2020屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)人教版電化學(xué)基礎(chǔ)作業(yè)含答案(2)

1、電化學(xué)基礎(chǔ)1一種生產(chǎn)和利用氫能的途徑如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)水能氫能屬于二次能源圖中能量轉(zhuǎn)化的方式至少有6種太陽(yáng)能電池的供電原理與燃料電池相同太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能都屬于新能源解析氫能是利用太陽(yáng)能等產(chǎn)生的，故屬于二次能源，選項(xiàng)A正確；圖中涉及的能量轉(zhuǎn)化方式有太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能轉(zhuǎn)化為電能，電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化，電能與光能、熱能的轉(zhuǎn)化等，選項(xiàng)B正確；太陽(yáng)能電池的供電原理實(shí)際是熱能轉(zhuǎn)化為電能，而燃料電池的供電原理是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，所以二者是不相同的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能都屬于新能源，選項(xiàng)D正確。2.氣體的自動(dòng)化檢測(cè)中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖：氣體擴(kuò)散進(jìn)入

2、傳感器，在敏感電極上發(fā)生反應(yīng)，傳感器就會(huì)接收到電信號(hào)。下表列出了待測(cè)氣體及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。則下列說(shuō)法中正確的是(B)待測(cè)氣體部分電極反應(yīng)產(chǎn)物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述氣體檢測(cè)時(shí)，敏感電極均作電池正極檢測(cè)Cl2和NO2體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同檢測(cè)H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同檢測(cè)H2S時(shí)，對(duì)電極充入空氣，對(duì)電極上的電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-解析還原劑失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極、氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極，根據(jù)待測(cè)氣體和反應(yīng)產(chǎn)物可知，部分氣體中元素化合價(jià)上升，部分氣體中

3、元素的化合價(jià)下降，所以敏感電極不一定都做電池正極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；1molCl2和NO2得到電子的物質(zhì)的量都為2mol，則檢測(cè)Cl2和NO2體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同，選項(xiàng)B正確；產(chǎn)生的電流大小與失電子多少有關(guān)，檢測(cè)H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，硫化氫失去電子數(shù)大于CO，所以產(chǎn)生電流大小不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；檢測(cè)硫化氫時(shí)，硫化氫生成硫酸，硫元素化合價(jià)由2變?yōu)?而發(fā)生氧化反應(yīng)，則其所在電極為負(fù)極，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為O24H4e=2電0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3近年來(lái)，我國(guó)在航空航天事業(yè)上取得了令人矚目的成就，科學(xué)家在能量的轉(zhuǎn)化，航天器的零排放

4、作出了很大的努力，其中為了達(dá)到零排放的要求，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2,設(shè)計(jì)了一種裝置（如圖）實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)方程式為2CO2=2CO+O2。關(guān)于該裝置下列說(shuō)法正確的是（B）裝置中離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜CO2參與X電極的反應(yīng)方程式：CO2+2e-+H2O=CO+2OH-CN型半導(dǎo)體為正極，P型半導(dǎo)體為負(fù)極D.外電路每轉(zhuǎn)移2mol電子，Y極生成氣體22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）解析由圖可知左側(cè)為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，右側(cè)為電解裝置，根據(jù)左側(cè)電子移動(dòng)方向可知：X為陰極，所以O(shè)H-應(yīng)該往Y極移動(dòng)，因此離子交換膜應(yīng)該為陰離子交換膜，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；X為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)方程式2CO

5、2=2CO+O2可知，X極發(fā)生的反應(yīng)為:CO2+2e-+H2O=CO+2OH一，選項(xiàng)B正確；由于電子從P移向N，所以N為負(fù)極，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Y極電極反應(yīng)式為：4OH-4e-=2H,O+O2f,所以外電路每轉(zhuǎn)移2mol電子，Y極生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為11.2L,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.一種可充電鋰一空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)，O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2（x=0或1）。下列說(shuō)法正確的是（D）22x非水解電解質(zhì)/高聚物隔膜放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移充電時(shí)，電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2_x=2Li+(l2

6、)O2解析放電時(shí)，02與Li+在多孔碳電極處反應(yīng)，說(shuō)明電池內(nèi)，Li+向多孔碳電極移動(dòng)，因?yàn)殛?yáng)離子移向正極，所以多孔碳電極為正極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)槎嗫滋茧姌O為正極，電子在外電路應(yīng)該由鋰電極流出，再流向多孔碳電極f由負(fù)極流向正極)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；充電和放電時(shí)電池中離子的移動(dòng)方向應(yīng)該相反，放電時(shí)，Li+向多孔碳電極移動(dòng)，充電時(shí)向鋰電極移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)圖示和上述分析，電池的正極反應(yīng)應(yīng)該是02與Li+得電子轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2O2，電池的負(fù)極反應(yīng)應(yīng)該是單質(zhì)Li失電子轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i+，所以總反應(yīng)為：2Li+(1-22x2)O2=Li2O2-x，充電的反應(yīng)與放電的反應(yīng)相反，所以為L(zhǎng)i2O2-x=2Li+(1-2)O

