所示，用Cu-Si合金作硅源，在950℃利用三層液熔鹽進(jìn)行電解精煉，有關(guān)說法不正確的是（ ） A． 在該液相熔體中Cu優(yōu)先于Si被氧化，Si4+優(yōu)先 于Cu2+被還原 B． 電子由液態(tài)Cu-Si合金流出，從液態(tài)鋁流入 C． 三層液熔鹽的作用是增大電解反應(yīng)面積，提高硅沉積效率 D． 電流強(qiáng)度不同，會影響硅提純速率 【答案】A 37．（2018屆福建省南平市高三下學(xué)期第二次（5月）綜合質(zhì)量檢查）某新型中溫全瓷鐵一空氣二次電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該電池的說法正確的是 A． 放電時O2-從a移向b B． 放電時負(fù)極的電極反應(yīng)為O2+4e-=2O2- C． 充電時1molFe 氧化為FeOx，轉(zhuǎn)移2xmole- D． 充電時a 與電源的負(fù)極相連。 【答案】A 【解析】放電時a極空氣中氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)為正極，則b為負(fù)極；放電時a極連接電源正極為陽極，b極連接電源負(fù)極為陰極。A. 放電時原電池中陰離子O2-從正極a極移向負(fù)極b極，A正確；B. 放電時負(fù)極氫氣失電子產(chǎn)生氫離子，電極反應(yīng)為H2-2e-=2H+，B錯誤；C. 充電時1molFeOx還原為Fe，轉(zhuǎn)移2xmole- ，C錯誤；D. 充電時a與電源的正極相連，D錯誤。 38．（2018屆寧夏石嘴山市第三中學(xué)高三下學(xué)期第三次模擬考試）電-Fenton法是用于水體中有機(jī)污染物降解的高級氧化技術(shù),其反應(yīng)原理如圖所示。其中電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2+發(fā)生Fenton反應(yīng): H2O2+Fe2+Fe3++OH-+OH,生成的羥基自由基(OH)能氧化降解有機(jī)污染物。下列說法中正確的是( ) A． 電源的X極為正極,Y極為負(fù)極 B． 陰極的電極反應(yīng)式為Fe2+-e-Fe3+ C． 每消耗1molO2,整個電解池中理論上可產(chǎn)生2molOH D． 陽極的電極反應(yīng)式為H2O-e-H++OH 【答案】D 39．（2018屆貴州省貴陽市高三5月適應(yīng)性考試二）鉻(Ⅵ)的化合物有較大毒性，如不回收利用，會對環(huán)境造成污染。某混合漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。某研究小組設(shè)計(jì)了如下電解分離裝置，可以使?jié){液較完全地分離成固體混合物和含鉻元素溶液，并回收利用。下列說法錯誤的是（ ） A． 通電后CrO42-將通過陰離子膜進(jìn)入陽極室 B． 陰極室最終只能得到Na2SO4和H2 C． 陽極的電極反應(yīng)式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O D． 分離后所得含鉻元素的粒子有CrO42-和Cr2O72- 【答案】B 【解析】電解時陰離子應(yīng)該向陽極移動，所以通電后CrO42-將通過陰離子膜進(jìn)入陽極室，A正確。陰極室的反應(yīng)為水電離的氫離子得電子轉(zhuǎn)化為氫氣，所以陰極室剩余水電離的氫氧根離子，同時Na+透過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室，所以陰極室還要得到氫氧化鈉，B錯誤。陽極的反應(yīng)應(yīng)該是水電離的氫氧根離子失電子轉(zhuǎn)化為氧氣，方程式為：4OH--4e-=O2↑+2H2O，C正確。陽極室隨著水電離的氫氧根離子被反應(yīng)，剩余氫離子，使溶液顯酸性，可以與透過陰離子交換膜過來的CrO42-發(fā)生如下反應(yīng)：2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O，所以分離后所得含鉻元素的粒子有CrO42-和Cr2O72-，D正確。 40．（2018屆陜西省西安交通大學(xué)附屬中學(xué)高三下學(xué)期第六次測試）已知電極上每通過96500 C的電量就會有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。