届高三化学一轮复习《电化学基础》综合训练选择题和综合大题教师版文档格式.docx
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B.电池总反应为N2H4+2O2===2NO+2H2O
C.当甲电极上有1molN2H4消耗时,乙电极上有22.4LO2参与反应
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
答案 A
4、实验发现,298K时,在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。
某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。
下列有关说法正确的是( )
A.该原电池的正极反应是Zn-2e-===Zn2+
B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C.该电池铂电极上立即有气泡出现
D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+===2Fe+3Zn2+
答案 B
5.(2020·
曲靖市富源县教育局高二期末)流动电池是一种新型电池。
其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动,在电池外部调节电解质溶液,以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。
北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示,电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4===CuSO4+PbSO4+2H2O。
下列说法不正确的是( )
A.a为负极,b为正极
B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大
C.a极的电极反应为Cu-2e-===Cu2+
D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4
答案 D
6、某新型电池以NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料,负极材料采用Pt,正极材料采用MnO2(既作电极材料又对该极的电极反应具有催化作用),该电池可用作卫星、深水勘探等无空气环境电源,其工作原理如图所示。
A.每消耗3molH2O2,转移6mole-
B.电池工作时Na+从b极区移向a极区
C.a极上的电极反应式为BH
+8OH--8e-===BO
+6H2O
D.b极材料是MnO2,该电池总反应方程式:
NaBH4+4H2O2===NaBO2+6H2O
7、一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。
A.a为直流电源的正极
B.阴极反应式为2H++2e-===H2↑
C.工作时,乙池中溶液的pH不变
D.若有1mol离子通过A膜,理论上阳极生成0.25mol气体
8、近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂—铜空气燃料电池,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH-,如图所示。
A.放电时,Li+透过固体电解质向Cu极移动
B.放电时,负极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-===2Cu+2OH-
C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O
D.整个反应过程中,铜相当于催化剂
9利用反应6NO2+8NH3===7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极
B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜
C.电极A极反应式为2NH3-6e-===N2+6H+
D.当有4.48LNO2(标准状况)被处理时,转移电子为0.8mol
10.在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。
A.X是电源的负极
B.阴极的电极反应式是:
H2O+2e-===H2+O2-、CO2+2e-===CO+O2-
C.总反应可表示为H2O+CO2
H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1
11图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物(CxHy)的工作原理示意图,用某钾盐水溶液作电解液;
图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图,用硫酸为电解质溶液。
下列说法中不正确的是( )
A.甲中铜片作阴极,K+向铜片电极移动
B.甲中若CxHy为C2H4,则生成1molC2H4的同时生成3molO2
C.乙中H2SO4的作用是增强溶液的导电性
D.乙中正极发生的电极反应为CO2+5e-+6H+===CH3OH+H2O
12.铈(Ce)是镧系金属元素。
空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、NO
,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。
A.H+由右室进入左室
B.Ce4+从电解槽的c口流出,且可循环使用
2HNO2+6H++6e-===N2↑+4H2O
D.若用甲烷燃料电池作为电源,当消耗标准状况下33.6L甲烷时,理论上可转化HNO22mol
13.(2020·
南京建邺区月考)H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。
反应原理为2H2S(g)+O2(g)===S2(s)+2H2O(l) ΔH=-632kJ·
mol-1。
如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。
A.电极a为电池的正极
B.电极b上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.电路中每流过4mol电子,电池内部释放632kJ热能
D.每17gH2S参与反应,有1molH+经质子膜进入正极区
14.用电解乙二醛制备乙二酸(HOOC—COOH)的装置如图所示,通电后,b电极上产生的氯气将乙二醛氧化为乙二酸,下列说法正确的是( )
A.b接电源的负极,发生还原反应
B.a极上的电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+
C.盐酸的作用是提供Cl-和增强导电性
D.电路上每转移1mol电子产生45g乙二酸
15、用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。
其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法不正确的是( )
A.X为直接电源的负极,Y为直流电源的正极
B.阳极的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑
C.图中的b>
a
D.该过程中的产品主要为H2SO4和H2
16、(2020·
衡水高二期末)2020年我国科学家成功研制出铝—石墨烯电池。
若手机使用该电池,1.1s即充满电并可连续使用半个月。
电池的电解质为铝基离子液体(BMIM和AlCl3按一定比例配制而成),主要阴离子为AlCl
、Al2Cl
,其电池如图所示。
A.放电时,石墨烯作电池正极,发生氧化反应
B.放电时,铝电极的电极反应式为Al-3e-+7AlCl
===4Al2Cl
C.充电时,Al与电源正极相连
D.放电时,AlCl
向石墨烯移动
二、非选择题
17、
(1)高铁酸钾(K2FeO4)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在进行中。
如图1所示是高铁电池的模拟实验装置。
①该电池放电时正极的电极反应式为_______________________________________________。