7、2，選項(xiàng)D正確。為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源。當(dāng)電池工作時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(DA.電子的流動(dòng)方向MfFefCuSO4溶液一CuNM極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+16OH-16e-=2Cqf+N2f+12H2O5下列裝置由甲、乙部分組成(如圖所示)，甲是將廢水中乙二胺H2nch22nh2氧化B.當(dāng)N極消耗5.6LO2時(shí)，則鐵極增重32g段時(shí)間后，乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變解析根據(jù)題給信息知，甲圖中裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，M是負(fù)極，N是正極，電解質(zhì)溶液為酸性溶液；乙部分是在鐵上鍍銅，則鐵為陰極與負(fù)極相連，銅為陽(yáng)極與正極相連，電子不能通過(guò)溶液，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；H2N(CH2

8、)2NH2在負(fù)極M上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)?、二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CC2f+N2f+16H+，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；未注明是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法計(jì)算5.6LC2的物質(zhì)的量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；乙部分是在鐵上鍍銅，電解液濃度基本不變，選項(xiàng)D正確。6.一種生物電化學(xué)方法脫除水體中NH扌的原理如下圖所示：n2NO；NO；-下列說(shuō)法正確的是(B)裝置工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苎b置工作時(shí)，a極周圍溶液pH降低裝置內(nèi)工作溫度越高，NH才脫除率一定越大電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一是：2N%2e-=Nj+3C2f解析該裝置是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為N

9、H4+2H2C-6e-=NC2-+8H+，所以a極周圍溶液的pH減小，選項(xiàng)B正確；該裝置是在細(xì)菌生物作用下進(jìn)行的，所以溫度過(guò)高，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，NH+脫除率會(huì)減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；b極上反應(yīng)式為2NC3+12H+10e=N2+6H2C，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8LSx(2WxW8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li+2e=3LS4電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14g石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中

10、Li2S2的量越多解析原電池中電解質(zhì)陽(yáng)離子移向正極，根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li+移動(dòng)方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S廠Li2S8-Li2S6fLi2S4fLi2S2的還原反應(yīng)，選項(xiàng)A正確；電池工作時(shí)負(fù)極電極方程式為：828262422Li-e-=Li+，當(dāng)外電路中流過(guò)0.02mol電子時(shí)，負(fù)極消耗的Li的物質(zhì)的量為0.02mol,其質(zhì)量為0.14g，選項(xiàng)B正確；石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，故可以提高電極a的導(dǎo)電能力，選項(xiàng)C正確；電池充電時(shí)為電解池，此時(shí)電解總反應(yīng)為8Li2Sx=電16Li+xS8（2x-123456陰極液（廢水）pH圖乙鎳回收率z惰性電

11、極陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2f+4H+陰極液pH=l時(shí)，鎳的回收率低主要是有較多H2生成濃縮室得到1L0.5mol/L鹽酸時(shí)，陰極回收得到11.8g鎳解析由圖可知濃縮室中鹽酸濃度增大所以廢水中Cl-應(yīng)該經(jīng)過(guò)交換膜b進(jìn)入濃縮室,而硫酸溶液中的H+應(yīng)該經(jīng)過(guò)交換膜a進(jìn)入濃縮室，所以a、b分別為陽(yáng)離子交換膜與陰離子交換膜，選項(xiàng)A正確；陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，為溶液中OH-放電產(chǎn)生O2：4OH-4e-=Oj+2H2O，也可以寫(xiě)成：2H2O-4e-=qf+4H+，選項(xiàng)B正確；陰極上主要發(fā)生：Ni2+2e-=Ni,但是如果溶液pH太小，c(H+)較大，可能發(fā)生：2H+2e-=H,f,而使鎳的回收率低，選項(xiàng)

12、C正確；濃縮室得到1L0.5mol/L鹽酸時(shí)，則有0.4molCl-進(jìn)入濃縮室，電路上有0.4mol電子通過(guò)，如果陰極只有Ni2+放電，則會(huì)析出0.2molNi，即11.8g鎳，但是由于陰極還發(fā)生了2H+2e-=Hj，所以得到鎳的質(zhì)量小于11.8g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.(1)用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙烯、AsO-，其原理如圖所示(導(dǎo)電殼內(nèi)部為納米零價(jià)鐵)。在除污過(guò)程中，納米零價(jià)鐵中的Fe為原電池的負(fù)極(填“正”或“負(fù)”)，寫(xiě)出C2HCl3在其表面被還原為乙烷的電極反應(yīng)式為C2HCl3+5H+8e-=C2H6+3C1-。232326根據(jù)2CrO2-+2H+Cr2O7-+H2O設(shè)計(jì)圖示裝

