2022高考化学二轮复习题型专练六电化学基础含解析.docx
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1、题型专练(六)电化学基础1.(2019辽宁葫芦岛一模)据报道,我国已研制出“可充室温钠二氧化碳电池”,电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠四甘醇二甲醚溶液,电池总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C,生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上。下列叙述不正确的是()A.放电时钠金属片发生氧化反应B.放电时吸收CO2,充电时释放CO2C.放电时Na+向碳纳米管移动D.放电时的负极反应为2Na+CO32-2e-Na2CO3答案D解析放电时钠金属片作负极,失去电子发生氧化反应,A项正确;放电时正极上吸收CO2气体,CO2中的C原子得到电子,被还原生成C单质,充电时C单质失去电子,与Na2C
2、O3反应变为CO2气体,同时产生金属Na,B项正确;放电时Na+向正极碳纳米管方向移动,C项正确;放电时负极上的Na失去电子,负极反应为Na-e-Na+,D项错误。2.(2019河北唐山一模)研究人员研发了一种“水电池”,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中,电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl。下列有关“水电池”在海水中放电时的说法正确的是()A.正极反应式:Ag+Cl-+e-AgClB.每生成1 mol Na2Mn5O10转移4 mol电子C.Na+向“水电池”的负极移动D.AgCl是氧化产物答案D解析该电池的正极反应为5Mn
3、O2+2e-Mn5O102-,负极反应为Ag+Cl-e-AgCl,A项错误;由电池总反应方程式可知,每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子,B项错误;电池放电过程中钠离子向正极移动,C项错误;负极上Ag失电子被氧化,故AgCl是氧化产物,D项正确。3.(2019湖北部分重点中学第二次联考)高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如下图所示(EMI+为有机阳离子)。Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)H1=a kJ mol-13AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)H2=b kJ mol-1Al2O3(
4、s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g)H3下列说法正确的是()A.该电池放电时的负极反应为Al-3e-+7AlCl4-4Al2Cl7-B.H20,B项错误;放电时铝为负极被氧化,石墨电极为正极发生还原反应,充电时石墨电极作阳极发生氧化反应,所以该电池充电时石墨电极与电源正极相连,C项错误;根据盖斯定律:+=,因此Al2O3(s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g)H3=(a+b)kJ mol-1,D项错误。4.(2019湖北部分重点中学起点考试)硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-B(OH)4-,H3BO3可以通过电解的方法制
5、备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是()A.当电路中通过1 mol电子时,可得到1 mol H3BO3B.将电源的正、负极反接,工作原理不变C.阴极上的电极反应为2H2O-4e-O2+4H+D.B(OH)4-穿过阴膜进入阴极室,Na+穿过阳膜进入产品室答案A解析阳极电极反应为2H2O-4e-O2+4H+,阴极电极反应为4H2O+4e-2H2+4OH-,阳极室中的氢离子通过阳膜进入产品室,原料室中的B(OH)4-穿过阴膜进入产品室,发生反应B(OH)4-+H+H2O+H3BO3获得产品。电路中通过1 mol电子时,阳极上有1 mol H+生成,生成
6、1 mol硼酸需要1 mol H+,所以电路中通过1 mol电子时,可得到1 mol H3BO3,A项正确;如果将电源的正、负极反接,工作原理发生变化,B项错误;电解时阴极发生得到电子的还原反应,电极反应式为4H2O+4e-2H2+4OH-,C项错误;阳极电极反应为2H2O-4e-O2+4H+,阴极电极反应为4H2O+4e-2H2+4OH-,阳极室中的氢离子通过阳膜进入产品室,B(OH)4-穿过阴膜进入产品室,发生反应B(OH)4-+H+H2O+H3BO3,Na+穿过阳膜进入阴极室,D项错误。5.(2019湖北名校联盟三模)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可进行脱硫,将
