高三化学二轮复习 电化学专练

第页电化学专题练习锂离子电池1．通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是A．电极A为阴极，发生还原反应B．电极B的电极发应：C．电解一段时间后溶液中浓度保持不变D．电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得2．已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，锂硫电池的总反应为：2Li+SLi2S，有关上述两种电池说法正确的是A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电3．Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe；有关该电池的下列说法中，正确的是A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B．该电池的电池反应式为：2Li+FeS=Li2S+FeC．负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS4．研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH-向正极移动 D．总反应为：放电充电5．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6⇌CoO2+LiC6，下列说法正确的是放电充电A．充电时，电池的负极反应为LiC6-e-=Li+C6B．放电时，电池的正极反应为CoO2+Li++e-=LiCoO2C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低浓差电池6．已知：相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。热再生氨电池工作原理如图所示，通入NH3发生反应Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+，电池开始工作，左边电极质量减少，右边电极质量增加，放电后利用废热进行充电。下列说法正确的是A．放电、充电过程中，能量主要是在电能与化学能之间转变B．Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+正反应为吸热反应C．Cu2+通过中间离子交换膜移向右侧极区D．放电时，外电路有0.2mol电子通过时，右池溶液质量减少18.8g7．成原电池的条件有很多，其中一种就是利用电解质的浓度差构成“浓差电池”。当电解质中某离子的浓度越大时其氧化性或还原性越强。如图将两个银电极插入不同浓度的溶液中，实验开始观察到灵敏电流计的指针偏转，下列说法正确的是A．B极电极反应为：B．穿过交换膜由A极区移向B极区C．电流计指针偏转幅度始终不变D．A极发生氧化反应，A极区溶液浓度不断增大8．pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pHD．pH计工作时，电能转化为化学能9．当电解质中某离子的浓度越大时，其氧化性或还原性越强。利用这一性质，有人设计出如图所示“浓差电池”(其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度向低浓度转移而产生的)。实验开始先断开K1，闭合K2，发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是A．断开K1、闭合K2，一段时间后电流计指针归零，此时两池Ag+浓度相等B．断开K1、闭合K2，当转移0.1mole-时，乙池溶液质量增加17.0gC．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，一段时间后B电极的质量增加D．当电流计指针归零后，断开K2、闭合K1，乙池溶液浓度增大电化学中的离子隔膜10．一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示，电解质溶液呈酸性，该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，下列叙述错误的是A．电池工作时，的迁移方向为“厌氧阳极”→“缺氧阴极”和“厌氧阳极”→“好氧阴极”B．电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH增大C．“好氧阴极”存在反应：D．“厌氧阳极”区质量减少28.8g时，该电极输出电子2.4mol11．2，6-二氨基庚二酸(RH2)是1949年由科学家沃克(E.Work)从白喉棒杆菌的水解物中发现的一种氨基酸，对眼睛、呼吸道和皮肤有刺激作用，其结构简式为。其中一种三槽电渗析法制备2，6-二氨基庚二酸的装置工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是A．交换膜A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜B．装置工作一段时间后，阳极区可能生成氨基酸内盐类的结晶C．阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，还可获得副产品氢氧化钠D．若用氢氧燃料电池作电源，当生成1molRH2时，电源的正极消耗气体11.2L12．熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是A．Na2S4的电子式为B．放电时正极反应为C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极D．该电池是以为隔膜的二次电池13．锂钒氧化物二次电池的工作原理为：，下图是用该电池电解含镍酸性废水制备单质镍的装置示意图，下列说法不正确的是A．电解过程中Y电极上的电极反应为：B．电解过程中，b中NaCl溶液的物质的量浓度会增大C．锂钒氧化物二次电池可以用LiCl水溶液作为电解液D．锂钒氧化物二次电池充电时A电极的电极反应为：参考答案1．C【详解】A．由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；B．由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2，电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正确；C．电极A为阴极，LiMn2O4得电子，电极反应式为：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，C错误；D．电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确；答案选C。2．B【详解】A、电池放电时，电解质内部Li+向正极移动，A错误；B、锂硫电池充电时，锂电极发生得电子反应，为还原反应，B正确；C、两种电池的变价不同，所以比能量不相同，C错误；D、充电时正接正，负接负，所以Li电极连接C电极，D错误；答案选B。