高考电化学专项训练题1.(2019新课标I )利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/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,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3D .电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2.(2019新课标III )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)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电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)+H 2O(l)C .放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l)D .放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区3.(2019江苏)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是( )A .铁被氧化的电极反应式为Fe −3e −Fe 3+B .铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C .活性炭的存在会加速铁的腐蚀D .以水代替NaCl 溶液,铁不能发生吸氧腐蚀 4.(2019天津)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。
图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。
A .放电时,a 电极反应为2I Br 2e 2I Br ----++B .放电时,溶液中离子的数目增大C .充电时,b 电极每增重0.65g ,溶液中有0.02mol I -被氧化 D .充电时,a 电极接外电源负极5.(2019海南)微型银-锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是2Ag /Ag O 和Zn ,电解质为KOH 溶液,电池总反应为222Ag O Zn H O 2Ag Zn(OH)++=+,下列说法正确的是( )A. 电池工作过程中,KOH 溶液浓度降低B. 电池工作过程中,电解液中-OH 向负极迁移C. 负极发生反应2Zn 2OH 2e Zn(OH)--+-=D. 正极发生反应22Ag O 2H 2e Ag H O -+++=+6.(2018年新课标I )最近我国科学家设计了一种CO 2+H 2S 协同转化装置,实现对天然气中CO 2和H 2S 的高效去除。
示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO )和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:①EDTA-Fe 2+-e -=EDTA-Fe 3+②2EDTA-Fe 3++H 2S=2H ++S+2EDTA-Fe 2+ 该装置工作时,下列叙述错误的是( ) A .阴极的电极反应:CO 2+2H ++2e -=CO+H 2O B .协同转化总反应:CO 2+H 2S=CO+H 2O+S C .石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D .若采用Fe 3+/Fe 2+取代EDTA-Fe 3+/EDTA-Fe 2+,溶液需为酸性7.(2018新课标III )一种可充电锂-空气电池如图所示。
当电池放电时,O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x (x =0或1)。
下列说法正确的是( )A .放电时,多孔碳材料电极为负极B .放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C .充电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移D .充电时,电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+(1-12)O 28.(2017新课标I )支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是( )A .通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B .通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C .高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D .通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整9.(2017新课标II )用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为24224H SO H C O -混合溶液。
下列叙述错误的是A .待加工铝质工件为阳极B .可选用不锈钢网作为阴极C .阴极的电极反应式为:3Al 3e Al +-+=D .硫酸根离子在电解过程中向阳极移动10.(2017新课标III )全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li+x S 8=8Li 2S x (2≤x ≤8)。
下列说法错误的是A .电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4B .电池工作时,外电路中流过0.02 mol 电子,负极材料减重0.14 gC .石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性D .电池充电时间越长,电池中Li 2S 2的量越多11.(2017海南)一种电化学制备NH 3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H +。
下列叙述错误的是( )A .Pb 电极b 为阴极B .阴极的反应式为:N 2+6H ++6e −=2NH3C .H +由阳极向阴极迁移D .陶瓷可以隔离N 2和H 212.(2016新课标I )三室式电渗析法处理含24Na SO 废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的+Na 和24SO -可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )A. 通电后中间隔室的24SO -离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大B. 该法在处理含24Na SO 废水时可以得到NaOH 和24H SO 产品C. 负极反应为+222H O 4O +4H e ===--,负极区溶液pH 降低D. 当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5mol 的2O 生成13.(2016新课标II )Mg—AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( ) A .负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+ B .正极反应式为Ag ++e -=AgC .电池放电时Cl -由正极向负极迁移D .负极会发生副反应Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑ 14.(2016新课标III )锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH 溶液,反应为2Zn+O 2+4OH –+2H 2O===2Zn(OH)24-。
下列说法正确的是( ) A.充电时,电解质溶液中K +向阳极移动 B.充电时,电解质溶液中(OH )c -逐渐减小 C.放电时,负极反应为:Zn+4OH –-2e –===Zn(OH)24-D.放电时,电路中通过2mol 电子,消耗氧气22.4L (标准状况)15.(2016四川)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。
放电时电池的总反应为: Li 1-x CoO 2+Li x C 6=LiCoO 2+ C 6(x<1)。
下列关于该电池的说法不正确的是( ) A .放电时,Li +在电解质中由负极向正极迁移 B .放电时,负极的电极反应式为Li x C 6-xe-= xLi ++ C 6 C .充电时,若转移1mole-,石墨C 6电极将增重7xg D .充电时,阳极的电极反应式为LiCoO 2-xe-=Li 1-x CoO 2+Li +16.(2015新课标I )微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误..的是( ) A微生物有氧反应质子交换膜厌氧反应O 2C 6H 12O 6+H 2OA .正极反应中有CO 2生成B .微生物促进了反应中电子的转移C .质子通过交换膜从负极区移向正极区D .电池总反应为C 6H 12O 6 + 6O 2 = 6CO 2 + 6H 2O 17.(2015福建)某模拟"人工树叶”电化学实验装置如右图所示,该装置能将H 2O 和CO 2转化 为O 2和燃料(C 3H 8O)。
下列说法正确的是A .该装置将化学能转化为光能和电能B .该装置工作时,H +从b 极区向a 极区迁移 C .每生成1 mol O 2,有44 g CO 2被还原D .a 电极的反应为:3CO 2 + 18H +-18e -= C 3 H 8O +5 H 2 O18.(2015江苏)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应CH 4+H 2O 3H 2+CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子B.电极A 上H 2参与的电极反应为:H 2+2OH --2e -=2H 2O C.电池工作时,CO 32-向电极B 移动D.电极B 上发生的电极反应为:O 2+2CO 2+4e -=2CO 32-19.(2015浙江)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H 2O-CO 2混合气体制备H 2和CO 是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。
下列说法不正确...的是A.X是电源的负极B.阴极的反应式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉ,CO2+2eˉ=CO+O2ˉC.总反应可表示为:H2O+CO2H2+CO+O2D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰120.(2019新课标II)环戊二烯()可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2结构简式为),后者广泛应用于航天、化工等领域中。
二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。
电解制备需要在无水条件下进行,原因为_________________________。
21. (2017江苏)铝是应用广泛的金属。
以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。