2019高考化学大二轮复习试题：题型十Word版含解析.doc

题型十　电化学综合分析型 ‎1．用FeS2纳米材料制成的高容量锂电池，电极分别是二硫化亚铁和金属锂，电解液是含锂盐的有机溶剂。下列说法错误的是(　　)‎ A．金属锂作电池的负极 B．电池正极反应为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S C．放电时，Li＋向负极迁移 D．电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S 解析：选C。该电池中金属锂为负极，二硫化亚铁为正极，A项正确；电池正极上FeS2发生还原反应，且电解液中Li＋向正极移动参与反应，电极反应式为FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S，B项正确，C项错误；电池负极反应为Li－e－===Li＋，则电池总反应为FeS2＋4Li===Fe＋2Li2S，D项正确。‎ ‎2．如图均为电化学装置，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．装置①中，b电极发生氧化反应 B．装置②中，铁棒上析出红色固体 C．装置③中，若电镀前两电极质量相等，电镀完成后二者质量差为‎5.12 g，则电镀时待镀铁制品应与电源负极相连，外电路转移0.08 mol电子 D．装置④中，离子交换膜应为阴离子交换膜 解析：选C。燃料电池中通入氧气的一极为正极，因此装置①中b电极为正极，发生还原反应，A项错误；装置②中，铁棒与电源正极相连，铁棒作阳极，发生氧化反应，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，因此铁棒上不会析出红色固体，B项错误；装置③中，电镀时待镀铁制品应与电源负极相连，电镀完成后两电极的质量差为‎5.12 g，则电镀时m(铜消耗)＝m(铜生成)＝‎2.56 g，生成(或消耗)铜的物质的量为0.04 mol，故外电路转移0.08 mol电子，C项正确；由装置④的示意图可知，装置④中，离子交换膜应为阳离子交换膜，D项错误。‎ ‎3．有一种瓦斯分析仪(如图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3Na2O，O2－可以在其中自由移动。‎ 下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．瓦斯分析仪工作时，电池外电路中电流由电极b流向电极a B．电极b是正极，O2－由电极a流向电极b C．电极a的反应式为CH4＋5O2－－8e－===CO＋2H2O D．当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4 mol 解析：选A。电池外电路中电流由正极流向负极，氧气得电子，b极为正极，A正确；电极b氧气得电子，生成O2－，而电极a需要O2－作为反应物，故O2－由正极(电极b)流向负极(电极a)，B错误；甲烷所在电极a为负极，电极反应为CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O，C错误；1 mol O2得4 mol电子生成2 mol O2－，故当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移2 mol，故D错误。‎ ‎4．某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．光照时，b极的电极反应式为VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋‎ B．光照时，每转移2 mol电子，有2 mol H＋由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C．夜间，a极的电极反应式为V3＋＋e－===V2＋‎ D．硅太阳能电池供电原理与该电池相同 解析：选A。光照时，b极失去电子，发生氧化反应，b极为负极，电极反应式为VO2＋－e－＋H2O===VO＋2H＋，A正确；光照时，b极失去电子，为了维持电荷平衡，H＋必须由b极区经质子交换膜向a极区迁移，B错误；夜间，电池放电，a极的电极反应式为V2＋－e－===V3＋，C错误；该电池工作时，发生了氧化还原反应，化学能转化为电能，而硅太阳能电池直接将光能转化成电能，二者供电原理不相同，D错误。‎ ‎5．H2S是一种剧毒气体，对H2S废气资源化利用的途径之一是回收能量并得到单质硫，反应原理为2H2S(g)＋O2(g)===S2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－632 kJ·mol－1。如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是(　　)‎ A．电池工作时，电流从电极a经过负载流向电极b B．电极a上发生的电极反应式为2H2S－4e－===S2＋4H＋‎ C．当反应生成‎64 g S2时，电池内部释放632 kJ热量 D．当电路中通过4 mol电子时，有4 mol H＋经质子膜进入负极区 解析：选B。H2S发生氧化反应，电极a是负极，电子从电极a经过负载流向电极b，电流方向与电子流向相反，A错误；电极a上H2S发生氧化反应生成S2，电极反应式为2H2S－4e－===S2＋4H＋，B正确；燃料电池中化学能主要转化为电能，C错误；当电路中通过4 mol电子时，有4 mol H＋经质子膜进入正极区，D错误。‎ ‎6．用吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．放电时，甲电极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－‎ B．