专题突破练-07-专题七电化学-2024高考化学一轮复习

专题突破练1.[2022福建三中质检六]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+PbO2A.a为负极，b为正极B.该电池工作时PbO2电极附近溶液的pHC.a极的电极反应为Cu−2D.调节电解质溶液的方法是补充CuSO4[解析]电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子发生氧化反应为负极，PbO2得电子发生还原反应为正极，所以a2.[2022河北衡水中学二调]我国关于石墨烯的专利总数世界排名第一。我国研发的某种石墨烯电池有关原理示意如图，图中a、c工作时的电极反应分别为Li1−xC6+xLiA.a与d电极上发生的反应类型相同B.两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜C.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0.7D.电池放电时，正极反应为Li1−x[解析]第一个装置为电解池，a极为阴极，b极为阳极，第二个装置为原电池，根据Li+移动方向可知，d电极为正极、c电极为负极。a极为电解池的阴极，d电极为原电池的正极，二者均发生还原反应，A正确；两个装置中的离子交换膜均允许阳离子通过，则两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜，B正确；原电池工作时阳离子移向正极，即电路中转移0.1mol电子时，负极有0.1molLi+移向正极，所以两个电极质量相差0.23.[2022湖北武昌质检一]化学电池HCOONa−O2A.电极M为正极，发生还原反应B.电子由电极M经电解质溶液流向电极NC.M电极反应式为HCOO−D.N电极每生成1molNaOH，理论上电路中有4[解析]左边是HCOO−变为CO32−，C化合价升高，失去电子，因此电极M为负极，发生氧化反应，故A错误；电子不穿过电解质溶液，故B错误；题图中左边是HCOO−变为CO32−，则M电极反应式为HCOO−+3OH−−2e−4.[2022湖南长沙一中一模]以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为3CuxSA.充电时，Cu/CuxB.充电时，阳极的电极反应式为xCuC.放电时，K+通过阳离子交换膜向Cu/CuD.放电时，每转移1mol电子，负极区电解质溶液质量减轻30[解析]从总反应分析，放电时Al电极发生了氧化反应，为负极（充电时，该电极为阴极与电源的负极相连），电极反应为Al+7AlCl4−−3e−4Al2Cl7−；Cu/CuxS为正极，电极反应为CuxS+2e−xCu+S2−5.[2022云南昆明一中调研]平板电脑使用的某种聚合物锂离子电池工作原理如图所示，该电池的总反应为Li1−xCoO2+LiA.放电时，A极为电池的正极B.K与N相连接时，Li+通过隔膜向BC.放电时，负极反应式为LixD.K与M相连接时，阳极反应式为LiCoO2[解析]由图示可知，充电时A极与电源正极相连，则放电时A极为正极，A正确；K与N相连接时，该装置为原电池，A极为正极，Li+通过隔膜向A极区迁移，B错误；放电时，该装置为原电池，放电时的负极反应式为LixC6−xe−x6.[2021山西晋中模拟]Na2CO3A.K闭合后，A电极上发生的电极反应为4COB.a处产生的气体和b处产生的气体的质量比为16:1C.K未闭合时，左侧电极室溶液中：c(NaD.当A极室生成1molNaHCO3时，B极室NaOH[解析]装置中钠离子向阴极移动，可知B为阴极，A为阳极，电极反应为4CO32−+2H2O−4e−4HCO3−+O2↑，故A正确；a出口为氧气，b处产生氢气，两者的物质的量之比应为1:2，则质量比为8:1，故B错误；K未闭合时，左侧电极室溶液为碳酸钠溶液，溶液中离子的浓度大小为7.[2022东北育才高中模拟]某钠—空气水电池的放电过程原理如图所示，下列说法正确的是(C)A.放电时，电子由钠箔经非水系溶液流向碳纸B.充电时，Na+C.放电时，当有0.1mole−D.充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为4OH[解析]放电时，该装置为原电池，钠箔为负极，碳纸为正极，电子由钠箔经外电路流向碳纸，不经过非水系溶液，A错误；充电时，该装置为电解池，充电过程中，阳离子(Na+)向阴极移动，B错误；放电时，负极钠箔反应消耗金属钠，导致电极质量减轻，当有0.1mole−通过导线时，钠箔减少的质量为8.