2020届高考化学二轮复习常考题型大通关11电化学基础含解析

2020届高考化学二轮复习常考题型大通关11电化学基础含解析

电化学基础 ‎1、下列有关四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（ ）‎ A.图Ⅰ所示的电池中，是正极，电极反应式 B.图II所示电池放电过程中，当外电路通过1 mol 电子时，理论上负极板的质量增加96 g C.图111所示装置工作过程中，阳极质量减少M等 于阴极的质量增加M D.图IV所示电池中，不管KOH溶液换成溶液还是溶液，电池的总反应式不变 ‎2、我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能耗制（装置如图），总反应为。‎ 下列说法中正确的是（ ）‎ A.a电极反应为 B.b电极为阳极，发生氧化反应 C.电解一段时间b极区溶液pH升高 D.废水中每通过6 mol电子，a电极产生2 mol ‎ ‎3、电解合成 1 , 2－二氯乙烷的实验装置如下图所示。下列说法中正确的是（ ）‎ 13‎ A.该装置工作时，化学能转变为电能 B.能将还原为 l , 2－二氯乙烷 C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 D.该装置总反应为 ‎4、伏打电堆是由几组锌和银的圆板堆积而成,所有的圆板之间都夹放着几张盐水泡过的布。如图为最初的伏打电堆模型,由八组锌和银串联组成的圆板堆积时成。下列说法正确的是( )‎ A.该原电池正极的电极反应式为O2+4e-+4H+2H2O B.电池长时间工作后,中间的布上会有白色固体颗粒生成,该固体颗粒为Ag2O C.当电路中转移0.2 mol电子时,消耗锌板的总质量为52 g D.该伏打电堆工作时,在银板附近会有Cl2放出 ‎5、三元电池成为2018年我国电动汽车的新能源，其电极材料可表示为，且x+y+z=1。充电时电池总反应式为（石墨）Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6，其电池工作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是( )‎ 13‎ A.允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜 B.充电时，A为阴极，Li+被氧化 C.可从无法充电的废旧电池的石墨电极中回收金属锂 D.放电时，正极的电极反应式为Li1-aNixCoyMnzO2+aLi++ae-LiNixCoyMnzO2‎ ‎6、微生物燃料电池可净化废水,同时还能获得能源或有价值的化学产品,图1为其工作原理,图2为废水中质量浓度与去除率的关系。下列说法正确的是( )‎ A.M极为电池正极,CH3COOH被还原 B.外电路转移4 mol电子时,M极产生22.4L CO2 C.反应一段时间后,N极附近的溶液pH减小 D.质量浓度较大时,可能会造成还原菌失活 ‎7、铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图甲所示，工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。图乙为利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫的质子膜燃料电池。下列说法一定正确的是( )‎ 13‎ A.图甲电池放电时，Cl-从负极穿过选择性透过膜移向正极 B.图甲电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3+浓度降低0.1 mol/L C.用图乙电池给图甲装置充电时，图乙中电极a接图甲的正极 D.用图乙电池给图甲装置充电时，每生成1 mol S2(s)，图甲装置中就有4 mol Cr3+被还原 ‎8、最近我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中和的高效去除。示意图如下图所示,‎ 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 ‎②‎ 该装置工作时,下列叙述错误的是( )‎ A.阴极的电极反应: B.协同转化总反应:‎ 13‎ ‎ C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低 D.若采用取代,溶液需为酸性 ‎9、验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是( )‎ A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe B.对比①②可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 ‎10、用电解法处理含的废水，探究不同因素对含废水处理的影响，结果如表所示(的起始浓度、体积、电压、电解时间均相同)。下列说法错误的是( )‎ 实验 i ii iii iv 是否加入 否 否 加入30g 否 是否加入 否 加入1mL 加入1mL 加入1mL 阴极村料 石墨 石墨 石墨 石墨 阳极材料 石墨 石墨 石墨 铁 的去除率 ‎0.092%‎ ‎12.7%‎ ‎20.8%‎ ‎57.3%‎ 实验iii中去除的机理 A. 实验ⅱ与实验i对比，其他条件不变，增加有利于的去除 13‎ B. 实验ⅲ与实验ⅱ对比，其他条件不变，增加有利于的去除 C. 实验ⅳ中循环利用提高了的去除率 D. 