2025年高考二輪復(fù)習(xí)化學(xué)大單元選擇題突破9　B組3

選擇題突破九B組能力提升練(分值:36分)學(xué)生用書P233(選擇題每小題4分)1.(2024·山東臨沂一模)電解法制備Cu2O的裝置如圖所示,已知生成Cu2O的反應(yīng)為Cu2Cl2+2OHCu2O+H2O+2Cl,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.鉑電極連接電源的負(fù)極B.離子交換膜為陰離子交換膜C.銅電極反應(yīng)為2Cu2e+2ClCu2Cl2D.制備7.2gCu2O,陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少0.1g答案:D解析:由題意可知,銅電極為電解池的陽(yáng)極,氯離子作用下,銅在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2Cl2,鉑電極為陰極,水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,放電生成的氫氧根離子通過陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)。由分析可知,鉑電極為連接電源負(fù)極的陰極,A正確;由分析可知,電解池工作時(shí),氫氧根離子通過陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū),B正確;由分析可知,銅電極為電解池的陽(yáng)極,氯離子作用下,銅在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2Cl2,電極反應(yīng)式為2Cu2e+2ClCu2Cl2,C正確;據(jù)分析,結(jié)合得失電子數(shù)目守恒可知,電解制備得到7.2g氧化亞銅時(shí),陰極區(qū)溶液減少水的質(zhì)量為7.2g144g·mol-1×2×18g2.(2024·陜西渭南一模)用如圖1所示裝置及試劑進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究,測(cè)定具支錐形瓶中壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線如圖2所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖1圖2A.pH=2.0時(shí),壓強(qiáng)增大是因?yàn)樯蒆2B.pH=4.0時(shí),不發(fā)生析氫腐蝕,只發(fā)生吸氧腐蝕C.pH=6.0時(shí),正極主要發(fā)生電極反應(yīng)式為O2+4e+4H+2H2OD.整個(gè)過程中,負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe2eFe2+答案:B解析:鐵的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕和析氫腐蝕,pH=2.0時(shí),壓強(qiáng)增大說(shuō)明氣體量增多,是因?yàn)榘l(fā)生析氫腐蝕生成H2,A正確;pH=4.0時(shí),壓強(qiáng)變化不大,說(shuō)明既發(fā)生析氫腐蝕,又發(fā)生吸氧腐蝕,使得氣體的量變化不大,B錯(cuò)誤;pH=6.0時(shí),壓強(qiáng)變小,主要發(fā)生吸氧腐蝕,正極主要發(fā)生O2的還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e+4H+2H2O,C正確;整個(gè)過程中,鐵作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),所以負(fù)極電極反應(yīng)式為Fe2eFe2+,D正確。3.(2024·安徽卷)我國(guó)學(xué)者研發(fā)出一種新型水系鋅電池,其示意圖如下。該電池分別以ZnTCPP(局部結(jié)構(gòu)如標(biāo)注框內(nèi)所示)形成的穩(wěn)定超分子材料和Zn為電極,以ZnSO4和KI混合液為電解質(zhì)溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價(jià)鍵和配位鍵B.電池總反應(yīng)為I3-+ZnZn2+C.充電時(shí),陰極被還原的Zn2+主要來(lái)自ZnTCPPD.放電時(shí),消耗0.65gZn,理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子答案:C解析:由圖中信息可知標(biāo)注框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)中存在共價(jià)鍵,還有由N提供孤電子對(duì),Zn2+提供空軌道形成的配位鍵,A正確。由圖中信息可知,該新型水系鋅電池的負(fù)極是鋅,正極是超分子材料,放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)是Zn2eZn2+,正極反應(yīng)是I3-+e3I,則放電時(shí)電池總反應(yīng)為I3-+ZnZn2++3I;充電時(shí)的反應(yīng)是其逆反應(yīng),B正確。充電時(shí),陰極反應(yīng)為Zn2++2eZn,被還原的Zn2+主要來(lái)自電解質(zhì)溶液,C錯(cuò)誤。放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為Zn2eZn2+,消耗0.65gZn(即0.01molZn)理論上轉(zhuǎn)移0.02mol電子,D正確。4.(雙選)(2024·山東淄博一模)基于Br輔助MnO2放電的液流電池裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.