高考化学二轮复习化学反应与电能模拟提升练

【新课标新高考】高考化学二轮复习模拟提升练（7）化学反应与电能1．（2021·广东·模拟预测）以氨气代替氢气来研发氨燃料电池是当前科研的一个热点，氨燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为4NH3+3O22N2+6H2O。下列有关说法错误的是（）A．氨燃料电池在充电时，在阴极N2得电子被氧化B．氨燃料电池在放电时，负极反应为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2OC．以氨气代替氢气的主要原因是氨气易液化、易储存D．燃料电池的能量转化率一般比普通的电池高，但能量转化率仍达不到100%2．（2021·浙江宁波·模拟预测）某锂离子电池的总反应为：2Li+FeS=Fe+Li2S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH)2废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水，并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[LiPF6•SO(CH3)2为锂离子电池的电解质]下列说法正确的是（）A．X与锂离子电池的Li电极相连B．若去掉离子膜M将左右两室合并，则X电极的反应不变C．离子膜M为阴离子交换膜，离子膜N为阳离子交换膜D．电解过程中b室BaCl2浓度增大3．（2021·浙江台州·一模）如图为2021年新研发的车载双电极镍氢电池，放电时a、c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，可表示为MH；充电时b、d电极的反应物为吸附的，下列叙述正确的是（）A．a、b为电池负极，c、d为电池正极B．图示显示的是电池充电的过程，c极上的反应可表示为C．隔膜中的电解液可为KOH溶液，放电时外电路每通过1mol电子，该电池正极共增重2gD．充电时电子的流动路径为外接电源负极→a、d→外接电源正极，而a→b、b→c、c→d的导电过程均借助离子迁移完成4．（2021·河南·新乡县一中模拟预测）某课外小组同学为探究氨氮废水的处理方法，以0.005mol/L(NH4)2SO4溶液模拟氨氮废水，设计了以下实验实验步骤实验现象1.如图装置进行电解一段时间后，检测阳极附近溶液中氨氮浓度并未显著变化2.在氨氮废水中加入NaCl溶液，进行电解阳极产生使湿润有色布条褪色的气体，一段时间后，氨氮检测浓度明显降低有关叙述正确的是（）A．实验1由于氨氮浓度未显著变化，装置未发生电解反应B．实验2中的氨氮浓度降低是由于生成的氯气氧化了NHC．氨氮浓度降低时溶液酸性减弱D．湿润有色布条褪色是由于Cl2的漂白性5．（2021·辽宁朝阳·模拟预测）聚合硫酸铁{PFS，}是一种性能优越的无机高分子混凝剂，利用双极膜(BP)(由一张阳膜和一张阴膜复合制成，在直流电场作用下将水分子解离成和，作为和离子源)电渗析法制备PFS的装置如图所示，下列说法不正确的是（）A．X极上发生的电极反应为B．“室1”和“室3”得到和的混合液C．“室2”和“室4”产品为浓PFSD．双极膜向“室2”和“室4”中提供6．（2021·福建省福州第一中学模拟预测）科学家预言，被称为“黑金”的“新材料之王石墨烯”将“彻底改变21世纪”。我国关于石墨烯的专利总数世界排名第一。如图是我国研发的某种石墨烯电池有关原理示意图，左边装置工作时的电极反应为Li1-xC6+xLi++xe-=LiC6，Li[GS/Si]O2-xe-=Li1-x[GS/Si]O2+xLi+。下列说法错误的是（）A．a与d电极上发生的反应类型相同B．左右两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜C．电池放电时，正极反应为Li1-x[GS/Si]O2+xLi++xe-=Li[GS/Si]O2D．