2020版高考化学二轮复习题型四电化学基础课件
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1、题型四 电化学基础,-2-,高考命题规律,-3-,高考真题体验,典题演练提能,原电池原理与新型电池 1.(2019全国,12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如右所示。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H2+2MV2+ = 2H+2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动,-4-,高考真题体验,典题演练提能,答案:B 解析:该过程是在室温条件下进行的,因此比现有工业合成氨的条件温
2、和,同时还能提供电能,A项正确;阴极区发生的是得电子的反应,而左池中发生的是失电子的反应,B项错误;右池为正极区,氮气发生还原反应生成氨气,C项正确;左池中产生的氢离子通过交换膜向右池移动,即由负极区移向正极区,D项正确。,-5-,高考真题体验,典题演练提能,2.(2019全国,13)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,结构如右图所示。电池 下列说法错误的是( ),-6-,高考真题体验,典题演练提能,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 D.放电过程
3、中OH-通过隔膜从负极区移向正极区 答案:D 解析:本题考查了二次电池的工作原理及电极反应式的书写与判断。三维多孔海绵状Zn类似于活性炭,故表面积较大,可高效沉积ZnO,所沉积的ZnO分散度也高,A项正确;根据总反应式,-7-,高考真题体验,典题演练提能,3.(2019天津,6)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。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
4、D.充电时,a电极接外电源负极,-8-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D,-9-,高考真题体验,典题演练提能,4.(2018全国,11)一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-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,-10-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D 解析:放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A项错误;放电时,外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电极,B项错误;充电时,锂
5、电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质溶液中Li+应向锂电极区移动,C项错误;充电反应与放电反应相反:,-11-,高考真题体验,典题演练提能,5.(2018全国,12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:,-12-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D,-13-,高考真题体验,典题演练提能,6.(2017全国,11)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S8材料,电池反应为: B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料
6、减重0.14 g C.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Li2S2的量越多,-14-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D,-15-,高考真题体验,典题演练提能,7.(2016全国,11)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( ),答案:B,-16-,高考真题体验,典题演练提能,8.(2016全国,11)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,答案:C,-17-,高考真题体验,典题演练提能,9.(2015全国,11)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
7、列有关微生物电池的说法错误的是( ) A.正极反应中有CO2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C6H12O6+6O2 = 6CO2+6H2O,-18-,高考真题体验,典题演练提能,答案:A 解析:C6H12O6中C的平均化合价为0价,二氧化碳中C的化合价为+4价,所以生成二氧化碳的反应为氧化反应,故CO2在负极生成,A选项错误;在微生物的作用下,该装置为原电池装置,反应速率加快,所以微生物促进了反应的发生,B项正确;质子交换膜只允许质子(即H+)通过,原电池中阳离子向正极移动,C项正确;电池的总反应实质是C6H12O6的氧化反应,D项
8、正确。,-19-,高考真题体验,典题演练提能,10.(2015天津,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是( ) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c( )减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡,-20-,高考真题体验,典题演练提能,答案:C,-21-,高考真题体验,典题演练提能,1.(2019河南部分示范性高中联考)银-Ferrozine法检测甲醛(HCHO)的原理为:在原电池装置中,氧化银能将甲醛充分氧化为CO2 Fe3+与产生的Ag定量反应
9、生成Fe2+ Fe2+与Ferrozine形成有色配合物 测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法正确的是( ) A.中,负极的电极反应式为2Ag2O+4H+4e- = 4Ag+2H2O B.中,溶液中的H+由正极移向负极 C.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为14 D.中,甲醛浓度越大,吸光度越小,-22-,高考真题体验,典题演练提能,答案:C,-23-,高考真题体验,典题演练提能,2.(2019辽宁葫芦岛一模)据报道,我国已研制出“可充室温钠二氧化碳电池”,电极材料为钠金属片和碳纳米管,电解液为高氯酸钠四甘醇二甲醚溶液,电池总反应为4Na+3CO2 2
10、Na2CO3+C,生成的固体Na2CO3沉积在碳纳米管上。下列叙述不正确的是( ) A.放电时钠金属片发生氧化反应 B.放电时吸收CO2,充电时释放CO2 C.放电时Na+向碳纳米管移动,-24-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D 解析:放电时钠金属片作负极,失去电子发生氧化反应,A项正确;放电时正极上吸收CO2气体,CO2中的C原子得到电子,被还原生成C单质,充电时C单质失去电子,与Na2CO3反应变为CO2气体,同时产生金属Na,B项正确;放电时Na+向正极碳纳米管方向移动,C项正确;放电时负极上的Na失去电子,负极反应为Na-e- = Na+,D项错误。,-25-,高考真题体验,典题
