2020届高三理综化学高考12题题型——原电池、电解池专题题型特训2

2020届高三理综化学高考12题题型

——原电池、电解池专题题型特训2

1．根据光合作用原理，设计如图原电池装置。下列说法正确的是()

A．a电极为原电池的正极

B．外电路电流方向是a→b

C．b电极的电极反应式为：O2＋2e－＋2H＋===H2O2

D．a电极上每生成1 mol O2，通过质子交换膜的H＋为2 mol

解析根据图示可知，a电极上H2O转化为H＋和O2，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即b→a，B项错误；根据图示可知，b电极上O2得电子转化为H2O2，电极反应式为：O2＋2e－＋2H＋===H2O2，C项正确；a电极上每生成1 mol O2，转移4 mol电子，则通过质子交换膜的H＋为4 mol，D项错误。

答案C

2．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是()

A．HS－在硫氧化菌作用下转化为SO2－4的反应为HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H ＋

B．电子从电极b流出，经外电路流向电极a

C．如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化

D．若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.5 mol H＋通过质子交换膜

解析根据题图知，在硫氧化菌作用下HS－转化为SO2－4，发生氧化反应：HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H＋，A项正确；电子从电极a流出，经外电路流向电极b，B项错误；如果将反应物直接燃烧，有部分化学能转化为热能和光能，能量的利用率降低，C项错误；若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.4 mol H＋通过质子交换膜，D项错误。

答案A

3．利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是()

A．a极为正极，发生氧化反应

B．b极的电极反应式为：2NO－3＋12H＋－10e－===N2↑＋6H2O

C．中间室的Cl－向左室移动

D．左室消耗苯酚(C6H5OH)9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子

解析由题图可知，在b极上NO－3转化为N2，发生得电子的还原反应，故b极为正极，a极为负极，A项错误；b极的电极反应式为2NO－3＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，B项错误；原电池中阴离子向负极移动，故C项正确；左室消耗苯酚的电极反应式为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，9.4 g苯酚的物质的量为0.1 mol，故用电器应流过2.8 mol电子，D项错误。

答案C

4．工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，下列有关说法正确的是()

A．a电极的电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑

B．产物丙为硫酸

C．离子交换膜d为阴离子交换膜

D．每转移0.1 mol电子，产生1.12 L的气体乙

解析根据题图并结合题意，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，知甲为O2，乙为H2，则a电极上OH－放电，产生氧气，电极反应式为：2H2O －4e－===4H＋＋O2↑，A项错误；a电极为阳极，阳极上OH－放电，SO2－4向阳极移动，因此产物丙为硫酸，B项正确；b电极为阴极，阴极上H＋放电，Na＋向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误；根据b电极的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，知每转移0.1 mol电子，产生标准状况下1.12 L气体乙(H2)，

D项错误。

答案B

5．重铬酸钾是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾(K2CrO4)(黄色)为原料，采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)(橙色)。制备装置如图所示。下列说法错误的是()

A．阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色

B．电解过程中阳极附近溶液的pH变小

C．K2CrO4在阳极区被氧化成K2Cr2O7

D．阴极每生成1 mol气体，有2 mol带正电荷的阳离子从阳极室移向阴极室

解析结合题给装置可判断惰性电极为阳极，不锈钢电极为阴极；阳极室中K2CrO4转化为K2Cr2O7，溶液由黄色逐渐变为橙色，A项正确；阳极室发生氧化反应，OH－失电子放电，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阳极附近溶液pH逐渐减小，B项正确；阳极室中H＋浓度增大，促使发生反应：2CrO2－4＋2H＋Cr2O2－7＋H2O，反应前后Cr元素化合价没有发生变化，C项错误；阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，每生成1 mol H2转移2 mol电子，为保持溶液呈电中性，有2 mol K＋从阳极室向阴极室移动，D项正确。

答案C

6．利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是()

A．若X是锌棒，将K与M连接，此方法是牺牲阳极的阴极保护法，使铁不易受腐蚀

B．若X是碳棒，将K与N连接，可减缓铁的腐蚀

C．若X是碳棒，将K与M连接，碳棒的电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑D．若X是锌棒，将K与N连接，锌棒的电极反应式是Zn－2e－===Zn2＋

解析若X是锌棒，将K与M相连，则锌棒作负极，铁棒作正极被保护起来，此方法称为牺牲阳极的阴极保护法，A项正确；若X是碳棒，将K与N相连，铁连接电源的负极，则铁作阴极被保护起来，可减缓铁的腐蚀，此方法称为外加电流的阴极保护法，B项正确；若X是碳棒，将K与M相连，则碳棒作正极，铁发生吸氧腐蚀，碳棒的电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，C项错误；若X是锌棒，将K与N相连，则锌棒作阳极，阳极上Zn失电子发生氧化反应，D 项正确。

答案C

7.最近我国科学家设计了一种CO2＋H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S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：

①EDTA­Fe2＋－e－===EDTA­Fe3＋

②2EDTA­Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA­Fe2＋

该装置工作时，下列叙述错误的是()