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1、題型特訓9　第6題　電化學 1.(2019江西師大附中高三期末)一種雙室微生物燃料電池,以苯酚(C6H6O)為燃料,同時消除酸性廢水中的硝酸鹽。下列說法正確的是(　　) A.a為正極 B.左池電極反應式為C6H6O+11H2O-28e-6CO2↑+28H+ C.若右池產(chǎn)生0.672 L氣體(標況下),則轉(zhuǎn)移電子0.15 mol D.左池消耗的苯酚與右池消耗的NO3-的物質(zhì)的量之比為28∶5 2.(2019陜西寶雞中學高考化學一模)最近報道的一種處理垃圾滲透液并用其發(fā)電的示意圖如下。裝置工作時,下列說法不正確的是(　　) A.化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? B.鹽橋中K+向X極移動

2、C.電子由X極沿導線流向Y極 D.Y極發(fā)生的反應式為2NO3-+10e-+12H+N2↑+6H2O,周圍溶液pH增大 3.(2019山東濰坊第一中學高三月考)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖所示,其中離子交換膜Ⅰ、Ⅱ分別是氯離子交換膜和鈉離子交換膜中的一種,圖中有機廢水中的有機物可用C6H10O5表示。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.a電極為該電池的負極,離子交換膜Ⅰ是鈉離子交換膜 B.a電極附近溶液的氯離子濃度增大,b電極附近溶液的pH減小 C.a電極的電極反應式為C6H10O5-24e-+7H2O6CO2↑+24H+ D.中間室中Na+移向左室,Cl-移向右室

3、 4.(2019河南開封一模)某課題組以納米Fe2O3作為電極材料制備鋰離子電池(另一極為金屬鋰和石墨的復合材料),通過在室溫條件下對鋰離子電池進行循環(huán)充放電,成功地實現(xiàn)了對磁性的可逆調(diào)控(如圖)。下列說法錯誤的是(　　) A.放電時,負極的電極反應式為Li-e-Li+ B.放電時,電子通過電解質(zhì)從Li流向Fe2O3 C.充電時,Fe作陽極,電池逐漸擺脫磁鐵吸引 D.充電時,陽極的電極反應式為2Fe+3Li2O-6e-Fe2O3+6Li+ 5.(2019廣東深圳高三調(diào)研)下圖為某二次電池充電時的工作原理示意圖,該過程可實現(xiàn)鹽溶液的淡化。下列說法錯誤的是(　　) A.充電時,

4、a為電源正極 B.充電時,Cl-向Bi電極移動,Na+向NaTi2(PO4)3電極移動 C.放電時,正極的電極反應式為BiOCl+2H++3e-Bi+Cl-+H2O D.充電時,新增入電極中的離子:n(Na+)∶n(Cl-)=1∶3 6.(2019山西五地高三期末)以純堿溶液為原料,通過電解的方法可制備小蘇打,原理裝置圖如下: 上述裝置工作時,下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.Na+由乙池穿過交換膜進入甲池 B.甲池電極反應為4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑ C.乙池電極接電源正極,氣體X為H2 D.NaOH溶液Y比NaOH溶液Z的濃度小 7.(201

5、9福建福州高三質(zhì)量檢測)乙醛酸(HOOC—CHO)是一種重要的有機合成中間體。在乙二酸(HOOC—COOH)電還原法合成乙醛酸的基礎上,化學工作者創(chuàng)新性地提出雙極室成對電解法裝置模型及工作原理如圖所示。下列說法中錯誤的是(　　) A.該離子交換膜應選擇陽離子交換膜 B.HCl是制取乙醛酸反應的催化劑,并起導電作用 C.該方法的總反應為OHC—CHO+HOOC—COOH2HOOC—CHO D.乙二醛、乙二酸分別在陰、陽電極表面放電,故稱為雙極室成對電解法 8.(2019湖南湖北八市十二校高三第二次調(diào)研)國內(nèi)某科技研究小組首次提出一種新型的Li+電池體系,該體系正極采用含有I-、Li

6、+的水溶液,負極采用固體有機聚合物,電解質(zhì)溶液采用LiNO3溶液,聚合物離子交換膜作為隔膜將液態(tài)正極和固態(tài)負極分隔開(原理示意圖如下)。已知I-+I2I3-,則下列有關(guān)判斷正確的是(　　) A.圖甲是原電池工作原理圖,圖乙是電池充電原理圖 B.放電時,正極液態(tài)電解質(zhì)溶液的顏色變淺 C.充電時,Li+從右向左通過聚合物離子交換膜 D.放電時,負極的電極反應式為 9.(2019華中師大第一附屬中學高三期中)下圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3,放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是(　　) A.放電時,負極反