充電時(shí),H+向電極B遷移B.放電時(shí),在該環(huán)境下的氧化性:Cd2+<Mn3+C.放電時(shí),電極B上還可能發(fā)生:2Br2eBr2D.可利用Br及時(shí)清除電極B上的“死錳”(MnO2),提高充放電過程的可逆性答案:AC解析:由題干圖示信息可知,充電時(shí),電極ACd2+轉(zhuǎn)化為Cd,發(fā)生還原反應(yīng),A為陰極,電極反應(yīng)為Cd2++2eCd,B電極上Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+,電極反應(yīng)為Mn2+eMn3+,B為陽(yáng)極,還可能為溴離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),發(fā)生電極反應(yīng)2Br2eBr2;放電時(shí),A電極為Cd轉(zhuǎn)化為Cd2+,電極反應(yīng)為Cd2eCd2+,發(fā)生氧化反應(yīng),A為負(fù)極,B電極為Mn3+轉(zhuǎn)化為Mn2+,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為Mn3++eMn2+。充電時(shí),陽(yáng)離子向陰極遷移,故H+向電極A遷移,A錯(cuò)誤;由放電時(shí)的總反應(yīng):2Mn3++CdCd2++2Mn2+可知,氧化性Mn3+>Cd2+,B正確;由分析可知,充電時(shí),電極B上還可能發(fā)生:2Br2eBr2,C錯(cuò)誤;MnO2沉積在電極B上,可能會(huì)影響充放電的進(jìn)行,Br具有一定的還原性,可將MnO2還原為Mn2+,從而提高充放電過程的可逆性,D正確。5.(雙選)某實(shí)驗(yàn)小組利用下列裝置來(lái)降低某硬水中Ca2+、Mg2+和HCO3-的含量,Nb0.1Ru0.9O2和MnOx為極板催化劑。下列說(shuō)法不正確的是(A.b端電勢(shì)高于a端電勢(shì)B.Nb0.1Ru0.9O2可加快H2O失去電子的速率C.其他條件不變,適當(dāng)減小兩極的極板間距,Ca2+、Mg2+沉淀速率增大D.陽(yáng)極區(qū)收集的氣體中只含有O2答案:AD解析:根據(jù)圖示,鈦網(wǎng)上海水中H2O發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成O2,鈦網(wǎng)為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2H2O4eO2↑+4H+,產(chǎn)生的H+消耗HCO3-,鈦箔上生成H2,鈦箔上生成H2的電極反應(yīng)為2H++2eH2↑,同時(shí)生成OH,沉淀Ca2+、Mg2+,鈦箔為陰極。由分析可知,鈦網(wǎng)為陽(yáng)極,a為電源正極,鈦箔為陰極,b為電源負(fù)極,a端電勢(shì)高于b端電勢(shì),A錯(cuò)誤;Nb0.1Ru0.9O2是催化劑,可加快H2O失去電子的速率,B正確;其他條件不變,適當(dāng)減小兩極的極板間距,會(huì)加快電子轉(zhuǎn)移的速率,加快了整個(gè)反應(yīng)的速率,Ca2+、Mg2+沉淀速率增大,C正確;鈦網(wǎng)為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2H2O4eO2↑+4H+,產(chǎn)生的H+消耗HCO3-生成CO2,D6.(2024·山東濰坊調(diào)研)在探究高效吸收CO2試劑的同時(shí),研究人員還致力于吸收劑的再生與循環(huán)利用。以乙二胺為例,乙二胺水溶液可高效吸收CO2;吸收所得溶液流入腔室1中,通電電解,可實(shí)現(xiàn)CO2的釋放與乙二胺的再生。已知:親核試劑在反應(yīng)過程中,它傾向于與電正性物種結(jié)合。結(jié)合下圖,下列對(duì)該工業(yè)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該工業(yè)有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”B.乙二胺可以作為親核試劑進(jìn)攻CO2分子實(shí)現(xiàn)吸收C.電解過程中,陽(yáng)極銅會(huì)失去電子形成Cu2+,Cu2+能與乙二胺形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+,使乙二胺與CO2結(jié)合的平衡正向進(jìn)行,CO2得以釋放D.腔室2中可以實(shí)現(xiàn)乙二胺的再生答案:C解析:乙二胺水溶液可高效吸收CO2,吸收所得溶液流入腔室1中,通電電解,可實(shí)現(xiàn)CO2的釋放與乙二胺的再生。這說(shuō)明該工業(yè)有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”,A正確;乙二胺的氮原子上有孤電子對(duì),可以作為親核試劑進(jìn)攻CO2分子實(shí)現(xiàn)吸收,因此選項(xiàng)B正確;在電解過程中,陽(yáng)極銅會(huì)失去電子形成Cu2+,Cu2+能與乙二胺形成[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2+,使乙二胺與CO2結(jié)合的平衡逆向進(jìn)行,CO2得以釋放,C錯(cuò)誤;由C可知,陽(yáng)極釋放出CO2,則腔室1為陽(yáng)極,腔室2為陰極,[Cu(H2NCH7.(2024·貴州貴陽(yáng)一模)雙極膜是由陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜復(fù)合而成的,其內(nèi)層為水層,裝置工作時(shí)水層中的H2O解離成H+和OH,分別向兩側(cè)發(fā)生遷移。