高考最新电化学二轮复习专题练习
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1.某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同
B. 光照时, H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移
C. 光照时,b极的电极反应式为 VO2+-e-+H2O=VO2++2H+
D. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+
【答案】C
【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极VO2+−e−+H2O
VO2++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为VO2+−e−+H2O VO2++2H+,选项C 正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+−e−V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C。
点晴:本题考查原电池知识。侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键。原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用。
2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。下列说法不正确
...的是
A. 放电时,电子从b极经用电器流向a极
B. 放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7 g
C. 充电时,锂离子通过隔膜进入右室
D. 充电时,a极反应:LiCoO2-xe-= Li1-x CoO2+xLi+
【答案】B
【解析】电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。放电时,a极反应: Li1-x CoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:Li x C-xe-= xLi++C,
A. 放电时,电子从负极b极经用电器流向正极a极,选项A正确;
B. 根据电极反应:
Li x C-xe-= xLi++C,放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重12
x
g,选项B不正确;C.
充电时,锂离子通过隔膜向阴极室进入右室,选项C正确;D. 充电时,a极为阳极,
电极反应:LiCoO2-xe-= Li1-x CoO2+xLi+,选项D正确。答案选B。
点睛:本题考查了二次电池,侧重于对原电池原理和电解池原理的考查,题目难度中等,注意根据电池总反应判断正负极材料及电极反应。给电池充电时,负极与外接电源的负
极相连,正极与外接电源的正极相连。电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。放电时,a极反应: Li1-x CoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:Li x C-xe-= xLi++C,据此分析解答。
3.新型液态金属Li-Sb电池具有优良的动力传输特性,工作原理如图所示,该电池的两极及电解液被分成3层(熔融Li和Sb可互溶)。下列说法正确的是
A. 电池放电时Li为正极
B. 将Li换成Na会提高该电池的比能量
C. 该电池充电时阳极金属的总质量不变
D. 在Sb电极中常掺入Pb,目的是降低该电池工作温度
【答案】D
【解析】电池放电时Li为负极,A项错误;比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,将Li换成Na会降低该电池的比能量,B项错误;当电池放电时,上层的锂金属失去电子,成为锂离子,移到中层的盐层,而盐层中的锂离子,则会吸收电子,渐渐跑到铅锑混合物所在的最下层,若开始充电,最底层的锂金属会往上熔
回盐层的过程中,熔融Li和Sb可互溶,故该电池充电时阳极金属的总质量发生改变,C项错误;将正极金属Sb和低熔点金属进行合金化来降低熔点,从而降低电池的工作
温度,D项正确。
4.微生物燃料电池在净化废水(主要去除Cr2O72-)的同时能获得能源或得到有价值的化学产品。如图为其工作原理,如图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法正确的是
A. M为电池正极,CH3COOH被还原
B. 外电路转移4mol电子时,M极产生22.4LCO2(忽略CO2溶解)
C. 反应一段时间后,N极附近pH下降
D. Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活
【答案】D
【解析】A.由图中信息可知,电子由M极流向N极,则M为电池负极,CH3COOH被氧化,选项A错误观点;B. 根据负极电极反应式CH3COOH-8e-+2H2O=2CO2↑+8H+可知,外电路转移4mol电子时,标准状况下M极产生22.4LCO2(忽略CO2溶解),但题干中没有说明标准状况,选项B错误;C.根据图中信息可知,N极消耗氢离子,反应一段时间后,氢离子浓度降低,N极附近pH增大,选项C错误;D. 强氧化剂能使蛋白质变性,
故Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活,选项D错误。答案选D。
点睛:本题考查原电池知识,侧重学生的分析能力的考查,答题时注意把握题给信息,结合氢离子的定向移动判断原电池的正负极,注意有机物中C元素化合价的判断,由电解池装置图可知H+向右移动,则b电极为正极,发生还原反应,Cr2O72-得电子生成Cr3+,a极发生氧化反应,CH3COOH被氧化生成CO2,为原电池的负极,以此解答该题。
5.利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。
下列说法不正确的是
A. 上述正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-
B. 在不同溶液中,Cl是影响吸氧腐蚀速率的主要因素
C. 向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体,吸氧腐蚀速率加快
D. 在300 min内,铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液
【答案】B
【解析】A.铁钉发生电化学吸氧腐蚀的正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,故A正确;B.通