2020版新高考化学选择题精准练六电化学原理及应用含解析

选择题精准练(六) 电化学原理及应用

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1．(2019·高考江苏卷)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－===Fe3＋

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

2．某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是( )A．充电时，太阳能转化为化学能，化学能又转化为电能

B．放电时，a极为负极

C．充电时，阳极的电极反应式为I－3－2e－===3I－

D．M可以使用阴离子交换膜

3．近年来，尿素电氧化法处理富含尿素的工业废水和生活污水得到了广泛关注，该法具有操作简易、处理量大、运行周期长等优点，且该过程在碱性条件下产生无毒的CO2、N2。电池工作时，下列说法错误的是( )A．负极发生的反应为CO(NH2)2＋6OH－－6e－===N2↑＋CO2↑＋5H2O

B．正极附近溶液的pH增大

C．隔膜只允许阳离子通过

D．处理掉废水中尿素1.0 g时消耗O2 0.56 L(标准状况)

4．(新题预测)最近，科学家研发出了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )A．右边吸附层中发生了氧化反应

B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O

C．该电池总反应是H＋＋OH－===H2O

D．电解质溶液中Na＋向右移动、ClO－4向左移动

5．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为

FePO4＋Li 放电

充电LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含Li

＋导电固

体为电解质。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是( ) A．放电时电池正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4

B．放电时电池内部Li＋向负极移动

C．充电过程中，电池正极材料的质量增加

D．可加入硫酸以提高电解质的导电性

6．(2019·试题调研)我国科学家研制出的新型铝锂­石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良

特性，有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi ＋C 6(PF 6) 放电充电Al ＋C 6＋Li ＋＋PF －6。下列

说法正确的是( )

A ．放电时外电路中电子向铝锂电极移动

B ．放电时正极反应为

C 6(PF 6)＋e －===C 6＋PF －

6

C ．充电时，应将石墨烯电极与电源负极相连

D ．充电时，若电路中转移1 mol 电子，则阴极质量增加9 g

7．近日，中国科学院深圳先进技术研究院研发出一种高性能的钙离子电池：以溶有六氟磷酸钙Ca(PF 6)2的碳酸酯类溶剂为电解液，放电时合金Ca 7Sn 6发生去合金化反应，阴离子(PF －6)从石墨烯中脱嵌，进入电解质溶液。放电时其工作原理如图，下列说法错误的是(已知：比能量为单位质量的电极放出电能的大小)( )A ．电池放电时，化学能转化为电能和热能

B ．放电时，a 电极的电极反应式为Ca 7Sn 6－14e －===7Ca 2＋＋6Sn

C ．充电时，b 电极接电源的正极

D ．与锂离子电池相比较钙离子电池具有材料储量丰富、比能量高的优点

8．一种利用生物电化学方法脱除水体中NH ＋4的原理如图所示。下列说法正确的是( )

A ．M 为电源的负极，N 为电源的正极

B ．装置工作时，电极a 周围溶液的pH 降低

C ．装置内工作温度越高，NH ＋4的脱除率一定越大

D ．电极b 上发生的反应之一为2NO －2＋8H ＋＋8e －===N 2↑＋4H 2O

9．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池，某种锂离子电池的结构示意图如下，它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是( )A ．Li ＋透过膜除允许Li ＋通过外，还允许H 2O 分子通过

B ．充电时，电池内部发生的总反应为Li ＋＋Fe 2＋=====电解Li ＋Fe 3＋

C ．充电时，钛电极与外电源的负极相连

D ．放电时，进入贮罐的液体发生的离子反应方程式为S 2O 2－8＋Fe 2＋===Fe 3＋＋2SO 2－4

10．手持技术的氧电化学传感器可用于测定O 2含量，如图为某种氧电化学传感器的原理示意图。已知在测定O 2含量过程中，电解质溶液的质量保持不变。一定时间内，若通过传感器的待测气体为a L(标准状况)，某电极增重了b g 。下列说法正确的是( )A ．Pt 上发生氧化反应

B ．Pb 上发生的电极反应式为Pb ＋2OH －－2e －===Pb(OH)2

C ．反应过程中转移OH －的物质的量为0.25b mol

D ．待测气体中氧气的体积分数为0.7b a

11．碳酸二甲酯(DMC)结构简式为(CH 3O)2CO ，化学性质非常活泼，极易水解。用电解法制备碳酸二甲酯的模拟装置如图所示。下列说法正确的是( )A ．图中左侧电极为阴极，右侧电极为阳极

B ．阳极反应：CO －2e －＋2CH 3OH===(CH 3O)2CO ＋2H ＋

C ．质子通过质子交换膜从阴极区移向阳极区

D ．离子液体必须是水溶液，目的是传递电荷

选择题精准练(六) 电化学原理及应用

1．解析：选C 。A 项，铁和炭的混合物用NaCl 溶液湿润后构成原电池，铁做负极，铁失去电子生成Fe 2＋，电极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋，错误；B 项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误；C 项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D 项，用水代替NaCl 溶液，Fe 和炭也可以构成原电池，Fe 失去电子，空气中的O 2得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。

2．解析：选B 。充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能贮存起来，A 错误；放电时，a 极为负极，Na 2S 失电子被氧化为Na 2S 4，B 正确；充电时，阳极失电子被氧化，电极反应式为3I －－2e －===I －3，C 错误；M 是阳离子交换膜，防止阴离子相互反应，D 错误。

3．解析：选C 。由题图可知，通尿素的一极为负极，发生氧化反应，电极反应为CO(NH 2)2＋6OH －－6e －===N 2↑＋CO 2↑＋5H 2O ；通氧气的一极为正极，发生还原反应，电极反应为O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －，以此解答该题。A.负极发生的反应为CO(NH 2)2＋6OH －－6e －===N 2↑＋CO 2↑＋

5H 2O ，A 正确；B.正极附近发生电极反应O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －，产生OH －，使溶液的pH 增大，

B 正确；C.为维持溶液的电中性，正极附近产生的OH －

通过隔膜进入负极被消耗，隔膜允许阴离子通过，C 错误；D.根据电极反应可知负极每消耗尿素1.0 g 时转移的电子为0.1 mol ，根

据正极反应可得消耗的O 2为0.1 mol×14

×22.4 L/mol ＝0.56 L ，D 正确。 4．解析：选A 。由电子的流动方向可知左边吸附层为负极，发生氧化反应，右边吸附层为正极，发生还原反应，A 错误；负极的电极反应为H 2－2e －＋2OH －===2H 2O ，B 正确；正极的电极反应为2H ＋＋2e －===H 2↑，根据正、负极的反应可知总反应为OH －＋H ＋===H 2O ，C 正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D 正确。

5．解析：选A 。当其为原电池时，负极材料为石墨和锂，锂失去电子，正极得到电子，电极反应为FePO 4＋Li ＋＋e －===LiFePO 4，故A 正确；放电时阳离子向正极移动，故B 错误；充电过程为电解池，阳极反应为LiFePO 4－e －===FePO 4＋Li ＋，电池的正极材料质量减少，故C 错误；因为锂可以和硫酸反应，则电解质中不能加入硫酸，故D 错误。

6．解析：选B 。放电时，铝锂电极为负极，石墨电极为正极，放电时外电路中电子向石墨电极移动，A 项错误；充电时，应将石墨烯电极与电源正极相连，C 项错误；充电时，阴极反应为Al ＋Li ＋＋e －===AlLi ，若电路中转移1 mol 电子，则阴极质量增加7 g ，D 项错误。