7、硫化氢气体转化成硫沉淀。已知甲、乙池中发生的反应如图所示。下列说法正确的是()A.甲池中得到H2O2的反应,H2O2既是氧化产物也是还原产物B.电路中每转移0.2 mol电子,甲池溶液质量变化3.4 g,乙池溶液质量保持不变C.光照时乙池电极上发生的反应为H2S+I3-3I-+S+2H+D.甲池中碳棒上发生的电极反应为AQ+2H+-2e-H2AQ答案B解析根据图示可知在甲池中O2与H2AQ反应产生H2O2和AQ,O元素的化合价降低,H元素化合价没有变化,所以H2O2是还原产物,A项错误。根据图示可知电路中每转移0.2 mol电子,反应产生0.1 mol H2O2,同时有0.2 mol H+从乙
8、池进入甲池,溶液质量增加3.4 g;而在乙池,H2S-2e-S+2H+,产生的H+通过全氟碳酸膜进入甲池,所以乙池溶液质量保持不变,B项正确。在乙池中,H2S失电子生成硫单质,I2单质得电子生成I-,发生的电池反应为H2S+I3-3I-+S+2H+,该反应不是电极反应,C项错误;甲池中碳棒为正极,正极上发生还原反应,电极反应为AQ+2H+2e-H2AQ,D项错误。6.(2019河南洛阳模拟)以石墨负极(C)、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示(实际上正、负极材料是紧贴在锂离子导电膜两边的)。充放电时,Li+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。下列
9、说法正确的是()A.锂离子导电膜应有保护成品电池安全性的作用B.该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化C.放电时,负极材料上的反应为6C+xLi+xe-LixC6D.放电时,正极材料上的反应为LiFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+答案A解析根据题意描述,放电时,石墨为负极;充电时,石墨为阴极,石墨转化为LixC6,得到电子,石墨电极上发生还原反应。根据上述分析,总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6。为了防止正负极直接相互接触,因此用锂离子导电膜隔开,锂离子导电膜起到保护成品电池安全性的作用,A项正确;根据总反应方程式LiFePO4+6CLi1-xFeP
10、O4+LixC6可知,LiFePO4与Li1-xFePO4中铁元素的化合价不同,否则不能构成原电池反应,B项错误;放电时,负极发生氧化反应,电极反应为LixC6-xe-6C+xLi+,C项错误;放电时,Li1-xFePO4在正极上得电子发生还原反应,电极反应为Li1-xFePO4+xLi+xe-LiFePO4,D项错误。7.(2019河南开封一模)某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功地实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法错误的是()A.放电时,负极的电极反应为Li-e-Li+B.放电时,电子通
11、过电解质从Li流向Fe2O3C.充电时,Fe做阳极,电池逐渐摆脱磁铁吸引D.充电时,阳极的电极反应为2Fe+3Li2O-6e-Fe2O3+6Li+答案B解析由图可知:该电池在充、放电时的反应为6Li+Fe2O33Li2O+2Fe;放电时负极发生氧化反应,正极发生还原反应;充电时阳极、阴极电极反应式与放电时的正极、负极电极反应式正好相反。该电池在放电时Li为负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式是Li-e-Li+,A项正确;放电时,电子通过外电路从负极Li流向正极Fe2O3,不能经过电解质,B项错误;充电时,Fe做阳极,失去电子,发生氧化反应,被氧化变为Fe2O3,Fe2O3不能被磁铁吸引,故
12、电池逐渐摆脱磁铁吸引,C项正确;充电时,阳极失去电子,发生氧化反应,该电极反应式为2Fe-6e-+3Li2OFe2O3+6Li+,D项正确。8.(2019河北石家庄教学质量检测)新型镁锂双离子二次电池如图所示,下列关于该电池的说法不正确的是()A.放电时,Li+由左向右移动B.放电时,正极的电极反应式为Li1-xFePO4+xLi+xe-LiFePO4C.充电时,外加电源的正极与Y相连D.充电时,导线上每通过1 mol e-,左室溶液质量减轻12 g答案D解析放电时,左边镁为负极,失电子发生氧化反应,电极反应式为Mg-2e-Mg2+;右边为正极得电子发生还原反应,电极反应式为Li1-xFePO
13、4+xLi+xe-LiFePO4,阳离子移向正极;充电时,外加电源的正极与正极相连,负极与负极相连。放电时为原电池,原电池中阳离子移向正极,所以Li+由左向右移动,A项正确;放电时,右边电极为正极,得电子发生还原反应,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi+xe-LiFePO4,B项正确;充电时,外加电源的正极与正极相连,所以外加电源的正极与Y相连,C项正确;充电时,左室电极反应式为Mg2+2e-Mg,右侧将有1 mol Li+移向左室,所以导线上每通过1 mol e-,左室溶液质量减轻12 g-7 g=5 g,D项错误。9.(2019湖南益阳模拟)对废水中氮、磷元素的去除已经逐渐引起科研人
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