精確測量金屬離子在惰性電極上以鍍層形式沉積的金屬質(zhì)量，可以確定電解過程中通過電解池的電量。實(shí)際測量中，常用銀電量計(jì)，如圖所示。下列說法不正確的是 A． 若要測定電解飽和食鹽水時通過的電量，可將該銀電量計(jì)中的銀棒與待測電解池的陽極相連，鉑坩堝與電源的負(fù)極相連。 B． 稱量電解前后鉑坩堝的質(zhì)量變化，得金屬銀的沉積量為108.0 mg，則電解過程中通過電解池的電量為96.5 C C． 實(shí)驗(yàn)中，為了避免銀溶解過程中可能產(chǎn)生的金屬顆粒掉進(jìn)鉑坩堝而導(dǎo)致測量誤差，常在銀電極附近增加一個收集網(wǎng)袋。若沒有收集網(wǎng)袋，測量結(jié)果會偏高。 D． 電量計(jì)中的銀棒應(yīng)與電源的正極相連，鉑坩堝上生的電極反應(yīng)是：Ag+ + e- = Ag 【答案】A 41．（2018屆湖南省長沙市長郡中學(xué)高考押題卷二）K2S2O8具有強(qiáng)氧化性(S2O82-中含有過氧根)，在石油行業(yè)中有重要用途，工業(yè)上可利用電解法制備它，工作原理如圖(電極材料是石墨)所示，下列說法中錯誤的是 A． C1電極上的電極反應(yīng)式為：2SO42--2e-=S2O82- B． 通電后Na+移向C2電極 C． 反應(yīng)一段時間后，溶液的pH減小 D． 電解過程中，兩電極上參與反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等 【答案】C 【解析】根據(jù)裝置圖，C1與直流電源的正極相連，C1為陽極，C2與直流電源的負(fù)極相連，C2為陰極。A項(xiàng)，S2O82-中S元素的化合價為+7價，C1為陽極，C1電極上的電極反應(yīng)式為2SO42--2e-=S2O82-，A正確；B項(xiàng)，C2為陰極，通電后陽離子向陰極移動，通電后Na+移向C2電極，B正確；C項(xiàng)，Na+的放電能力小于H+，C2電極上的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，電解總離子方程式為2SO42-+2H+S2O82-+H2↑，反應(yīng)一段時間后c（H+）減小，溶液的pH增大，C錯誤；D項(xiàng)，根據(jù)陰、陽極上得失電子守恒和電極反應(yīng)式，電解過程中，兩電極上參與反應(yīng)的離子物質(zhì)的量相等，D正確。 42．（2018年寧德市普通高中畢業(yè)班5月理綜）鈉離子電池電極材料的研究成為目前電化學(xué)能源工程研究的熱點(diǎn)。一種以層狀NaMnO2、硬碳為電極材料的鈉離子可充電電池總反應(yīng)為：NaMnO2 + C Na1－xMnO2+ NaxC。下列敘述錯誤的是 A． 放電時，電解液組成保持不變 B． 充電時，陰極發(fā)生的反應(yīng)為C+xNa++xe－= NaxC C． 放電時，若電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，則有1mol Na+從NaMnO2電極脫出 D． 開發(fā)先進(jìn)的、利于鈉離子脫嵌的電極材料是開發(fā)高性能鈉離子電池的關(guān)鍵 【答案】C 43．（2018屆天津市河西區(qū)高三下學(xué)期總復(fù)習(xí)質(zhì)量調(diào)查二）利用電化學(xué)原理將有機(jī)廢水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的原理示意圖如下圖1所示，同時利用該裝置再實(shí)現(xiàn)鍍銅工藝示意圖如圖2所示，當(dāng)電池工作時，下列說法正確的是 A． 圖1中H+透過質(zhì)子交換膜由右向左移動 B． 工作一段時間后，圖2中CuSO4溶液濃度減小 C． 當(dāng)Y電極消耗0.5 mol O2時，鐵電極增重64 g D． X 電極反應(yīng)式:H2N（CH2）2NH2+16e-+4H2O═2CO2↑+N2↑+16H+ 【答案】C 44．（2018屆貴州省安順市高三適應(yīng)性監(jiān)測考試三）人工腎臟可用電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素[CO(NH2)2]，原理如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是 A． a為直流電源的正極 B． 