3．B【详解】A.Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为0价，A错误；B.该电池的负极反应式为Li-e-=Li+，正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe，电池正反应为2Li+FeS=Li2S+Fe，B正确；C.负极反应式为Li-e-=Li+，C错误；D.充电时总反应为Li2S+Fe=2Li+FeS，阴极电极反应式为Li++e-=Li，D错误；答案选B。4．C【详解】A.在反应2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑中，水是氧化剂，同时水又是溶剂，故A正确；B.正极发生还原反应，所以放电时正极上有氢气生成，故B正确；C.阴离子移向负极，放电时OH－向负极移动，故C错误；D.Li与Na处于同主族，化学性质相似，所以总反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，故D正确。答案选C。5．B【详解】A、充电时，电池的负极和阴极相连，发生得电子的还原反应，故A错误；B、放电时，电池的正极发生得电子的还原反应，CoO2+Li++e﹣=LiCoO2，故B正确；C、由于单质锂较活泼，易与醇以及羧酸类物质反应而变质，电解质不能含有醇和羧酸，故C错误；D、锂离子电池的比能量高，故D错误；故选B。6．C【分析】电池开始工作时，左侧电极质量减少，右侧电极质量增加，可知，左侧电极为负极，发生氧化反应，电极反应方程式为：Cu＋4NH3-2e−=，则右侧电极作正极，其电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，则电池的总反应为：Cu2＋＋4NH3，据此分析解答。【详解】A．由题干信息，放电后利用废热进行充电，说明能量转换还有热能，A错误；B．放电后利用废热进行充电，说明放电时为放热反应，即Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+正反应为放热反应，B错误；C．放电时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则Cu2+通过中间离子交换膜移向右侧极区，C正确；D．右侧电极作正极，其电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，外电路有0.2mol电子通过时，右池溶液质量减少0.2mol×64g/mol=12.8g，D错误；答案选C。7．D【详解】A．当电解质中某离子的浓度越大时其氧化性或还原性越强，溶液中，则B极为正极，电极反应为：，A错误；B．图示为阴离子交换膜，只允许阴离子通过，B错误；C．随着反应进行，浓度差有变化，则电流计指针偏转幅度也有变化，C错误；D．B极为正极，A极为负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为：，生成银离子，A极区溶液浓度不断增大，D正确；答案选D。8．C【详解】A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极、负极发生氧化反应而不是还原反应，A错误；B．已知：pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化，B错误；C．pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH，C正确；D．pH计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D错误；答案选C。9．C【分析】断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，甲池为3mol/L的AgNO3溶液，乙池为1mol/L的AgNO3溶液，Ag+浓度越大离子的氧化性越强，可知A为正极，发生还原反应，B为负极，发生氧化反应，向负极移动；闭合K1，断开K2，为电解装置，与电源正极相连的B极为阳极，阳极金属银被氧化，阴极A析出银，向阳极移动，乙池浓度增大，甲池浓度减小，据此解答。【详解】A．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，当两池银离子浓度相等时，反应停止，电流计指针将归零，A选项正确；B．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，A为正极，发生反应：Ag++e-=Ag，B为负极，发生反应为：Ag-e-=Ag+，当转移0.1mol电子，有0.1mol由甲池通过离子交换膜进入乙池，所以乙池增加的质量是10.8g+6.2g=17.0g，B选项正确；C．闭合K1，断开K2后，乙池中的B极为电解池的阳极，银失电子发生氧化反应，质量减小，C选项错误；D．闭合K1，断开K2后，装置为电解池，与电源正极相连的B是阳极，阳极金属银被氧化产生银离子，NO3-向阳极移动，则乙池硝酸银溶液的浓度增大，D选项正确；答案选C。10．D【详解】A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子，故A错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO+H2+2CO32--4e-=3CO2＋H2O，故B错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32-，故D正确；故合理选项为D。11．D【分析】由图可知，左侧为阴极，水中氢离子放电发生还原反应生成氢气；右侧为阳极，水中氢氧根离子放电发生氧化反应生成氧气。【详解】A．电解池中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，故交换膜A为阳离子交换膜，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠溶液；B为阴离子交换膜，R2-进入右侧得到浓RH2溶液，A正确；B．装置工作一段时间后，R2-进入右侧得到浓RH2溶液，故阳极区可能生成氨基酸内盐类的结晶，B正确；C．由分析可知，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，钠离子进入左侧得到浓氢氧化钠溶液，C正确；D．没有标况，不能计算消耗气体体积的多少，D错误；故选D。12．C【分析】根据电池反应：可知，放电时，钠作负极，发生氧化反应，电极反应为：Na-e-=Na+，硫作正极，发生还原反应，电极反应为，据此分析。【详解】A．Na2S4属于离子化合物，4个硫原子间形成三对共用电子对，电子式为，故A正确；B．放电时发生的是原电池反应，正极发生还原反应，电极反应为：，故B正确；C．放电时，Na为电池的负极，正极为硫单质，故C错误；D．放电时，该电池是以钠作负极，硫作正极的原电池，充电时，是电解池，为隔膜，起到电解质溶液的作用，该电池为二次电池，故D正确；答案选