2020届高三化学四月冲刺必刷题型—选择题(电化学)
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2020届高三化学四月冲刺必刷题型
——选择题——5题(电化学)
A级—夯基提能卷
1.化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是()
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加
B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D.丁:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
解析:选A铜锌原电池(电解质溶液为硫酸)中铜作正极,电极反应为2H++2e-===H2↑,故铜电极附近H+浓度降低,A项错误。
2.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)()
A.阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2++2e-===Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等
C.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
D.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
解析:选C电解法制备高纯度的镍,粗镍作为阳极,金属按还原性顺序Zn>Fe>Ni>Cu>Pt发生氧化反应,电极反应依次为Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni -2e-===Ni2+,A项错误;电解过程中,阳极Zn、Fe、Ni溶解,Cu、Pt沉积到电解槽底部,阴极只析出Ni,结合两极转移的电子数相等,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等,B项错误;Cu和Pt还原性比Ni弱,不能失去电子,以沉淀的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥,C项正确;电解后,溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+、Zn2+外,还有Ni2+,D项错误。
3.据媒体报道,科学家重新设计的锂—氧电池,几乎能将全部储能释放,比能量约是传统锂—氧电池(总电池反应式为2Li+O2===Li2O2)的二倍。
示意图如图所示,下列叙述正确的是()
A.放电时,电流由a极经外电路流向b极
B.放电时,正极反应式为O2-4e-===2O2-
C.充电时,阴极反应式为Li2O+2e-===2Li+O2-
D.该电池与传统锂—氧电池放电时相比,当正极反应物的质量相等时,转移的电子数也相等
解析:选C从图可知,a极为负极,b极为正极,电子由负极(a)经外电路流向正极(b),电流方向与之相反,A项错误;放电时,装置为原电池,正极上发生还原反应,电极反应式为O2+4e-===2O2-,B项错误;充电时,阴极上发生还原反应,生成Li和O2-,其电极反应式为:Li2O+2e-===2Li+O2-,C项正确;该电池与传统锂—氧电池放电时的正极反应物都是O2,当1 mol O2参与反应时,生成Li2O、Li2O2转移的电子分别是4 mol、2 mol,D项错误。
4.铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性污水的一种工艺,装置如图。
若上端开口关闭,可得到强还原性的H·(氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的·OH(羟基自由基)。
下列说法正确的是()
A.无论是否鼓入空气,负极的电极反应式均为Fe-3e-===Fe3+
B.鼓入空气时,每生成1 mol·OH有2 mol电子发生转移
C.不鼓入空气时,正极的电极反应式为H++e-=== H·
D.处理含有C2O2-4的污水时,上端开口应关闭
解析:选C在原电池中,铁作负极,电极反应式是Fe-2e-===Fe2+,故A错误;鼓入空气时,氧气在正极发生的电极反应为O2+4e-+2H2O===4·OH,每生成1 mol·OH 有1 mol电子发生转移,故B错误;不鼓入空气时,正极发生还原反应为H++e-=== H·,故C正确;处理含有C2O2-4的污水时,正极有氢气生成,上端开口排气,不能关闭,故D错误。
5.用粗硅作原料,熔融盐电解法制取硅烷原理如图。
下列叙述正确的是()
A.电源的B极为负极
B.可选用石英代替粗硅
C.电解时,熔融盐中Li+向粗硅移动
D.阳极反应:Si+4H--4e-===SiH4↑
解析:选D根据该装置图,该装置为电解池,总反应为:Si+2H2===SiH4。
H2生成H -,发生还原反应,Si发生氧化反应。
根据电解池,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,故通入H2的那一极是阴极,故A是负极,B是正极,故A错误;阳极粗硅失电子,若换成石英,即SiO2,SiO2中Si已经是+4价,无法再失电子,故B错误;电解时,熔融盐中Li+向阴极移动,故C错误;阳极粗硅生成SiH4,故电极反应为Si+4H--4e-===SiH4↑,故D正确。