11、演练提能,3.(2019河北唐山一模)研究人员研发了一种“水电池”,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中,电池总反 B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移4 mol电子 C.Na+向“水电池”的负极移动 D.AgCl是氧化产物,-26-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D,-27-,高考真题体验,典题演练提能,4.(2019湖北部分重点中学第二次联考)高温时通过以下反应制备金属铝。用铝制作的“快速放电铝离子二次电池”的原理如下图所示(EMI+为有机阳离子)。,-28-,高考真题体验,典题演练提能,答案:A,-29-,高考真题体验,典题演练提能,5.(2019湖北名
12、校联盟三模)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可进行脱硫,将硫化氢气体转化成硫沉淀。已知甲、乙池中发生的反应如图所示。下列说法正确的是( ),-30-,高考真题体验,典题演练提能,A.甲池中得到H2O2的反应,H2O2既是氧化产物也是还原产物 B.电路中每转移0.2 mol电子,甲池溶液质量变化3.4 g,乙池溶液质量保持不变 答案:B,-31-,高考真题体验,典题演练提能,-32-,高考真题体验,典题演练提能,6.(2019河南洛阳模拟)以石墨负极(C)、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示(实际上正、负极材料是紧贴在锂离子导电膜两边的)。充放电时,Li
13、+在正极材料上脱嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6的生成与解离。下列说法正确的是( ),-33-,高考真题体验,典题演练提能,A.锂离子导电膜应有保护成品电池安全性的作用 B.该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化,答案:A,-34-,高考真题体验,典题演练提能,-35-,高考真题体验,典题演练提能,7.(2019河南开封一模)某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功地实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法错误的是( ),-36-,高考真题体验,典题演练提能,答案:B,-37-,高考真题体验
14、,典题演练提能,8.(2019河北石家庄教学质量检测)新型镁锂双离子二次电池如图所示,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-xFePO4+xLi+xe- = 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,-38-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D,-39-,高考真题体验,典题演练提能,9.(2019陕西二模)C-Na2MnO4电池是科学家正在研发的新型钠离子电池中的一种,其充放电原理如图所示,放电时的总反应为xNa+Na2 = MnO4Na(2+x
15、)MnO4。下列说法错误的是( ),-40-,高考真题体验,典题演练提能,A.放电时,左电极为负极,材料为金属钠 B.该电池可用Na2MnO4中性水溶液作为电解液 C.充电时,右电极与电源正极相连,发生氧化反应,答案:B,解析:放电时,钠离子流向右电极,说明左电极为负极,材料为金属钠,右电极为正极,A项正确;金属钠是活泼金属,极易与水发生反应,所以该电池不可用Na2MnO4中性水溶液作为电解液,B项错误;原电池中右电极为正极,充电时,右电极与电源正极相连,发生氧化反应,C项正确;充电时,阳极发生氧化反应,阳极反应式为Na(2+x)MnO4-xe-= xNa+Na2 MnO4,D项正确。,-41
16、-,高考真题体验,典题演练提能,10.(2019四川达州二诊)碱性锌锰电池(电极材料为Zn和MnO2,电解质为KOH)有着很广泛的应用,其电池总反应为:Zn+2MnO2+2H2O = 2MnOOH+Zn(OH)2。下列有关碱性锌锰电池的说法正确的是( ) A.Zn为正极,MnO2为负极 B.工作时电子由MnO2极经外电路流向Zn极 C.负极的电极反应为Zn+2OH-2e- = Zn(OH)2 D.工作时消耗1 mol MnO2,理论上生成氧化产物1 mol,-42-,高考真题体验,典题演练提能,答案:C,-43-,高考真题体验,典题演练提能,11.氨硼烷(NH3BH3)电池可在常温下工作,装置
17、如图所示。该电池工作时的总反应为NH3BH3+3H2O2 = NH4BO2+4H2O。下列说法正确的是( ) A.正极附近溶液的pH减小 B.电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动 C.消耗3.1 g氨硼烷,理论上通过内电路的电子为0.6 mol,-44-,高考真题体验,典题演练提能,答案:D,-45-,高考真题体验,典题演练提能,12.锂空气电池放电时的工作原理如图所示。下列叙述正确的是( ) A.放电时Li+由B极向A极移动 B.电池放电时总反应方程式为4Li+O2+2H2O = 4LiOH C.电解液a、b之间可采用阴离子交换膜 D.电解液a可能为LiCl水溶液,-46-,高考真题体验
18、,典题演练提能,答案:B 解析:A项,在原电池中,A是负极,B是正极,阳离子由负极向正极移动,即由A极向B极移动,故A错误;B项,原电池放电反应为自发的氧化还原反应,即4Li+O2+2H2O = 4LiOH,故B正确;C项,根据图示,LiOH由正极区流出,说明电解液a、b之间可采用阳离子交换膜,故C错误;D项,金属锂可以和水发生反应,电解质中不能含有水,故D错误。,-47-,高考真题体验,典题演练提能,电解原理及其应用 1.(2018全国,13)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。示意图如下所示,其中电极分别为ZnO石墨烯(石墨烯包裹的Z
19、nO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:,-48-,高考真题体验,典题演练提能,答案:C,-49-,高考真题体验,典题演练提能,-50-,高考真题体验,典题演练提能,2.(2017全国,11)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H2SO4-H2C2O4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:Al3+3e- = Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 答案:C 解析:A项,根据题意“铝表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜”,即铝失去电子发生氧化反应变为氧化铝,因此待加工铝质工件为阳极,A正确;B
20、项,阴极上电极材料本身不反应,只传导电流可以选用不锈钢网作为阴极,B正确;阴极的电极反应式为2H+2e- = H2,C错误;D项,电解过程中阴离子移向阳极,即 向阳极移动,D项正确。,-51-,高考真题体验,典题演练提能,3.(2016全国,11)三室式电渗析法处理含Na2SO4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 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。,-52-,高考真题体验,典题演练提能,答案:B,-53-,高考真题体验,典题演练提能,4.(2016北京,12)用石墨电极完成下列电解实验。,-54-,高考真题
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