若装置工作前c与d电极质量相等，则转移0.1mol电子后两个电极质量相差0.7g7．（2021·广东珠海·二模）下列有关叙述错误的是（）A．华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池属二次电池B．珠港澳大桥桥底镶嵌锌块，锌作负极，以防大桥被腐蚀C．精炼铜工业中，通过2mol电子时，阳极溶解63.5g铜D．铅蓄电池充电时，标示“+”的接线柱连电源的正极，电极反应式为：8．（2021·吉林·通化县综合高级中学模拟预测）化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是（）A．单质Si用于制作光导纤维和光电池 B．常温下，浓硫酸可以用铁槽车运输C．SO2的漂白没有涉及到化学变化 D．日常生产生活中钢铁的腐蚀主要原因不是电化学腐蚀9．（2021·浙江浙江·模拟预测）常温常压下用氮氧化铬纳米颗粒()电催化氮气还原合成氨的工作原理如图1所示，氨气生成速率、电流利用率与电压的关系如图2.下列说法不正确的是（）A．电极为阳极，发生氧化反应B．该电催化装置的总反应为：2N2+6H2O4NH3+3O2C．当产生标准状况下时，通过质子交换膜的数目为D．其他条件相同，用电解比电解在相同时间内产生的多10．（2021·山东日照·模拟预测）工业上利用电渗析法制取次磷酸钴[Co(H2PO2)2]的原理如图所示：已知：Co(H2PO2)2溶液在强碱性条件下通过自身催化发生氧化还原反应，可实现化学镀钴。下列说法正确的是（）A．a为电源的负极B．阳极的电极反应：Co-2e-+2H2PO=Co(H2PO2)2C．膜Ⅰ与膜Ⅳ均为阳离子交换膜D．Co(H2PO2)2溶液化学镀钴过程中可能发生：Co2++H2PO+3OH-=Co+HPO+2H2O11．（2021·河北保定·二模）镓()的化学性质与铝相似，电解精炼法提纯镓的原理如图。已知三种金属活动顺序为。下列说法错误的是（）A．阳极泥的主要成分是铁和铜B．若电压过高，阴极可能会产生导致电解效率下降C．电子流向为极→粗高纯极D．阴极反应为12．（2021·湖南·长沙市明德中学三模）中国科学院兰州化物所和中国科学技术大学在锂硫电池的研究上获得重大进展。一种锂硫电池的总反应为，该电池的装置如图甲所示，充、放电过程中物质的转化关系如图乙所示。该装置工作时，下列叙述正确的是（）A．放电时，电池的正极反应为B．放电时，转化为得到电子C．充电时，M电极的电势比N电极的高D．充电时，通过阳离子交换膜，到达M电极附近13．（2020·山东省实验中学模拟预测）是种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。下列说法错误的是（）A．电极a为阴极B．a极的电极反应为C．电解一段时间后b极周围溶液的上升D．标准状况下，当有反应时，收集到和混合气体的体积分数为80%14．（2020·山东日照·二模）为满足可穿戴柔性电子设备（如二维手表带状柔性电池）的需求，我国科研团队研制出一种基于有机物电极材料芘四酮（PTO）和锌盐溶液作为电解液组装成的水系锌电池。原理如图所示。下列说法错误的是（）A．充电时，b接外接电源的负极B．利用以上原理做成的柔性电池除优异的电化学性能外，还具备良好的弯曲性C．充电时，每生成1molPTO，a电极增重260gD．放电时，b极的电极反应式为

参考答案1．答案：A解析：A．氨燃料电池在充电时，阴极上N2得到电子被还原为NH3，故A错误；B．氨燃料电池在放电时，负极上NH3失去电子生成N2，电解质溶液为KOH溶液，因此负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故B正确；C．NH3相较于H2具有的优点为容易液化，在运输过程中方便储存，同时也可设计成燃料电池，因此可代替H2，故C正确；D．燃料电池的能量转化率理论上可高达85%～90%，现在已达到40%～60%，相较于一般比普通的电池高，故D正确；综上所述，说法错误的是A项，故答案为A。2．