6.新型镁-锂双离子二次电池如图,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-x FePO4+x Li++x e-===LiFePO4
C.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
解析:选D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,故A正确;放电时,右边为正极得电子发生还原反应,反应式为Li1-x FePO4+x Li++x e-===LiFePO4,故B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,故C正确;充电时,导线上每通过1 mol e-,左室得电子发生还原反应,反应式为Mg2++2e-===Mg,但右侧将有1 mol Li+移向左室,所以溶液质量减轻12 g-7 g=5 g,故D错误。
7.(2019·武汉联考)某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质,工作原理如图所示(a、b均为石墨电极)。
下列分析正确的是()
A.a电极发生反应:H2NCH2CH2NH2+16e-+4H2O===2CO2↑+N2↑+16H+
B.质子交换膜处H+由右向左移动
C.该电池在微生物作用下将化学能转化为电能
D.开始放电时b电极附近溶液pH不变
解析:选C该微生物燃料电池可将污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成环境友好的物质,则产物为CO2和N2,根据氧化还原反应原理可知,a电极发生氧化反应,为负极,b 电极发生还原反应,为正极。
H2N(CH2)2NH2在a电极上失电子发生氧化反应,负极的电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-===2CO2↑+N2↑+16H+,A项错误;原电池中阳离子向正极移动,a电极是负极,b电极是正极,所以H+由左向右移动,B项错误;该装置是原电池,可将化学能转化为电能,C项正确;b电极发生反应:O2+4e-+4H+===2H2O,所以b电极附近溶液的pH变大,D项错误。
NiO+M+H2O(M为储氢合金,8.镍氢电池的化学方程式为NiO(OH)+MH放电
充电
电解质为KOH),下列说法不正确的是()
A.充电过程中,电池的负极上发生的反应为
H2O+M+e-===MH+OH-
B.储氢合金位于电池的负极
C.放电时,OH-向电池的负极移动
D.充电过程中,化学能转化为电能储存在电池中
解析:选D据镍氢电池反应原理和化学方程式可知,充电过程为电解池,电池的负极得到电子,发生的反应为H2O+M+e-===MH+OH-,A项正确;根据化学方程式可知,电池的负极有氢生成,M为储氢合金,只能位于电池的负极,B项正确;放电时,阴离子向负极移动,故电解质中的OH-移向负极,C项正确;充电过程是电能转化为化学能的过程,D项错误。
9.空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、NO-3,再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质,同时生成Ce4+,其原理如图所示。
下列说法正确的是()
A.H+由右室进入左室
B.Ce4+从电解槽的c口流出,且可循环使用
C.阴极的电极反应式:2HNO2+6H++6e-===N2↑+4H2O
D.若用甲烷燃料电池作为电源,当消耗标准状况下33.6 L甲烷时,理论上可转化2 mol HNO2
解析:选C A项,根据电解原理,H+由左室向右室移动,错误;B项,空气污染物NO通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、NO-3,N的化合价升高,Ce4+的化合价降低,然后对此溶液进行电解,又产生Ce4+,根据电解原理,Ce4+应在阳极上产生,即Ce4+从a 口流出,可循环使用,错误;C项,根据电解原理,阴极上得电子,化合价降低,HNO2转化为无毒物质,即转化为N2,阴极电极反应式为2HNO2+6H++6e-===N2↑+4H2O,正
确;D项,33.6 L甲烷参与反应转移电子物质的量为33.6
22.4×8 mol=12 mol,理论上可转化
HNO2的物质的量为12×2
6mol=4 mol,错误。
10.现有一种锂离子二次电池,其工作原理如图。
放电时生成的Li2CO3固体和碳储存于碳纳米管中。
下列说法错误的是()
A.该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢
B.充电时,Y为阳极,Li+向X电极移动
C.放电时,负极反应为2Li+CO2-3-2e-===Li2CO3
D.放电时,电池总反应为3CO2+4Li===2Li2CO3+C
解析:选C锂是活泼金属,该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢,否则锂会与有机溶剂发生反应,故A正确;充电时阳极发生氧化反应,Y为阳极,Li+向阴极X电极移动,故B正确;放电时,碳酸根离子不能通过有机溶剂,负极反应为Li-e-===Li+,故C 错误;放电时,锂作还原剂,二氧化碳作氧化剂,电池总反应为3CO2+4Li===2Li2CO3+C,故D正确。