②盐桥中盛有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向______________________________________
(填“左”或“右”)移动;
若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向________(填“左”或“右”)移动。
③图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有________________________________________________________________________。
(2)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图3所示。
该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2-的移动方向________(填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为_________________________________________。
答案
(1)①FeO
+4H2O+3e-===Fe(OH)3+5OH- ②右 左 ③使用时间长、工作电压稳定
(2)从b到a CO+O2--2e-===CO2
18、按照要求回答下列问题。
(1)工业上,在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN-,装置如图所示,依次发生的反应有:
ⅰ.CN--2e-+2OH-===CNO-+H2O
ⅱ.2Cl--2e-===Cl2↑
ⅲ.3Cl2+2CNO-+8OH-===N2+6Cl-+2CO
+4H2O
①a为电源________极。
②通电过程中溶液pH不断________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③除去1molCN-,外电路中至少需要转移________mol电子。
④为了使电解池连续工作,需要不断补充________。
(2)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,并用阴极排出的溶液吸收NO2来解决环境污染问题。
①阴极的电极反应式为:
_________________________________________________________;
②阳极的电极反应式为:
③电解时,H+通过阳离子交换膜的移动方向是_______________________________________。
(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示(电极材料为石墨)。
①图中a极要连接电源的________(填“正”或“负”)极,C口流出的物质是________。
②SO
放电的电极反应式为_____________________________________。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因:
_____________________
(4)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO
)已成为环境修复研究的热点之一。
Fe还原水体中的NO
的反应原理如图1所示。
①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是_________________________________________________________。
答案 ①铁 ②NO
+8e-+10H+===NH
+3H2O
(5)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如图2所示。
①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:
___________________________________________________。
答案
(1)①正 ②减小 ③5 ④NaOH和NaCl
(2) ①2HSO
+2H++2e-===S2O
+2H2O
②SO2+2H2O-2e-===SO
+4H+ ③由阳极室到阴极室
(3) ①负 硫酸 ②SO
-2e-+H2O===SO
+2H+ ③水为弱电解质,存在H2OH++OH-,在阴极H+放电生成H2,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,碱性增加
(4) ①还原 ②NO+O2--2e-===NO2
19、
(1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示:
正极为________(填“A电极”或“B电极”),H+移动方向为由________到________(填“A”或“B”),写出A电极的电极反应式:
_______________________________________。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的________极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为____________________。
③用离子方程式表示吸收NO的原理_______________________________________________。
(3)结合下图所示的电解装置可去除废水中的氨氮。
①a极为______________________________________________________________________。
②d极反应式为________________________________________________________________。
(4)VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池。
以VB2-空气电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示,该电池工作时的反应为4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5,VB2极发生的电极反应为____________________________________________________________。
当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L气体(标准状况),若B装置内的液体体积为200mL(电解前后溶液体积不变),则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为________mol·
L-1。
答案
(1)B电极 A B CH3OCH3+3H2O-12e-===2CO2+12H+
(2)①负 ②2HSO
+2H2O ③2NO+2S2O
+2H2O===N2+4HSO
(3)①负极 ②Cl--2e-+H2O===H++HClO
(4)2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O 0.05
20.电解法处理氮氧化物生产HNO3或硝酸盐有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)。
电解NO制备NH4NO3原理如图1所示:
(1)阳极为_________(填“X”或“Y”),Y的电极反应式为
________________________________________________________________________。
(2)为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充的物质A的化学式为________________。
用图2装置进行模拟电解NO2气体实验,可制备硝酸。
(3)电解时NO2发生反应的电极反应式为________________________。
(4)若有标准状况下2.24LNO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为________mol。
答案
(1)Y NO-3e-+2H2O===NO
+4H+
(2)NH3
(3)NO2-e-+H2O===NO
+2H+
(4)0.1
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