13、置，以惰性電極電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖中右側(cè)電極與電源的正極極相連，其電極反應(yīng)式為4OH-4e-=C2f+2H2O(或2H2O4e-=qf+4H+)。透過(guò)交換膜的離子為_(kāi)Na_,該離子移動(dòng)的方向?yàn)開(kāi)ba_(填“ab”或“ba”)。NaOH濃溶液NaOH稀溶液Na,Cr,C)7溶液Na,Cr,C)4溶液含有氮的的氧化物NOx尾氣也可用電解法進(jìn)行處理，其裝置圖如下(C、C2均為碳棒):鉛蓄迫池Nag溶液與鉛蓄電池中二氧化鉛電極相連的應(yīng)該是：C十(C、C2)，寫(xiě)出C2電極反應(yīng)式:2NQ十4xe-+4xH+=N,f+2xH2O。若右側(cè)溶液質(zhì)量增加18g,則鉛蓄電池中有X2o207

14、g鉛放電。解析(1)由圖可知，納米零價(jià)鐵中Fe失電子作負(fù)極，C2HCl3在其表面被還原為乙烷，根據(jù)電荷守恒和原子守恒，該電極反應(yīng)式為：C2HCl3+5H+8e-=C2H6+3C1-。(2)根據(jù)23262CrO4-+2H+Cr2O2-+H2O反應(yīng)可知：右側(cè)b內(nèi)溶液中氫離子濃度增大，平衡右移，說(shuō)明溶液中氫氧根離子失電子變?yōu)檠鯕猓l(fā)生氧化反應(yīng)，該極為陽(yáng)極，與電源的正極相連接，因此圖中右側(cè)電極與電源的正極相連；其電極反應(yīng)式為4OH-4e-=Oj+2H2O；根據(jù)圖示可知透過(guò)交換膜的離子為Na+；鈉離子向陰極移動(dòng)，即向電解池的左側(cè)a方向移動(dòng)，即b-a。(3)由圖可知C2發(fā)生NOx-N2f,氮元素被還原，故

15、C2為陰極接鉛蓄電池負(fù)極即Pb電極，故PbO2電極接C1；C1電極反應(yīng)為：2均0-4e一=4H+O2f，C2電極反應(yīng)為：2NOx+4xe-+4xH+=NJJ+2xH2O，設(shè)鉛蓄電池中有ygPb放電，則電路上有希X2mole-通過(guò)，則有207X2molH+流向右側(cè)，右側(cè)通過(guò)電極反應(yīng)增重：207X2X2：18，即盤(pán)2X18斗X2X-=18，故y二207g。11某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問(wèn)題：(2)電解一段時(shí)間后，甲裝置中要加入80gCuO和3molH2O才能恢復(fù)至通電前的狀態(tài)，則電路上通過(guò)的

16、電子個(gè)數(shù)為_(kāi)8NA。A假如乙裝置的溶液體積為2L,食鹽水足量，若溶液的pH從7變成14,則兩極總共產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為44.8L。如果此時(shí)將電路斷開(kāi)，將EF直接相連，電路上有電流產(chǎn)生，兩極電極反應(yīng)式分別為：ECl2_2e-=2C卜,FH2-2e-+2OH-=2H2O。欲用丙裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是銀(填“銅”或“銀”)，電鍍液的主要成分是AgNO3_(填化學(xué)式)。欲用丙裝置精煉銅，G應(yīng)該是粗銅(填“粗銅”或“精銅”)，電解一段時(shí)間后電解液中的銅離子濃度減小(填“增大”或“不變”或“減小”)，假如粗銅中雜質(zhì)只有鐵和鋅，精煉結(jié)束后溶液總質(zhì)量不變，則鐵和鋅的物質(zhì)的量之比為_(kāi)1：8_。裝置丁中的現(xiàn)象是一X極附訴紅褐色變淺，Y極附訴紅褐色變深。解析(1)向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色，說(shuō)明該極上氫離子放電，所以該電極是陰極，A是電源的正極。(2)甲裝置中要加入80gCuO氧化銅和3molH2O才能恢復(fù)至通電前的狀態(tài)，可見(jiàn)陰極先析出銅，后產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，由加入的氧化銅和水的量可知，電解過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣為2mol，所以電路上有8mol電子通過(guò)；(3)電解飽和氯化鈉溶液離子方程式：2C1-+2H2O=C12f+H2f+2OH一，由pH變化可知產(chǎn)生的n(OH-)=2mol，所以產(chǎn)生的Cl2