11.将二氧化碳转化为乙烯的装置如图所示,使用的电极材料均为惰性电极。
下列说法正确的是()
A.a为电源的正极
B.每生成0.1 mol乙烯,同时生成6.72 L O2
C.阴极反应式为2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O
D.电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐减小
解析:选C根据图知,右侧电极上OH-放电生成O2,则右侧电极为阳极,左侧电极为阴极,连接电解池阴极的电极为原电池负极、连接电解池阳极的电极为原电池正极,所以a为负极、b为正极,故A错误;阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成乙烯和水,电极反应式为2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O,阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H +,每生成0.1 mol乙烯,转移1.2 mol电子,生成0.3 mol氧气,但未注明是否为标准状况,无法计算氧气的体积,故B错误、C正确;电解过程中阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,阳极附近有H+生成,所以电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐增大,故D错误。
12.电池式氧传感器原理构造如图,可测定O2的含量。
工作时铅极表面会逐渐附着Pb(OH)2。
下列说法不正确的是()
A.Pt电极上发生还原反应
B.随着使用,电解液的pH逐渐减小
C.a mmol O2反应,理论上可使Pb电极增重68a mg
D.Pb电极上的反应式为Pb+2OH--2e-===Pb(OH)2
解析:选B铅作负极失电子产生铅离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铅,则铂电极作正极,发生还原反应,选项A正确;负极反应式:2Pb+4OH--4e-===2Pb(OH)2,正极反应式:O2+4e-+2H2O===4OH-,总反应式:2Pb+O2+2H2O===2Pb(OH)2,反应过程溶液pH增大,选项B不正确;根据反应2Pb+O2+2H2O===2Pb(OH)2,a mmol O2反应,理论上可使Pb电极增重4a mmol×17 g·mol-1=68a mg,选项C正确;Pb电极为负极,反应式为Pb+2OH--2e-===Pb(OH)2,选项D正确。
13.一种Cu—Li可充电电池的工作原理如图所示,其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。
下列说法正确的是()
A.陶瓷片允许水分子通过
B.电池放电时,N极发生氧化反应
C.电池充电时,阴极反应为Li++e-===Li
D.电池充电时,接线柱B应与外接直流电源的负极相连
解析:选C A项,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开,则陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过,错误;B项,放电时,金属锂是负极,发生失电子的氧化反应,M是负极,N为电池的正极,发生还原反应,错误;C项,充电时,阴极反应和放电时的负极反应互为逆过程,电极反应为Li++e-===Li,正确。
14.如图所示的C/Na4Fe(CN)6—钠离子电池是一种新型电池。
下列有关说法正确的是()
A.电极a在放电时作正极,充电时作阴极
B.放电时,电极b上的电极反应:Na x C-e-===Na++Na x-1C
C.电池工作时,Na+向电极b移动
D.该电池通过Na+的定向移动产生电流,不发生氧化还原反应
解析:选B A项,电极a在放电时作正极,充电时作阳极,错误;B项,放电时,电极b上发生氧化反应,电极反应式:Na x C-e-===Na++Na x-1C,正确;C项,电池工作时,阳离子移向正极,即Na+向电极a移动,错误;D项,电池工作时发生氧化还原反应,错误。
15.(2019·陕西六校联考)摩拜单车可利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子
Li1-x CoO2+Li x C6,装置示意图如电池充电,锂离子电池反应原理为LiCoO2+6C充电
放电
图所示。
下列说法错误的是()
A.充电时,阴极质量增加,发生还原反应
B.充电时,电路中每有1 mol电子通过,则有1 mol Li+通过聚合物电解质膜
C.该锂离子电池放电时,化学能转化为电能
D.放电时,正极的电极反应式为
LiCoO2-x e-===Li1-x CoO2+x Li+
解析:选D充电时,阴极的电极反应式为6C+x Li++x e-===Li x C6,阴极质量增加,发生还原反应,A正确;充电时,电路中每有1 mol电子通过,则有1 mol Li+由装置左侧通过聚合物电解质膜移向右侧,B正确;该锂离子电池放电时,化学能转化为电能,C正确;放电时,正极应该是Li1-x CoO2得电子发生还原反应,D错误。
B级—素养升华卷