放电时，甲电极为正极，OH－移向乙电极 C．电池总反应为H2＋2NiO(OH)2Ni(OH)2‎ D．充电时，电池的碳电极与直流电源的正极相连 解析：选C。吸附了H2的碳纳米管等材料制作的二次电池，放电时，甲电极为原电池的负极，发生氧化反应，A错误；放电时，乙电极为正极，OH－移向甲电极，B错误；电池总反应为H2＋2NiO(OH)2Ni(OH)2，C正确；充电时，电池的碳电极与直流电源的负极相连，D错误。‎ ‎7．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，‎ 非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是(　　)‎ A．电流由O2所在的铂电极流出 B．O2所在的铂电极处发生还原反应 C．该电池的负极反应式为CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋‎ D．微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量 解析：选C。A项，乙醇燃料电池中，负极上乙醇失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，电流由正极流向负极，即从O2所在的铂电极经外电路流向另一电极，A正确；B项，乙醇燃料电池中，正极上氧气得电子发生还原反应，即O2所在的铂电极处发生还原反应，B正确；C项，该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，由装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH－4e－＋H2O===4H＋＋CH3COOH，C项错误；根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量，根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量，D项正确。‎ ‎8．如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是(　　)‎ A．X极是电源负极，Y极是电源正极 B．a极的电极反应是2Cl－－2e－===Cl2↑‎ C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大 D．Pt极上有‎6.4 g Cu析出时，b极产生‎2.24 L(标准状况)气体 解析：选B。a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，依据电解质溶液为氯化钠的酚酞溶液，判断b电极是阴极，Y为电源负极，X为电源正极，故A错误；a电极是氯离子失电子发生的氧化反应，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，故B正确；电解过程中CuSO4溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，溶液中铜离子在Cu电极得到电子析出铜，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH逐渐减小，故C、D错误。‎ ‎9．LiAl/FeS电池是某科研机构正在研发的一种车载电池，该电池中正极的电极反应式为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。有关该电池的下列说法正确的是(　　)‎ A．LiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价 B．用水作电解质溶液 ‎ C．该电池的电池反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 解析：选C。Li和Al都属于金属，所以LiAl应该属于合金而不是化合物，因此化合价为0价，A错误；Li是活泼的金属，能与水反应，不能用水作电解质溶液，B错误；由正极反应式知负极应该是Li失去电子，即2Li－2e－===2Li＋，根据正极反应2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe与负极反应2Li－2e－===2Li＋相加可得反应的电池反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe，C正确；充电时为电解池原理，阴极发生还原反应，正确的反应式是2Li＋＋2e－===2Li，D错误。‎ ‎10．构成原电池的条件有很多，其中一种就是利用电解质的浓度差构成“浓差电池”。当电解质中某离子的浓度越大时其氧化性或还原性越强。如图，甲池为3 mol·L－1的AgNO3溶液，乙池为1 mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验开始先闭合K2，断开K1，发现电流计指针发生偏转。下列说法不正确的是(　　)‎ A．一段时间后电流计指针将归零，此时可视为反应不再进行 B．当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度上升 C．当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙中Ag电极质量增加 D．实验开始先闭合K2，断开K1，此时NO向B电极移动 解析：选C。电流计指针归零时达到平衡，可视为反应不再进行，A正确；当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后形成电解池，B为阳极，质量减轻，乙池中AgNO3的浓度增加，B正确、C错误；由于甲、乙两池硝酸银浓度不同，故闭合K2时形成原电池，NO移向“阳极”即B电极，D正确。‎ ‎11．