专题06-电化学原理应用(全国版)-练习(原卷版)

专题06电化学原理应用【三年高考真题追踪】1.（2021·山东）以KOH溶液为离子导体，分别组成、、清洁燃料电池，下列说法正确的是()A.放电过程中，均向负极移动B.放电过程中，KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料，燃料电池的理论放电量最大D.消耗1mol时，理论上燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L2.（2021·广东）火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时()A.负极上发生还原反应 B.在正极上得电子C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能3.（2021·广东）钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。图5为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是()A.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1molCo，Ⅰ室溶液质量理论上减少16gC.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变D.电解总反应：4.（2021·浙江）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为嵌入该薄膜材料中；电极B为薄膜；集流体起导电作用.下列说法不正确的是（）A.充电时，集流体A与外接电源的负极相连B.放电时，外电路通过amol电子时，薄膜电解质损失C.放电时，电极B为正极，反应可表示为D.电池总反应可表示为5.（2021·全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是()A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为：C.制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移6.（2021·湖南）锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法错误的是()A.放电时，N极为正极B.放电时，左侧贮液器中的浓度不断减小C.充电时，M极的电极反应式为D.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过7.（2021·河北）电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是()A.隔膜允许通过，不允许通过B.放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C.产生1Ah电量时，生成的质量与消耗的质量比值约为2.22D.用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水8.（2021·全国乙卷）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对情性电极（如图所示），通入一定的电流。

下列叙述错误的是()A.阳极发生将海水中的氧化生成的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的等积垢需要定期清理9.（2020新高考Ⅱ卷，11）某燃料电池主要构成要素如图所示，下列说法正确的是()A.电池可用于乙醛的制备B.b电极为正极C.电池工作时，a电极附近pH降低D.a电极的反应式为10.（2020江苏，11）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在图所示的情境中，下列有关说法正确的是()

A.阴极的电极反应式为

B.金属M的活动性比Fe的活动性弱

C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护

D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快11.（2020天津，11）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(，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是()A.的电子式为B.放电时正极反应为C.Na和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12.（2020新高考Ⅰ卷，10）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以溶液模拟海水，采用情性电极，用下图装置处理有机废水(以含的溶液为例)。下列说法错误的是()A.负极反应为B.b极为正极，发生氧化反应C.当电路中转移电子时，模拟海水理论上除盐D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2：113.（2020新高考Ⅰ卷，14）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是()A.阳极反应为B.电解一段时间后，阳极室的pH未变C.电解过程中，由a极区向b极区迁移D.电解一段时间后，a极生成的与b极反应的等量14.（2020全国Ⅲ卷，2）一种高性能的碱性硼化钒（）—空气电池如下图所示，其中在电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是()A.负载通过电子时，有（标准状况）参与反应B.正极区溶液的降低、负极区溶液的升高C.电池总反应为D.电流由复合碳电极经负载、电极、溶液回到复合碳电极15.（2020全国Ⅱ卷，6）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，注入到无色薄膜中，生成，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是()A．Ag为阳极 B．由银电极向变色层迁移C．W元素的化合价升高 D．总反应为：16.（2020全国Ⅰ卷，13）科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是()A.放电时，负极反应为B.放电时，转化为HCOOH，转移的电子数为2molC.充电时，电池总反应为D.充电时，正极溶液中浓度升高17.（2019.全国1卷）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。下列说法错误的是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，氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区，固氮酶催化剂，N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动18.（2019.全国Ⅲ卷）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【习题练习】1.（2022·高三T8联考（湖北版））随着电池的研究取得了新进展，某小组以该电池为电源电解处理含废水和含的酸性废水，并分别获得溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A.电池可使用水溶液做电解液B.X与该电池的Li电极相连C.若去掉离子膜M将两室合并，则X电极的反应不变D.离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜2.（2022·高三T8联考）利用电化学装置可以实现甲烷、二氧化碳两种分子的耦合转化，其原理如下图所示：