1.《Journal of Energy Chemistry》报导我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图。
下列有关说法正确的是()
A.a为负极
B.熔盐可用KOH溶液代替
C.d极电极反应式为CO2-3+4e-===C+3O2-
D.转移1 mol电子可捕获CO2 11.2 L(标准状况下)
解析:选C由图可知,c电极上氧离子失电子被氧化,故c作阳极,则a为正极,故A错误;若用KOH溶液做电解质,则该装置成为电解水的装置,阴极上是氢离子得电子生成氢气,当电解质溶液吸收足量的二氧化碳后变为碳酸氢钾溶液,不能再吸收二氧化碳,故该装置不能连续长时间吸收二氧化碳,故B错误;由图可知,d极电极得电子,反应式为CO2-3+4e-===C+3O2-,故C正确;碳元素化合价由+4变为0,则转移1 mol电子可捕获CO2 5.6 L(标准状况下),故D错误。
2.(2019·济南质检)金属-硫电池价格低廉,使用寿命长,能量密度高,因而在电池研究领域得到广泛关注。
常温下新型Mg-S电池放电时的总反应为Mg+n S===MgS n。
下列关于该电池的说法正确的是()
A.负极材料为金属镁,正极材料为固体硫
B.电解质溶液可选用硫酸铜溶液
C.放电时,溶液中的阳离子向负极移动
D.将金属镁换成金属钠或锂也可以形成原电池
解析:选D该电池的负极材料为Mg,但正极材料不是固体硫,因为固体硫不导电,A项错误;电解质溶液不能选用硫酸铜溶液,否则正极为Cu2+得电子而不是S得电子,B 项错误;放电时溶液中的阳离子向正极移动,C项错误;若将金属镁换成金属钠或锂,则
总反应为2Na+n S===Na2S n或2Li+n S===Li2S n,也可以形成原电池,D项正确。
3.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。
该固体氧化物电解质的工作温度高达700~900 ℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。
下列说法正确的是()
A.电池内的O2-由电极乙移向电极甲
B.电池总反应为N2H4+2O2===2NO+2H2O
C.当甲电极上有1 mol N2H4消耗时,乙电极上有22.4 L O2参与反应
D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲
解析:选A在原电池内部,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,该装置中电极甲为负极,电极乙为正极,所以O2-由电极乙移向电极甲,故A正确;电池的总反应为N2H4+O2===N2+2H2O,故B错误;当甲电极上有1 mol N2H4消耗时,转移4 mol电子,根据电子转移守恒,则乙电极上有1 mol O2参与反应,在标准状况下O2的体积为22.4 L,但题目没有指明条件,故C错误;在外电路中,电子由负极(甲)移向正极(乙),故D错误。
4.研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。
下列有关判断中正确的是()
A.用装置①模拟研究时未见a上有气泡,说明铁没有被腐蚀
B.②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀
C.③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩
D.①②③中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质
解析:选C A项,图①是吸氧腐蚀,a极上O2得电子生成OH-,而Fe是负极发生氧化反应生成Fe2+,Fe被腐蚀,错误;B项,金属作电解池的阴极被保护,而桥墩与电源正极相连作阳极发生氧化反应,错误;C项,Zn比Fe活泼,Zn失电子,所以③中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩,正确;D项,海水是混合物,不是化合物,既不是电解质,也不是非电解质,错误。
5.下图是一种新型的光化学电源,当光照射光电极时,通入O2和H2S即产生稳定的电流(H2AQ和AQ是两种有机物)。
下列说法不正确的是()
A .H +通过阳离子交换膜从正极区进入负极区
B .电源工作时发生了光能、化学能、电能间的转化
C .负极的电极反应式为2I --2e -===I 2
D .总反应为H 2S +O 2=====光照H 2O 2+S
解析:选A 由题意可知原电池工作时,阳离子向正极移动,故A 错误;由题图可知电源工作时发生了光能、化学能、电能间的转化,故B 正确;负极的电极反应为2I --2e
-===I 2,故C 正确;通入硫化氢和氧气,分别生成硫、过氧化氢,则总反应为H 2S +O 2=====
光照H 2O 2+S ,故D 正确。
6.某化肥厂排放含大量磷酸二氢铵(NH 4H 2PO 4)的废水,某小组拟采用电化学渗析法处理废水并提取化工产品氨水和磷酸。
装置如图所示。
下列说法错误的是( )
A .膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜
B .左侧电极上的电极反应式为
2H 2O -4e -===4H ++O 2↑
C .相同条件下,X 、Y 体积比为2∶1
D .每转移1 mol 电子理论上生成98 g H 3PO 4