7、應為3NaBr-2e-NaBr3+2Na+ B.充電時,陽極反應為2Na2S2-2e-Na2S4+2Na+ C.放電時,Na+經(jīng)過離子交換膜,由b池移向a池 D.用該電池電解飽和食鹽水,產(chǎn)生2.24 L H2時,b池生成17.40 g Na2S4 10.(2019湖北武漢第六中學高三月考)微生物燃料電池可凈化廢水,同時還能獲得能源或有價值的化學產(chǎn)品,該電池的工作原理和廢水中Cr2O72-的濃度與去除率的關(guān)系如下圖。下列說法正確的是(　　) A.反應一段時間后,N極附近的溶液pH下降 B.外電路轉(zhuǎn)移4 mol電子時,M極產(chǎn)生22.4 L CO2 C.Cr2O72-濃度較大時,可

8、能會造成還原菌失活 D.M為電池正極,CH3COOH被還原 11.(2019四川瀘縣第四中學高三二診模擬)目前海水液化可采用雙極膜電液析法、同時獲得副產(chǎn)品,其模擬工作原理如圖所示。其中雙極膜(BP)是陰、陽復合膜,在直流電的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-,作為H+和OH-離子源。M、N為離子交換膜。下列說法正確的是(　　) A.X電極為電解池的陰極,該電極反應式為2H+-2e-H2↑ B.電子流向:電源負極→X電極→Y電極→電源正極 C.電路中每轉(zhuǎn)移1 mol電子,X、Y兩極共得到標準狀況下16.8 L的氣體 D.M為陽離子交換膜,A室獲得副產(chǎn)品NaOH,若

9、去掉B室雙極膜,B室產(chǎn)物不變 參考答案 題型特訓9　第6題　電化學 1.B　解析 根據(jù)裝置示意圖分析可知,a為負極,故A項錯誤;左池電極為負極,電極反應式為C6H6O+11H2O-28e-6CO2↑+28H+,故B項正確;右池產(chǎn)生的氣體為氮氣,n(N2)=0.672L22.4L·mol-1=0.03mol,由正極的電極反應式可知轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol,故C項錯誤;根據(jù)電子守恒,結(jié)合電極反應式可知左池消耗的苯酚與右池消耗的NO3-的物質(zhì)的量之比應為5∶28,故D項錯誤。 2.B　解析 處理垃圾滲透液的裝置屬于原電池裝置,該過程是化學能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確;處理垃

10、圾滲透液的裝置屬于原電池裝置,鹽橋中的陰離子移向負極,即氯離子向X極移動,鹽橋中K+向Y極移動,故B錯誤;電子由負極流向正極,即電子由X極沿導線流向Y極,故C正確;Y是正極,發(fā)生得電子的還原反應,電極反應式為2NO3-+10e-+12H+N2↑+6H2O,消耗氫離子,周圍溶液pH增大,故D正確。 3.C　解析 a電極為該電池的負極,負極反應生成氫離子,為維持溶液呈電中性,咸水中陰離子Cl-移向負極室左室,則離子交換膜Ⅰ是氯離子交換膜,故A錯誤;電解質(zhì)溶液中陰離子Cl-移向負極室左室,a電極附近溶液的氯離子濃度增大,b電極消耗氫離子,附近溶液的pH增大,故B錯誤;a電極是負極,負極上有機物失電

11、子發(fā)生氧化反應,有機物在厭氧菌作用下生成二氧化碳,電極反應式為C6H10O5-24e-+7H2O6CO2↑+24H+,故C正確;放電時,電解質(zhì)溶液中陽離子Na+移向正極右室,陰離子Cl-移向負極室左室,故D錯誤。 4.B　解析 該電池在充、放電時的反應為6Li+Fe2O33Li2O+2Fe。放電時Li為負極,失去電子,發(fā)生氧化反應,電極反應式為Li-e-Li+,選項A正確;放電時,電子通過外電路從負極Li流向正極Fe2O3,不能經(jīng)過電解質(zhì),選項B錯誤;充電時,Fe作陽極,失去電子發(fā)生氧化反應,被氧化變?yōu)镕e2O3,Fe2O3不能被磁鐵吸引,故電池逐漸擺脫磁鐵吸引,選項C正確;充電時,陽極失去

12、電子發(fā)生氧化反應,該電極反應式為2Fe-6e-+3Li2OFe2O3+6Li+,選項D正確。 5.D　解析 充電時Bi→BiOCl失電子,所以Bi電極為陽極,a為電源正極,故A正確;充電時Bi電極為陽極,NaTi2(PO4)3電極為陰極,陰離子向陽極定向移動,陽離子向陰極定向移動,故B正確;放電時作為原電池,正極得電子發(fā)生還原反應,電極反應為BiOCl+2H++3e-Bi+Cl-+H2O,故C正確;充電時,陽極的電極反應式為Bi+Cl-+H2O-3e-BiOCl+2H+,陰極的電極反應式為NaTi2(PO4)3+2Na++2e-Na3Ti2(PO4)3,根據(jù)得失電子守恒可得n(Na+)∶n(