CO2電化學(xué)還原法制備甲醇的電解原理如圖所示。該裝置工作時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.電極A是電源的負(fù)極B.OH穿過b膜進(jìn)入右室溶液C.催化電極的電極反應(yīng):CO26e+6H+CH3OH+H2OD.當(dāng)催化電極生成64g甲醇時(shí),左側(cè)電極室質(zhì)量增加108g答案:D解析:由圖可知,左側(cè)電極2價(jià)氧失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),為電解池的陽(yáng)極,右側(cè)電極二氧化碳得到電子發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極。由分析可知,左側(cè)電極為陽(yáng)極,則A為正極,A錯(cuò)誤;由分析可知,右側(cè)電極為陰極,左側(cè)電極為陽(yáng)極,在電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),則OH穿過a膜進(jìn)入左室溶液,B錯(cuò)誤;由分析可知,催化電極為陰極,由圖可知,電極反應(yīng)為CO2+6e+6H+CH3OH+H2O,C錯(cuò)誤;64g甲醇的物質(zhì)的量為2mol,根據(jù)選項(xiàng)C分析可知,此時(shí)轉(zhuǎn)移12mol電子,左側(cè)電極有如下對(duì)應(yīng)關(guān)系O2~4e~4OH~Δm(36),則當(dāng)此時(shí)轉(zhuǎn)移12mol電子時(shí),左側(cè)電極室質(zhì)量增加124×36g=108g,D正確。8.(2024·黑吉遼卷)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽(yáng)極電勢(shì)高、反應(yīng)速率緩慢的問題,科技工作者設(shè)計(jì)耦合HCHO高效制H2的方法,裝置如圖所示。部分反應(yīng)機(jī)理為+12H2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B.陰極反應(yīng):2H2O+2e2OH+H2↑C.電解時(shí)OH通過陰離子交換膜向b極方向移動(dòng)D.陽(yáng)極反應(yīng):2HCHO2e+4OH2HCOO+2H2O+H2↑答案:A解析:由題中反應(yīng)機(jī)理分析可知,HCHO在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng),陽(yáng)極總反應(yīng)為2HCHO2e+4OH2HCOO+H2↑+2H2O。而陰極水中的H+放電得H2,電極反應(yīng)式為2H2O+2eH2↑+2OH。傳統(tǒng)電解水時(shí)每轉(zhuǎn)移2mol電子可生成1molH2,而此原理中兩電極均生成H2,每轉(zhuǎn)移2mol電子共可得到2molH2,所以相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍,A錯(cuò)誤;由上述分析可知,B正確;根據(jù)電解原理可知,陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),則OH通過陰離子交換膜向陽(yáng)極(b極)移動(dòng),C正確;由上述分析可知,D正確。9.(雙選)(2024·山東棗莊二模)一種有效富集鋰的電化學(xué)系統(tǒng)如圖所示,中間區(qū)域設(shè)置有孔道結(jié)構(gòu)的MnO2,可容納Li+進(jìn)出。向MnO2所在腔室通入海水,啟動(dòng)電源1,海水中Li+進(jìn)入MnO2結(jié)構(gòu)形成LixMn2O4達(dá)到飽和;關(guān)閉電源1和海水通道,啟動(dòng)電源2,向惰性電極2通空氣,使LixMn2O4中的Li+脫出完成富集。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.通入448mL(STP)空氣恰好使Li+全部脫出,可得x=0.58B.室2中陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)ixMn2O4xexLi++2MnO2C.工作時(shí)惰性電極1附近和惰性電極2附近溶液的pH均增大D.電源1和電源2正、負(fù)極都接反也能達(dá)到富集鋰的目的答案:CD解析:由題意知,啟動(dòng)電源1,使海水中Li+進(jìn)入MnO2結(jié)構(gòu)形成LixMn2O4;可知MnO2電極反應(yīng)為xLi++2MnO2+xeLixMn2O4,發(fā)生還原反應(yīng),則二氧化錳為陰極,惰性電極1為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2H2O4eO2↑+4H+(或4OH4eO2↑+2H2O);關(guān)閉電源1和海水通道,啟動(dòng)電源2,向惰性電極2通空氣,使LixMn2O4中的Li+脫出完成富集,可知MnO2電極反應(yīng)為L(zhǎng)ixMn2O4xexLi++2MnO2,為氧化反應(yīng),MnO2為陽(yáng)極,則惰性電極2為陰極,電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e4OH。通入448mL(STP)空氣,即0.02mol空氣,其中O2占15,則惰性電極2上0.004mol氧氣轉(zhuǎn)移0.016mol電子,按兩極上得失電子數(shù)目守恒可知,恰好使0.016molLi+全部脫出,由圖可知,原4.8g即0.05517molMnO2富集了0.016molLi+形成LixMn2O4,即x∶2=0.016mol∶0.0551