答案：D解析：通过总反应可知，锂发生氧化反应，做负极，FeS发生还原反应，做正极；以该电源电解处理含Ba(OH)2废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水，并分别获得BaCl2溶液和单质镍，Ni2++2e-=Ni，发生还原反应，故Y极为阴极，与锂电极相连，X为阳极，与FeS电极相连；据以上分析解答。A．结合以上分析可知，X与锂离子电池的FeS电极相连，故A错误；B．阴离子放电顺序：Cl->OH-；根据分析可知，阳极的极反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O；若去掉离子膜M将左右两室合并，氯化钡溶液中含有氯离子，移向阳极，发生氧化反应，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；故X电极的反应发生改变，故B错误；C．镍棒与电源负极相连，是电解池的阴极，电极反应：Ni2++2e-=Ni，为平衡电荷，氯离子移向b室，N为阴离子交换膜；同理，碳棒为阳极，电极反应：4OH--4e-=O2↑+2H2O；为平衡电荷，钡离子移向b室，M为阳离子交换膜；故C错误；D．镍棒与电源负极相连，是电解池的阴极，电极反应：Ni2++2e-=Ni，为平衡阳极区、阴极区电荷，钡离子、氯离子分别通过阳离子交换膜和阴离子交换膜移向1%的氯化钡溶液中，使氯化钡溶液的物质的量浓度增大，故D正确；故选D。3．答案：C解析：A．由OH-离子的移动方向可知，a为负极，c为负极，d为正极，A错误；B．图中显示的是原电池放电的过程，放电时a，c电极的反应物为吸附了氢气的稀土合金，即放电时，反应物为MH→生成物为M(s)和H2O，c极：MH+OH--e-=M+H2O，B错误；C．正极：NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，转移1mol电子，固体由NiO(OH)→Ni(OH)2质量变化为1g，转移1mol电子，b，d电极各增加1g，共增加2g，C正确；D．充电时为电解池：电子的流动方向：电源负极→a；d→电源正极；b→c的导电过程为铜箔中的电子移动完成，D错误。4．答案：B解析：A．实验1虽然氨氮浓度未显著变化，但有电解质溶液，所以电解了水，A错误；B．实验2阳极产生使有色布条褪色的气体，为氯气，同时测得氨氮浓度降低，说明氯气和NH发生了反应，B正确；C．电解生成氯气的同时阴极H+放电，而氯气与NH反应生成H+，2NH+3Cl2=N2+6Cl-+8H+，消耗3mol氯气，生成8mol氢离子，而生成3mol氯气的同时有3mol氢气生成，即同时消耗了6molH+，最终还能剩余2mol氢离子，溶液酸性增强，C错误；D．湿润有色布条褪色是由于Cl2与水生成HClO的漂白性，氯气并没有漂白性，D错误。5．答案：B解析：根据图示，稀硫酸进入“室3”，Fe2(SO4)3溶液进入“室4”，且“室3”和“室4”之间有阴膜，则说明PFS在“室4”内产生；双极膜将水分解离成OH-和H+，即双极膜产生的H+向“室3”移动，产生的OH-向“室4”移动，向“室3”移动，由于“室3”和“室4”是重复单元，故H+向“室1”和“室3”移动，OH-向“室2”和“室4”移动，向“室1”和“室3”移动，故“室1”和“室3”得到的是H2SO4溶液，“室2”和“室4”得到的是PFS。A．在电解装置的左侧，由于双极膜产生的H+向“室1”移动，则X极上发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，A正确；B．H+向“室1”和“室3”移动向“室1”和“室3”移动，故“室1”和“室3”得到的是H2SO4溶液，B错误；C．Fe2(SO4)3溶液进入“室2”和“室4”，且OH-向“室2”和“室4”移动，故“室2”和“室4”得到的是PFS，C正确；D．OH-向“室2”和“室4”移动，说明双极膜向“室2”和“室4”中提供OH-，D正确。6．答案：D解析：A．由装置图可推出a为阴极，b为阳极，c为负极，d为正极，a与d电极.