13、Cl-)=3∶1,故D錯誤。 6.B　解析 根據(jù)題意分析可得甲池中電極為陽極,乙池中電極為陰極。Na+向陰極移動,由甲池穿過交換膜進入乙池,故A錯誤;甲池電極上水放電生成氧氣和氫離子,氫離子與碳酸根反應生成碳酸氫根,電極反應式為4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑,故B正確;乙池電極為陰極,乙池電極接原電源負極,陰極上水放電生成氫氣和氫氧根,故C錯誤;電解時,甲池得到碳酸氫鈉,乙池得到氫氧化鈉,則NaOH溶液Y比NaOH溶液Z的濃度大,故D錯誤。 7.D　解析 由圖可知,該裝置中陰、陽兩極為惰性電極,兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸,其中D電極上HOOC—COOH得電子生成HOOC—CH

14、O,C電極氯離子失電子生成氯氣,氯氣具有氧化性,能將醛基氧化為羧基,則乙二醛與氯氣反應生成乙醛酸。根據(jù)以上分析可知,C為陽極,發(fā)生的反應為2Cl--2e-Cl2↑、OHC—CHO+Cl2+H2OHOOC—CHO+2Cl-+2H+,D為陰極,電極反應式為HOOC—COOH+2e-+2H+HOOC—CHO+H2O,氫離子由陽極向陰極移動,所以應選擇陽離子交換膜,故A正確;由于陽極發(fā)生的反應為2Cl--2e-Cl2↑、OHC—CHO+Cl2+H2OHOOC—CHO+2Cl-+2H+,反應后HCl并沒改變,所以HCl是制取乙醛酸反應的催化劑,并起導電作用,故B正確;根據(jù)兩電極反應可知,總反應為OHC—

15、CHO+HOOC—COOH2HOOC—CHO,故C正確;根據(jù)以上分析可知,乙二醛在陽極被陽極產(chǎn)物氧化為HOOC—CHO,但乙二醛不在陽極表面放電;乙二酸在陰極得電子生成HOOC—CHO,故D錯誤。 8.B　解析 甲圖是電子傳向固體有機聚合物,電子傳向負極材料,則圖甲是電池充電原理圖,圖乙是原電池工作原理圖,A項錯誤;放電時,正極液態(tài)電解質(zhì)溶液的I2也會得電子生成I-,故電解質(zhì)溶液的顏色變淺,B項正確;充電時,Li+向陰極移動,Li+從左向右通過聚合物離子交換膜,C項錯誤;放電時,負極失電子,故負極的電極反應式為 ,D項錯誤。 9.C　解析 放電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2(右罐)和N

16、aBr3(左罐),則Na2S2在負極失電子,NaBr3在正極得電子。充電時,陰極反應為放電時負極的逆反應,陽極反應為放電時正極的逆反應,放電時負極Na2S2失電子,則負極的電極反應式為2S22--2e-S42-,故A錯誤;充電時,陽極上Br-失電子轉(zhuǎn)化為Br3-,則陽極的電極反應式為3Br--2e-Br3-,故B錯誤;電池放電時,Na2S2和NaBr3反應,則電池的總反應方程式為2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr,Na+經(jīng)過離子交換膜,由b池移向a池,故C正確;用該電池電解飽和食鹽水,產(chǎn)生2.24LH2時,此氣體體積不一定是標準狀況下的體積,不能進行計算,則b池生成Na2S4的質(zhì)量

17、不一定是17.40g,故D錯誤。 10.C　解析 由圖中信息可知,電池工作時,N極上氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為水,氫離子濃度減小,故N附近溶液pH增大,選項A錯誤;負極上CH3COOH被氧化生成CO2,負極的電極反應式為CH3COOH-8e-+2H2O2CO2↑+8H+,外電路轉(zhuǎn)移4mol電子時,M極產(chǎn)生標況下的22.4LCO2,選項B錯誤;由圖可知,Cr2O72-濃度較大時,其去除率幾乎為0,因其有強氧化性和毒性,可能會造成還原菌的蛋白質(zhì)變性而失活,選項C正確;由題圖可知,該電池中有機物在微生物作用下發(fā)生氧化反應生成二氧化碳,所以M電極為負極,氧氣和Cr2O72-被還原,N電極為正極,選項D錯誤。

18、 11.C　解析 電解池中陽離子向陰極移動,故X電極為陰極,電極反應式為2H++2e-H2↑,選項A錯誤;電子流向:電源負極→陰極X電極、陽極Y電極→電源正極,選項B錯誤;陰極反應為2H++2e-H2↑,陽極反應為4OH--4e-O2↑+2H2O,當電路中通過1mol電子時,陰極得到0.5molH2,陽極得到0.25molO2,兩極一共得到氣體為0.5mol+0.25mol=0.75mol,標準狀況下氣體體積為16.8L,選項C正確;電解池中,電解時溶液中的陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動,因此M為陽離子交換膜,A室獲得副產(chǎn)品NaOH,若去掉雙極膜(BP),則Cl-會在陽極失去電子生成Cl2,在陽極室會有Cl2生成,B室產(chǎn)物發(fā)生變化,選項D錯誤。