届高三化学一轮复习《电化学及其应用》专题练习卷Word格式.docx
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D.充电时,电池总反应为Li2O2-x=2Li+(1-
)O2
【答案】D
3.[2018新课标Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:
3CO2+4Na
2Na2CO3+C。
A.放电时,ClO4-向负极移动
B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C.放电时,正极反应为:
3CO2+4e−=2CO32-+C
D.充电时,正极反应为:
Na++e−=Na
4.[2018新课标Ⅰ]最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示,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:
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时,下列叙述错误的是
A.阴极的电极反应:
CO2+2H++2e-=CO+H2O
B.协同转化总反应:
CO2+H2S=CO+H2O+S
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
【答案】C
5.[2018年11月浙江选考]最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A.右边吸附层中发生了还原反应
B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-====2H2O
C.电池的总反应是2H2+O2====2H2O
D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO
向左移动
6.金属(M)-空气电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A.金属M作电池负极
B.电解质是熔融的MO
C.正极的电极反应:
O2+2H2O+4e-=4OH-
D.电池反应:
2M+O2+2H2O=2M(OH)2
【答案】B
7.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为
混合溶液。
下列叙述错误的是
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为:
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
8.一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+。
A.Pd电极b为阴极
B.阴极的反应式为:
N2+6H++6e−
2NH3
C.H+由阳极向阴极迁移
D.陶瓷可以隔离N2和H2
【答案】A
9.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
10.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:
16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。
A.电池工作时,正极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e−=3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多
11.[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+
2H++2MV+
C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3
D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
12.[2019新课标Ⅲ]为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH−(aq)−e−
NiOOH(s)+H2O(l)
C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−
ZnO(s)+H2O(l)
D.放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
13.[2019天津]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌−碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。
图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。
下列叙述不正确的是
A.放电时,a电极反应为
B.放电时,溶液中离子的数目增大
C.充电时,b电极每增重
,溶液中有
被氧化
D.充电时,a电极接外电源负极
14.[2019江苏]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是
A.铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−
Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
15.[2019浙江4月选考]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
A.
Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.
正极的电极反应式为Ag2O+2e−+H2O
2Ag+2OH−
C.
锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.
使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
16.[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:
(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2,结构简式为
),后者广泛应用于航天、化工等领域中。
二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。
电解制备需要在无水条件下进行,原因为_________________________。
【答案】
(4)Fe电极Fe+2
+H2↑(Fe+2C5H6
Fe(C5H5)2+H2↑)
水会阻碍中间物Na的生成;
水会电解生成OH−,进一步与Fe2+反应生成Fe(OH)2
17.[2019新课标Ⅲ节选]近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。
因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
负极区发生的反应有____________________(写反应方程式)。
电路中转移1mol电子,需消耗氧气__________L(标准状况)。
(4)Fe3++e−=Fe2+,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O5.6
18.[2019北京节选]氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。
通过控制开关连接K1或K2,可交替得到H2和O2。
①制H2时,连接_______________。
产生H2的电极反应式是_______________。
②改变开关连接方式,可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:
________________________。
(2)K12H2O+2e−=H2↑+2OH−连接K1或K2时,电极3分别作为阳极材料和阴极材料,并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移
19.[2019江苏节选]CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。
电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。
①写出阴极CO2还原为HCOO−的电极反应式:
▲。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是▲。
(2)①CO2+H++2e−
HCOO−或CO2+
+2e−
HCOO−+
②阳极产生O2,pH减小,
浓度降低;
K+部分迁移至阴极区
20.[2019浙江选考节选]水是“生命之基质”,是“永远值得探究的物质”。
(4)以铂阳极和石墨阴极设计电解池,通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,再与水反应得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循环使用。
①阳极的电极反应式是________。
②制备H2O2的总反应方程式是________。
(4)①2HSO4−−2e−
S2O82−+2H+或2SO42−−2e−
S2O82−②2H2O
H2O2+H2↑
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