灯塔可由镁海水电池提供能源，镁海水电池示意图如下：‎ 下列关于该海水电池的说法不正确的是(　　)‎ A．a电极材料不可以是铁 B．电池总反应式为Mg＋H2O2===Mg(OH)2‎ C．正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O D．通过检测a电极附近的pH可判断H2O2的消耗情况 解析：选B。根据图中电子流动方向知b电极作负极，则b电极是镁。a电极作正极，a 电极附近注入H2O2溶液，H2O2具有强氧化性，故a电极材料不能用铁，A正确；电解质溶液呈酸性，不可能生成Mg(OH)2，电池总反应式为H2O2＋2H＋＋Mg===Mg2＋＋2H2O，B错误；a电极为正极，H2O2在该电极上获得电子，其电极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，C正确；电池工作时，a电极不断消耗H＋，a电极附近溶液的pH增大，所以通过检测a电极附近的pH可判断H2O2的消耗情况，D项正确。‎ ‎12．以氨作为燃料的燃料电池，具有能量效率高的特点，另外氨气含氢量高，易液化，方便运输和储存，是很好的氢源载体。NH3O2燃料电池的结构如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．a极为电池的正极 B．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O C．当生成1 mol N2时，电路中通过的电子的物质的量为3 mol D．外电路的电流方向为从a极流向b极 解析：选B。选项A，a极上NH3发生氧化反应生成N2，a极是原电池的负极，A错误；选项B，负极发生氧化反应失电子，2 mol NH3变为1 mol N2失去6 mol电子，所以电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，B正确；选项C，生成1 mol N2失去6 mol电子，C错误；选项D，外电路的电流方向是从正极到负极，即从b极流向a极，D错误。‎ ‎13．某传感器工作原理如图所示。利用该传感器可以测定空气中NO、CO、NH3、SO2等有害气体的含量。下列说法正确的是(　　)‎ A．若M为熔融KOH，X为NH3，Y为N2，则负极的电极反应式为2NH3－6e－===N2＋6H＋‎ B．若M是含O2－的固体电解质，X为NO，则正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－‎ C．传感器工作中，电子由Pt(Ⅰ)极经电流仪传到Pt(Ⅱ)极 D．若X为CO，M为KOH溶液，则电池总反应为2CO＋O2===2CO2‎ 解析：选B。由于M是熔融的KOH，即使放电生成H＋也会与OH－反应生成水，‎ 所以负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，A错误；若M是含O2－的固体电解质，则负极的电极反应式为2NO－4e－＋2O2－===2NO2，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－，B正确；题述装置属于原电池，Pt(Ⅰ)极为正极，Pt(Ⅱ)极为负极，电子由负极经外电路流向正极，C错误；若X为CO，M为KOH溶液，则负极的电极反应式为CO－2e－＋4OH－===CO＋2H2O，电池总反应为2CO＋4KOH＋O2===2K2CO3＋2H2O，D错误。‎ ‎14．双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H＋和OH－，作为H＋和OH－离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如图所示，M、N为离子交换膜。‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．阴极室发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑‎ B．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜 C．若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl2生成 D．电路中每转移1 mol电子，两极共得到0.5 mol气体 解析：选D。阴极室氢离子得电子生成氢气，发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，故A正确；阴极生成氢氧化钠，钠离子穿过M进入阴极室，所以M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，故B正确；若去掉双极膜(BP)，氯离子进入阳极室放电生成氯气，故C正确；电路中每转移1 mol电子，阳极生成0.25 mol氧气、阴极生成0.5 mol氢气，两极共得到0.75 mol气体，故D错误。‎ ‎15．我国对“可呼吸”的钠二氧化碳电池的研究取得突破性进展。该电池的总反应式为4Na＋3CO22Na2CO3＋C，其工作原理如图所示(放电时产生的Na2CO3固体贮存于碳纳米管中)。下列说法不正确的是(　　)‎ A．放电时，钠金属片作负极，碳纳米管作正极 B．充电时，阳极反应为2Na2CO3＋C－4e－===3CO2↑＋4Na＋‎ C．放电时，Na＋从负极区向正极区移动 D．该电池的电解质溶液也可使用NaClO4的水溶液 解析：选D。根据电池的总反应式可知，放电时Na发生氧化反应，则钠金属片作负极，碳纳米管作正极，A项正确；充电时，阳极上发生氧化反应，C转化为CO2，电极反应为2Na2CO3＋C－4e－===3CO2↑＋4Na＋，B项正确；放电时，Na＋从负极区向正极区移动，C项正确；金属钠能与水反应，故电解质溶液不能使用水溶液，D项错误。‎