下列说法不正确的是()A.阴极上的反应式为B.若生成的乙烯和乙烷的体积比为2:1，则消耗的和的体积比为6:5C.该装置中电子转移方向：电源负极→电极A→电极B→电源正极D.甲烷在电极B上存在碳氢键的断裂和碳碳键的形成3.（2021·北京顺义第二次联考）化学家正在研究尿素燃料电池，尿素燃料电池结构如图所示，用这种电池直接去除城市废水中的尿素，下列有关描述正确的是（）A.甲电极为电池的正极B.乙电极的电极反应式为：C.电池工作时氢离子向甲电极移动D.电池工作时，理论上净化消耗标准状况下4.（2021·天津高三质量调查卷二）一种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A.电流方向是从吸附层M通过导线到吸附层NB.放电时,吸附层M发生的电极反应:C.从右边穿过离子交换膜向左边移动D.“全氢电池”放电时的总反应式为:5.（2021·上海崇明区二模）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，如图所示。下列说法正确的是（）A．X是阳极B．Y极发生还原反应C．该装置将电能转化为化学能D．X极的电极反应为：Fe2＋－e→Fe3＋6.（2021·山东济宁一模）微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置.某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的催化还原，其工作原理如图所示.下列说法不正确的是()A.电池工作时外电路电流由b极流向a极B.b极反应式为C.每生成，右池减少D.每处理，可生成(标准状况下)7.（2021·江苏连云港5月考前模拟）电化学催化重整法将转化为甲烷的原理如下图所示。下列有关说法正确的是()A.电解过程中化学能转化成电能B.Cu电极发生的反应为C.电解过程中，由左室向右室移D.电解过程中，右室里的KOH溶液浓度逐渐变大8.（2022·浙江五校一联考）钠离子电池具有资源丰富、成本低、安全性好、转换效率高等特点，有望成为锂离子电池之后的新型首选电池，如图是一种钠离子电池工作示意图：下列说法中的是()A.放电时，通过交换膜向N极移动B.充电时，光照可促进电子的转移C.充电时，光电极上发生的电极反应为D.放电时，若负极室有2mol阴离子发生反应，则电路中转移2mol电子9.（2021·高考化学黄金预测卷）某科研团队利用连续闭合的电化学—化学反应循环实现氮还原的原理示意图如图所示，其中作为氮还原的催化剂，则下列说法正确的是（）A.氢离子由A电极经过质子交换膜移向B电极B.电解液中转化为的过程为还原反应C.A电极的电势低于B电极D.该电池生成3mol氧气时可还原氮气44.8L10.（2022·河北省省级联考）微生物燃料电池可用于有机废弃物的处理，某微生物燃料电池工作原理如图所示[废弃物用表示]。下列说法错误的是()A.X是，膜为质子膜B.负极上的电极反应式：C.当电路中转移0.4mol电子时，b极上消耗2.24LD.a极的电势低于b极11.（2021·河南省名校联盟下学期开学考试）一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收溶液的有机高聚物为固态电解质，其电池结构如图1所示，图2是有机高聚物的结构片段。其电池总反应为：下列说法不正确的是（）A.吸收溶液的有机高聚物固态电解质中离子可自由移动B.充电时，向阴极移动C.放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极D.放电时，电极的正极反应为：12.（2022·太原五中第四次诊断）实验小组设计如图所示装置分离含和的浆液，并联合制备硫酸和烧碱。下列说法错误的是()A.电极M上的电势低于电极N上的电势B.膜b适合选择阴离子交换膜C.工作时阳极区溶液的pH逐渐减小D.若导线中流过4mol，理论上有4mol通过膜b13.（2021·安徽省二模）近期，我国科技工作者设计了一种电催化装置(如图所示)，实现了低电压电解产氢和硫元素的回收利用。下列说法正确的是()A.通电后负极区溶液的pH减小B.交换膜b为阴离子交换膜C.阳极区的电极反应为D.电路中转移2mol时，中间隔离室离子数增加21