解析:选B 观察图示知,左侧制备氨水为阴极,X 为氢气,阴极反应式为2H 2O +2e -===2OH -+H 2↑,NH +4+OH -===NH 3·H 2O ;右侧制备磷酸为阳极,Y 为氧气,阳极反应
式为2H 2O -4e -===4H ++O 2↑,H 2PO -4+H +===H 3PO 4,NH +4向左侧迁移,H 2PO -4向右侧
迁移,故膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜,A 项不符合题意、B 项符合题意;X 为H 2,Y 为O 2,物质的量之比为2∶1,C 项不符合题意;根据电极反应式2H 2O -4e -===4H ++O 2↑,H 2PO -4+H +===H 3PO 4,转移1 mol 电子时生成1 mol H 3PO 4,D 项不符合题意。
7.工业上常采用吸收-电解联合法除去天然气中的H 2S 气体,并转化为可回收利用的单质硫,其装置如图所示。
通电前,先通入一段时间含H 2S 的甲烷气,使部分NaOH 吸收H 2S 转化为Na 2S ,再接通电源,继续通入含杂质的甲烷气,并控制好通气速率即可保证装
置中反应的连续性。
下列说法正确的是()
A.与电源a端相连的碳棒为阳极,气体A为O2
B.与电源b端相连的碳棒上电极反应为
2H2O+2e-===2OH-+H2↑
C.通电过程中,右池溶液中的OH-通过阴离子膜进入左池
D.在通电前后,右池中的c(NaOH)与c(Na2S)之比基本不变
解析:选D根据图中信息可知,右侧通入含有H2S杂质的甲烷气,得到除杂后的甲烷气,结合题意,则右端碳棒为电解池的阳极,左端碳棒为阴极,阴极上水电离出的H+得电子被还原为H2,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑。
右池中相当于H2S发生氧化反应而被除去,则溶液中c(NaOH)∶c(Na2S)基本保持不变。
与电源a端相连的碳棒为阴极,气体A为H2,选项A错误;与电源b端相连的碳棒为阳极,电极上硫离子失电子产生硫单质,电极反应为S2--2e-===S↓,选项B错误;通电过程中,右池溶液中的S2-通过阴离子膜进入左池,选项C错误;在通电前后,右池中的c(NaOH)与c(Na2S)之比基本不变,选项D正确。
8.科学家研发出一种新型水溶液锂电池,采用复合膜包裹的金属锂作负极,锰酸锂(LiMn2O4)作正极,以0.5 mol·L-1 Li2SO4水溶液作电解质溶液。
电池充、放电时,LiMn2O4与Li2Mn2O4可以相互转化。
下列有关该电池的说法正确的是()
A.该电池放电时,溶液中的SO2-4向电极b移动
B.该电池负极的电极反应式为
2Li+2H2O===2LiOH+H2↑
C.电池充电时,外加直流电源的正极与电极a相连
D.电池充电时,阳极的电极反应式为
Li2Mn2O4-e-===LiMn2O4+Li+
解析:选D根据图示可知,电极a为金属Li作负极,电极b为正极,所以电池放电时,溶液中的SO2-4向电池负极a移动,即A错误;该电池负极的电极反应式为Li-e-===Li
+,故B错误;在给电池充电时,遵循正接正、负接负的原则,所以外加直流电源的正极与该电池的正极b相连,故C错误;根据放电、充电时电子转移的规律可知,充电时的阳极反应式为放电时正极反应的逆反应,即Li2Mn2O4-e-===LiMn2O4+Li+,即D正确。
9.海水中含有大量Na+、Cl-及少量Ca2+、Mg2+、SO2-4,用电渗析法对该海水样品进行淡化处理,如图所示。
下列说法正确的是()
A.b膜是阳离子交换膜
B.A极室产生气泡并伴有少量沉淀生成
C.淡化工作完成后A、B、C三室中pH大小为pH A<pH B<pH C
D.B极室产生的气体可使湿润的KI淀粉试纸变蓝
解析:选A A项,阴极是水中的H+得电子生成H2,促使水的电离平衡正向移动产生OH-,需要阳离子来平衡电荷,所以b为阳离子交换膜,正确;B项,A极室氯离子在阳极失电子产生氯气,但不产生沉淀,错误;C项,淡化工作完成后,A室氯离子失电子产生氯气,部分溶于水溶液呈酸性,B室氢离子得电子产生氢气,氢氧根离子浓度增大,溶液呈碱性,C室溶液呈中性,pH大小为pH A<pH C<pH B,错误;D项,B极室氢离子得电子产生的氢气没有氧化性,不能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,错误。
10.已知反应:2CrO2-4(黄)+2H+===Cr2O2-7(橙)+H2O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,下列有关叙述正确的是()
A.CrO2-4生成Cr2O2-7的反应为非氧化还原反应,不能通过电解方法获得
B.电源左侧是正极
C.右侧电极的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-
D.Na+从右侧通过膜进入左侧
解析:选D A.由已知反应知电解时阳极氢氧根离子失电子,同时生成氢离子,氢离子浓度增大,化学平衡向右移动,CrO2-4生成Cr2O2-7,所以能通过电解方法获得,错误;
B.根据图示可知左侧H+放电,左侧是阴极,所以电源左侧是负极,错误;
C.右侧是阳极,发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,错误;
D.阳离子向阴极移动,左侧为阴极,所以Na+从右侧通过Na+交换膜进入左侧,正确。