上均发生还原反应，故A正确；B．从装置图中可以看出，为保持溶液呈电中性，离子交换膜允许Li+通过，应该使用阳离子交换膜，故B错误；C．d电极为正极，其电极反应相当于充电时阳极反应的逆过程，根据题千中信息可知，正极(d电极)反应为：Li1-x[GS/Si]O2+xLi++xe-=Li[GS/Si]O2，故C错误；D．若装置工作前c与d电极质量相等，则根据电极反应，转移0.1mol电子时，c极减少0.1molLi+，质量减少0.7g,d极增加0.1molLi+，质量增大0.7g，两个电极质量相差1.4g，故D错误。7．答案：C解析：A．华为Mate系列手机采用的超大容量高密度电池是可充电电池，是二次电池，A项正确；B．珠港澳大桥桥底镶嵌锌块，Fe为正极，Zn为负极失去电子发生氧化反应，以防大桥被腐蚀，B项正确；C．精炼铜工业中，粗铜作阳极，由于粗铜中含有杂质Fe、Ni等，比铜活泼的金属先溶解，即通过2mol电子时，阳极溶解铜小于63.5g，C项错误；D．铅蓄电池充电时，正极（阳极）失去电子发生氧化反应，则电极反应式为：，D项正确。8．答案：B解析：A．制取光导纤维，硅单质是半导体材料，用于制作光电池，故A错误；B．浓硫酸可以使铁钝化，所以可以用铁槽车运输，故B正确；C．的漂白涉及到化合反应，所以是化学变化，故C错误；D．日常生产生活中钢铁的腐蚀以电化学为主，故D错误。9．答案：D解析：A．由题中图示图1可知，电极A中将H2OO2，氧元素由-2价失电子变为0价，发生氧化反应，电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，电极A为阳极，电极B为阴极，故A正确；B．由题中图示图1可知，电极A的电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+，电极B的电极反应为N2+6e-+6H+=2NH3，可得总反应为2N2+6H2O4NH3+3O2，故B正确；C．当产生标准状况下，即n(NH3)==0.1mol，由阴极电极B的电极反应N2+6e-+6H+=2NH3可知，消耗H+为0.3mol，即通过质子交换膜的数目为，故C正确；D．由题中图示图2可知，2.0V时产生NH3速率大于1.8V时产生NH3的速率，只说明相同时间内，生成NH3的浓度多，不能说明产生NH3的量多，且2.0V时电流利用率低于1.8V时电流利用率，故D错误。10．答案：CD解析：结合和图可知制取次磷酸钴的原理:该装置为电解池，M为阳极，电极材料为金属钻，钴失电子生成钻离子，钻离子通过膜I进入产品室，H2PO通过膜Ⅲ、Ⅱ进入产品室与钴离子结合成Co(H2PO2)2，Na+通过膜Ⅳ在N极区形成氢氧化钠，据此解答。A．M为阳极，应接电源的正极，则a为电源的正极，A错误；B．Co(H2PO2)2在产品室生成，不是在阳极生成，阳极的电极反应为Co-2e-=Co2+，B错误；C．由分析可知膜Ⅰ与膜Ⅳ均为阳离子交换膜，C正确；D．Co(H2PO2)2通过自身催化发生氧化还原反应实现化学镀钴，则根据氧化还原反应规律,生成物应为Co和HPO，Co(H2PO2)2溶液化学镀钴过程中反应可能为Co2++H2PO+3OH-=Co+HPO+2H2O，D正确。11．答案：CD解析：A．该装置为电解池，粗Ga为阳极，Ga的化学性质与Al相似，且活动性：Zn＞Ga＞Fe，则电解时Zn、Ga失去电子，故阳极泥的主要成分是铁和铜，A正确；B．若电压过高，溶液中的H+可能在阴极得到电子生成H2，从而导致电解效率下降，B正确；C．电解池装置中，电子的不能通过电解质溶液，正确的流向为粗Ga→N极，M极→高纯Ga，C错误；D．该电解池装置的电解质溶液为NaOH溶液，故阳极主要的电极反应式为Ga+4OH--3e-=+2H2O，阴极的电极反应式为+2H2O+3e-=Ga+4OH-，D错误。12．答案：BC解析：A.由电池总反应及电池装置图可知，该电池的负极反应为，由电池总反应减去负极反应即得正极反应，则正极反应为，A错误；B.由充、放电过程中的物质转化