陽極室中發(fā)生的電極反應(yīng)式有2Cl--2e-=Cl2↑ C． 電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH將降低 D． 若兩極共收集到氣體13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，混合溶液可除去尿素7.2g(忽略氣體的溶解) 【答案】C 【解析】根據(jù)圖示，左邊惰性電極上的反應(yīng)為Cl-發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cl2，左邊惰性電極為陽極，右邊惰性電極上放出H2，右邊惰性電極為陰極。A項(xiàng)，左邊惰性電極為陽極，左邊惰性電極與直流電源的a相連，a為直流電源的正極，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，陽極室中的電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，陽極室中的電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑，陽極室中Cl2與CO（NH2）2的反應(yīng)為3Cl2+CO（NH2）2+H2O=6Cl-+CO2↑+N2↑+6H+，陰極室的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根據(jù)電子守恒、陽極室產(chǎn)生的H+通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室，電解結(jié)束后陰極室中c（H+）不變，陰極室溶液的pH不變，C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)，n（氣體）=13.44L22.4L/mol=0.6mol，根據(jù)C項(xiàng)中的反應(yīng)和電子守恒，兩極收集的氣體的關(guān)系為CO2~N2~3H2，n（CO2）=n（N2）=15n（氣體）=150.6mol=0.12mol，根據(jù)C或N守恒，混合溶液中可除去的n[CO（NH2）2]=0.12mol，m[CO（NH2）2]=0.12mol60g/mol=7.2g，D項(xiàng)正確。 45．（2018屆青海省西寧市第四高級中學(xué)、第五中學(xué)、第十四中學(xué)三校高三4月聯(lián)考）以酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法正確的是（ ） A． 燃料電池工作時，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B． a極是粗銅，b極是純銅時，a極逐漸溶解，b極上有銅析出 C． 電解過程中SO42— 移向b極 D． a、b兩極若是石墨，在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等 【答案】B 46．（2018屆重慶市巴蜀中學(xué)高三適應(yīng)性月考九）儲氫材料是當(dāng)前新能源領(lǐng)域研究的一類熱門材料。在一定條件下，以Cu-Zn原電池作電源，利用圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的儲氫，下列有關(guān)說法正確的是（ ） A．在Cu-Zn原電池裝置工作時，鹽橋內(nèi)的Cl-向銅電極一端移動 B．電極C為陽極，在電極D上發(fā)生還原反應(yīng) C．氣體X的主要成分是H2 D．H+透過高分子膜從右室進(jìn)入左室，在電極C上發(fā)生還原反應(yīng) 【答案】D 47．（2018屆山東省濰坊市高三第二次高考模擬考試）下圖是半導(dǎo)體光電化學(xué)電池光解水制氫的反應(yīng)原理示意圖。在光照下，電子由價帶躍遷到導(dǎo)帶后，然后流向?qū)﹄姌O。下列說法不正確的是 A． 對電極的電極反應(yīng)式為：2H++2e－=H2↑ B． 半導(dǎo)體電極發(fā)生還原反應(yīng) C． 電解質(zhì)溶液中陽離子向?qū)﹄姌O移動 D． 整個過程中實(shí)現(xiàn)了太陽能→電能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 【答案】B