11.(2019·天津高考)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图。
图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。
下列叙述不正确的是()
A.放电时,a电极反应为I2Br-+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0.65 g,溶液中有0.02 mol I-被氧化
D.充电时,a电极接外电源负极
解析:选D根据题图,放电时,左侧a极发生I2Br-+2e-===2I-+Br-时,发生的是还原反应,A对;右侧b极发生Zn-2e-===Zn2+,可以得出总反应为I2Br-+Zn===Zn2++Br-+2I-,故b为原电池负极,a为原电池正极,放电时,由总反应可知离子数目增大,B对;C对:充电时,b极每增重0.65 g,被还原的Zn的物质的量为0.01 mol,则消耗0.02 mol I-。
D错:充电时,a极发生氧化反应,做阳极,接电源正极。
12.(2019·郑州质检)科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的CO2并提供O2的装置,总反应方程式为2CO2===2CO+O2。
下列说法正确的是()
A.由图分析N电极为正极
B.OH-通过离子交换膜迁向左室
C.阴极的电极反应为CO2+H2O+2e-===CO+2OH-
D.反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强
解析:选C由题图可知N电极为负极,P电极为正极,A项错误;OH-通过阴离子交换膜迁向右室,B项错误;根据题图知,阴极发生的电极反应为CO2+H2O+2e-===CO +2OH-,C项正确;根据总反应可知反应完毕装置中溶液的pH并无变化,故碱性不会增强,D项错误。
13.用电解法可提纯粗KOH溶液(含硫酸钾、碳酸钾等),其工作原理如图所示。
下列说法正确的是()
A.电极f为阳极,电极e 上H+发生还原反应
B.电极e的电极反应式为
4OH--4e-===2H2O +O2↑
C.d处流进粗KOH溶液,g处流出纯KOH溶液
D.b处每产生11.2 L气体,必有1 mol K+穿过阳离子交换膜
解析:选B根据图示,K+移向电极f,所以电极f是阴极,电极e是阳极,阳极OH -发生氧化反应生成氧气,故A错误;电极e的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,故B正确;c处流进粗KOH溶液,h处流出纯KOH溶液,故C错误;f是阴极,H+发生还原反应生成氢气,非标准状况下11.2 L氢气的物质的量不一定是0.5 mol,故D错误。
14.用电渗析法由NaH2PO2制备H3PO2的工作原理如图所示,下列说法正确的是()
A.电源a极为负极,所连石墨电极上的反应为2H++2e-===H2↑
B.氢氧化钠溶液所在的极室中pH减小
C.H+由左向右穿过阳膜1,H2PO-2由右向左穿过阴膜
D.当导线中转移0.4 mol e-时,两石墨电极上产生气体体积之和为标准状况下4.48 L 解析:选C由工作原理图可知,四室中左端电极室的H+通过阳膜1进入产品室,H2PO-2由右向左穿过阴膜进入产品室,因此左端电极为阳极,和电源正极相连,a为正极,则b为负极,右端石墨电极为阴极。
结合以上分析可判断电源a极为正极,所连石墨电极上的反应为氧化反应:2H2O-4e-===4H++O2↑,A错误;氢氧化钠溶液所在的极室中发生的电极反应为还原反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑,有OH-生成,故pH增大,B错误;H+由左向右穿过阳膜1,H2PO-2由右向左穿过阴膜,C正确;根据电极反应,当导线中转移0.4 mol e-时,阳极产生0.1 mol O2,阴极产生0.2 mol H2,产生气体体积之和为标准状况下6.72 L,故D错误。
15.验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
①②③
在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀
A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe
B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
解析:选D实验②中加入K3[Fe(CN)6],溶液无变化,说明溶液中没有Fe2+;实验③中加入K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,A项正确;对比①②可知,①中K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+,Fe2+再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,B项正确;由以上分析可知,验证Zn保护Fe时,可以用②③做对比实验,不能用①的方法,C项正确;K3[Fe(CN)6]可将单质铁氧化为Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,附着在Fe表面,无法判断铁比铜活泼,D项错误。