[2021黑龙江牡丹江一模]微生物电解池是一种新型的且能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理技术，将电化学法和生物还原法有机结合，具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。下列有关说法正确的是(B)A.“产电菌”极的电势比“产甲烷菌”极的低B.“产甲烷菌”能有效抑制H+C.阴极的电极反应式是CO2D.若产生1molCH4，理论上阳极室生成CO[解析]由题图可知，右侧CO2得电子转化为CH4，则右侧电极为阴极，阴极的电极反应式为CO2+8e−+8H+CH9.[2021山东，10，2分]以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH−O2、NA.放电过程中，K+B.放电过程中，KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料，(CHD.消耗1molO2时，理论上N[解析]原电池放电时，阳离子向正极移动，故K+均向正极移动，A项错误；CH3OH−O2和(CH3)2NNH2−O2放电时产生的二氧化碳与KOH反应，KOH的物质的量减小，N2H4−O2放电时电池总反应式为N2H4+O2N2+2H2O，放电过程中溶液中KOH的物质的量不变，B项错误；三种燃料转移电子数关系为CH3OH∼6e−，10.[2022浙江杭州西湖质检]2019年的诺贝尔化学奖授予研究锂离子电池的三位科学家。一种锂离子电池的工作原理如图所示，其负极材料为嵌锂石墨，正极材料为LiCoO2，放电时的总反应可表示为LixCA.放电时锂离子由b极脱嵌，移向a极B.放电时b极的电极反应式为LiCoO2C.充电时，a极接电源正极，发生还原反应D.使用LiPF6[解析]负极材料为嵌锂石墨，说明a极为负极，则放电时锂离子由a极脱嵌，移向b极，故A错误；放电时，b极为正极，得电子，故B错误；放电时，a极为负极，充电时，a极接电源负极，发生还原反应，故C错误；金属锂和水易反应，故D正确。11.[2022河南周口郸城一中调研]某大学科研团队，在光电催化体系中，利用双极膜处理烟气中的SO2，工作原理如图所示，O2在电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HOA.该装置可把电能和光能转化成化学能B.阳极反应式为SO2C.该装置处理标准状况下5.6LSO2时，有0.25D.该装置中总反应方程式为2SO[解析]根据图示知，该装置为电解池，可将电能和光能转化为化学能，A正确；由图示知，阳极反应为SO2−2e−+4OH−SO42−+2H2O，B正确；当阳极处理1molSO2时，电路中转移2mol电子，阴极上O2得电子，根据电极反应O2+2e−+2H+2HO12.[2021甘肃天水七模]全钒液流电池的放电原理为VO2++A.太阳能电池放电时，化学能转化为电能B.电极M上的电势低于电极N上的电势C.交换膜可选用质子交换膜D.全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO2[解析]全钒液流电池的放电原理为VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O，放电时13.[2022福建漳州联考]十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是(D)A.盐桥中Cl−向YB.电路中通过7.5mol电子时，共产生标准状况下N2的体积为C.电流由X极沿导线流向Y极D.Y极电极反应式为2NO3−+10e[解析]由图示可知，X极上氨气失电子发生氧化反应生成氮气，X极是负极；Y电极上NO3−得电子发生还原反应生成氮气，Y极是正极。处理垃圾渗透液的装置属于原电池装置，阴离子移向负极，所以氯离子向X极移动，故A错误；电池总反应为5NH3+3NO3−4N2+6H2O+3OH−，电路中通过7.5mol电子时，产生2mol氮气，在标准状况下N14.[2022山东济宁二模]1，5−戊二胺（）是生产新型聚酰胺产品的重要原料。利用双极膜（BPM，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的H2O解离成H+和OH−，可透过相应的离子交换膜）电渗析产碱技术可将生物发酵液中的1，5−戊二胺硫酸盐（含和SO42−）转换为1，A.m为阴离子交换膜、n为阳离子交换膜B.电解过程中，图中两处Na2C.a极区产生22.4L（标准状况）气体时，理论上产生1mol1D.该技术实现了酸性物质和碱性物质的同时生产[解析]由题意可知，生物发酵液中的应通过n膜进入Ⅳ室，与氢氧根离子反应生成，因此n膜为阳离子交换膜，生物发酵液中的SO42−通过m膜进入Ⅱ室，BPM双极膜层间的水产生的氢离子进入Ⅱ室，因此m膜应为