若实验ⅳ中去除0.01mol ，生成的阳离子全部转化成沉淀，则沉淀的质量是2.0‎ ‎11、我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置进行脱硫，将硫化氢气体转化成硫沉淀。已知甲、乙 池中发生的反应如下，下列说法正确的是( )‎ A.甲池中得到的反应，既是氧化产物 也是还原产物 B.电路中每转移0.2 mol电子，甲池溶液质量变化 3.4 g，乙池溶液质量保持不变 C.光照时乙池电极上发生的反应为:‎ D.甲池中碳棒上发生的电极反应为:‎ ‎12、用多孔石墨电极完成下列实验。下列解释或推理合理的是（ ）‎ A.I中电解一段时间后，—定增大 B.由II中反应可知，用玻璃导管将通入 13‎ 溶液中，也会产生红色 C.HI中，只可能发生反应 D.I中，a极上既发生了化学变化，也发生了物理 变化 ‎13、国内某科技研究小组首次提出一种新型的电池体系，该体系征集采用含有的水溶液，负极采用固体有机聚合物，电解质溶液采用溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开（原理示意图如图）已知:，则下列有关判断正确的是（ ） ‎ A.图甲是原电池工作原理图，图乙是电池充电原理图 B.放电时，正极液态电解质溶液的颜色变浅 C.充电时，从右向左通过聚合物离子交换膜 D.放电时，负极的电极反应式为: ‎ ‎14、利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂，装 置如图所示，下列说法正确的是( )‎ 13‎ A.b电极反应式是 B.电解后乙装置d电极附近的pH不变 C.c电极反应式为 D.甲中每消耗，乙装置中有通过隔膜 ‎15、沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水,其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）‎ A.碳棒b的电极反应式为 B.光照强度对电池的输出功率有影响 C.外电路的电流方向：碳棒a→碳棒b D.酸性增强不利于菌落存活，故工作一段时间后，电池效率降低 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：D 13‎ 解析：图I所示电池中正极反应式为，A不正确；图Ⅱ电池中负极反应式为外 电路通过1 mol，负极板的质量增加48 g,B不正确；图Ⅲ所示装置中粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，阳极质量减少量不等于阴极的质量增加量，C不正确；氢氧燃料电池的总反应式为，电解质溶液不管是KOH溶液、溶液还是溶液，总反应式不变，D正确 ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：C 解析：A项，放出氮气的a电极为阳极，电极反应式为，错误；B项，放出氢气的b电极为阴极，电极反应式为，发生还原反应，错误；C项，b极区生成，溶液pH升高，正确；D项，由可知，每转移6 mol电子，a电极产生1 mol ，错误。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：D 解析：A.该装置为电解池，则工作时，电能转变为化学能，故A项错误；B中C元素化合价为-2 价，中C元素化合价为-1价，则CuCl2 能将氧化为1,2-二氯乙烷，故B项错误；C.该电解池中，阳极发生的电极反应式为：，阳极区需要氯离子参与，则x为阴离 子交换膜，而阴极区发生的电极反应式为：，有阴离子生成，为保持电中性，需要电解质溶液中的钠离子，则Y为阳离子交换膜，故C项错误；D.该装置中阳极首先发生反应：，生成的再继续与反应生成1,2-二氯乙烷和CuCl，在阳极区循 环利用，而阴极水中的氢离子放电生成氢气，其总反应方程式为：，故 D 项正确。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 13‎ 答案：C 解析：该原电池的电解质溶液为食盐水，则正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-，A错误;锌比银活泼，在该原电池中锌作负极，所以银不会被氧化，B错误;当电路中转移0.2 mol电子时，串联的8组银锌电池共消耗锌的物质的量为，消耗锌的总质量为0.8 mol×65 g·mol-1=52 g，C正确；该伏打电堆工作时，银板作正极，正极发生还原反应，不会有Cl2放出，D错误。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：D 解析：根据LiNixCoyMnzO2+6C（石墨）Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6可知，离子X为Li+，则允许Li+通过的隔膜属于阳离子交换膜，故A错误；根据充电时电池总反应式：LiNixCoyMnzO2+C6（石墨）Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6，电极A上发生C（石墨）→LiaC6的反应，是还原反应，A为阴极，Li+没有发生氧化还原反应，故B错误；根据充电时电池总反应式可知，无法充电的废旧电池的石墨电极中没有锂元素，不能从中回收金属锂，故C错误；放电时，总反应式为Li1-aNixCoyMnzO2+LiaC6LiNixCoyMnzO2+C6（石墨），正极发生还原反应，电极反应式为Li1-aNixCoyMnzO2+aLi++ae-LiNixCoyMnzO2，故D正确。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：D 解析：根据题图1可知M极为负极,N极为正极,CH3COOH在负极上被氧化,A项错误；外电路中转移4 mol电子时,M极生成1 mol CO2,但题中没有指明气体所处的状况,故无法确定气体体积,B项错误;根据题图1可写出N极的电极反应式为+8H++6e-=2Cr(OH)3+H2O、4H++O2+4e-=2H2O,故反应一段时间后,N极附近溶液的pH增大,C项错误;质量浓度较大时,氧化性较强,可能会造成还原菌失活,D项正确。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：D 解析：A、根据原电池工作原理，内电路中的阴离子向负极移动，所以A错误;‎ B、电池放电时，电路中每通过0.1 mol电子，Fe3+的物质的量减小0.1 mol，但其浓度降低多少由体积决定，所以B错误;‎ 13‎ C、图乙中在电极a上，H2S失去电子生成S2，所以电极a为负极，因此应连接图甲的负极上，故C错误;‎ D、在图乙中每生成1 mol S2(s)转移电子4 mol，则图甲中就有4 molCr3+被Fe2+还原为Cr2+，所以D正确。本题正确答案为D。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：C 解析：由石墨烯电极区反应①可知该极发生氧化反应，为阳极，则ZnO@石墨烯为阴极。阴极的电极反应为:，A正确;装置工作时涉及三个反应，与的转化循环进行，总反应为与之间的反应，根据得失电子守恒可知总反应为，B正确；石墨烯与电源正极相连,ZnO@石墨烯与电源负极相连，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高,C错误;均在酸性环境中稳定存在，D正确。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：D 解析：在①中，若将Zn换成Cu，此时Fe作负极，其周围必然会出现遇会出现蓝色沉淀，与原来①的实验现象相同，也就是说，在①中无论与Fe连接的金属活动性如何，实验现象都是一样的，所以用①的方法无法判断Fe与Cu的活泼性强弱。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：D 解析：实验ii与实验i对比，差别在于是否加入1mL的硫酸，加了硫酸，去除率明显提升，所以增加有利于的去除，故A 项正确；‎ 实验iii与实验ii对比.差别在于是否加入30g，增加，的去除率明显提升，故B项正确；‎ 实验iv 中，在阴极. 得电子产生，被氧化后再产生，循环利用提高了的去除率，故C项正确；‎ 13‎ 实验 iv中，铁做阳极先失电子变成然后发生反应:,去除0. 01mol，生 成的阳离子0.06mol、0.02mol，若全部转化成、沉淀.则沉淀的质量是0.06mol107g/mol + 0. 02mol103 = 8.48g,故 D 项错误。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：B 解析：根据图示可知在甲池中与反应产生和AQ，O元素的化合价降低，H元素化合价没有变化，所以是还原产物， A错误；根据图示可知电路中每转移0.2 mol电子，反应产生0.1 mol，溶液质量增加3.4 g,而在乙池，产生 的通过全氟磺酸獏进入甲池，所以乙池溶液质量保持不变，B正确；在乙池中，失电子生成硫单质，单质得电子生成，发生电池反应为，不是电极反应式，C错误； 甲池中碳棒为正极，正极上发生还原反应，电极反应为：，D 错误，‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：D 解析：A项，若电解池中溶液是饱和溶液，电解溶液相 当于电解水，电解一段时间后，溶液仍是饱和溶液，浓度不变，A项错误；B项，氢气通入溶液中不会发生反应，B项错误；C项，Ⅲ中也可能发生反应，C项错误；D项，a极上发生的电极反应是氢离子得到电子转化为氢气，是化学变化，产生的氢气又被吸附在多孔石墨电极上是物理变化，D 项正确。‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：B 解析：负极为固体有机聚合物，图甲中电子移向固体有机聚合物，则图甲是电池充电原理图，图乙是原电池工作原理图，A项错误；放电时，正极液态电解质溶液的也会得电子生成 13‎ ‎，故电解质溶液的颜色变浅，B项正确;充电时，向阴极移动，从左向右通过聚合物离子交换膜，C项错误；放电时，负极失电子，故负极的电极反应式为 ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：B 解析：A项，甲装置为原电池，其中a电极为负极、b电极为正极，正极 电极反应式为，A项错误；B项，乙装置是电解池，均采用了惰性电极，d电极为阴极.电极反应式为，虽然消耗了，但同时有等量的从阳极区迁移过来， 故溶液的pH不变.B项正确；C项，c电极为阳极，发生氧化反应：，C项错误；D项，甲装置中消耗转移2 mol电子，乙装置中有2通过隔膜，D项错误。‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：C 解析：由题图可知，碳棒a作负极，碳棒b作正极。A项，正极得电 子生成水，电极反应式为，故A正确；B项，在光照和光合菌的作用下反应生成氧气，光照强度对电池的输 出功率有影响.故B正确；C项，外电路电流由正极流向负极，即由 碳榉b→碳棒a，故C错误；D项，酸性增强会使菌落失活，工作一段 时间后，电池效率降低，故D正确。‎ ‎ ‎ 13‎