2024屆高考二輪專題復(fù)習(xí)題型分組訓(xùn)練7電化學(xué)原理應(yīng)用-化學(xué)電源與電解技術(shù) 作業(yè)

題型分組訓(xùn)練7電化學(xué)原理應(yīng)用——化學(xué)電源與電解技術(shù)（A組）1．用石墨電極完成下列電解實驗。實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生……下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是（）A．a(chǎn)、d處：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．b處：2Cl－－2e－=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋D．根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅2．根據(jù)光合作用原理，設(shè)計如圖原電池裝置。下列說法正確的是（）A.a電極為原電池的正極B．外電路電流方向是a→bC．b電極的電極反應(yīng)式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2D．a(chǎn)電極上每生成1molO2，通過質(zhì)子交換膜的H＋為2mol3．甲醇燃料電池是目前應(yīng)用比較廣泛的一種燃料電池，其工作原理如圖所示：下列說法正確的是（）A．N為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．a(chǎn)氣體為氧氣，b氣體為甲醇C.甲池溶液pH增大，乙池溶液pH減小D．若有1molCO2生成，則有6molH＋從甲池透過交換膜進(jìn)入乙池4．利用微生物可將廢水中苯酚的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，裝置如圖所示。電池工作時，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)極為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．b極的電極反應(yīng)式為：2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋12H＋－10e－=N2↑＋6H2OC．中間室的Cl－向左室移動D．左室消耗苯酚（C6H5OH）9.4g時，用電器流過2.4mol電子5．工業(yè)上聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，下列有關(guān)說法正確的是（）A．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－=H2↑B．產(chǎn)物丙為硫酸C．離子交換膜d為陰離子交換膜D．每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，產(chǎn)生1.12L的氣體乙6．為了強(qiáng)化安全管理，某油庫引進(jìn)一臺空氣中汽油含量的測量儀，其工作原理如圖所示（用強(qiáng)酸性溶液作電解質(zhì)溶液）。下列說法不正確的是（）A．石墨電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)B．鉑電極的電極反應(yīng)式：C8H18＋16H2O－50e－=8CO2↑＋50H＋C．H＋由質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移D．每消耗5.6LO2，電路中通過1mol電子7．驗證犧牲陽極的陰極保護(hù)法，實驗如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液）。①在Fe表面生成藍(lán)色沉淀②試管內(nèi)無明顯變化③試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀下列說法不正確的是（）A．對比②③，可以判定Zn保護(hù)了FeB．對比①②，K3[Fe（CN）6]可能將Fe氧化C．驗證Zn保護(hù)Fe時不能用①的方法D．將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑（B組）1．CO2是重要的溫室氣體，對地球溫室效應(yīng)的“貢獻(xiàn)”最大，如何利用CO2是擺在科技工作者面前的重要課題。下圖所示電解裝置可將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯，該裝置的電解質(zhì)溶液為強(qiáng)酸性水溶液，電極材料為惰性電極。下列有關(guān)說法正確的是（）A.a為電池的正極B．電解過程中H＋移向陽極C．反應(yīng)前后溶液的pH保持不變D．陰極反應(yīng)式：2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O2．如圖是電化學(xué)還原CO2制備草酸銅（CuC2O4）的反應(yīng)原理，電解液不參加反應(yīng)，通電一段時間后，下列說法不正確的是（）A．Cu電極反應(yīng)式為：Cu－2e－=Cu2＋B．草酸銅在陽離子交換膜右側(cè)生成C．該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．每生成1molCuC2O4需要標(biāo)況下44.8LCO23．我國科學(xué)家設(shè)計出的一種裝置（如圖所示），實現(xiàn)了“太陽能→電能→化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)為2CO2=2CO＋O2。下列有關(guān)說法正確的是（）A.該裝置屬于原電池B．人體呼出的水蒸氣參與Y極反應(yīng)：CO2＋H2O＋2e－=CO＋2OH－C．反應(yīng)完畢，該太陽能裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng)D．X極電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－4．熔融鈉—硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲能電池。如圖中的電池反應(yīng)為2Na＋xSeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Na2Sx（x＝5～3，難溶于熔融硫）。下列說法錯誤的是（）A．Na2S4的電子式為Na＋[:eq\o(S,\s\up4(··),\s\do4(··)):eq\o(S,\s\up4(··),\s\do4(··)):eq\o(S,\s\up4(··),\s\do4(··)):eq\o(S,\s\up4(··),\s\do4(··)):]2－Na＋B．放電時正極反應(yīng)為xS＋2Na＋＋2e－=Na2SxC．Na和Na2Sx分別為電池的負(fù)極和正極D．該電池是以Na-β-Al2O3為隔膜的二次電池5．我國對“可呼吸”的鈉—二氧化碳電池的研究取得突破性進(jìn)展。該電池的總反應(yīng)式為：4Na＋3CO2eq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))2Na2CO3＋C，其工作原理如圖所示（放電時產(chǎn)生的Na2CO3固體儲存于碳納米管中）。下列說法不正確的是（）A.放電時，鈉金屬片作負(fù)極，碳納米管作正極B．充電時，陽極反應(yīng)為：2Na2CO3＋C－4e－=3CO2↑＋4Na＋C．放電時，Na＋從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動D．該電池的電解質(zhì)溶液也可使用NaClO4的水溶液6．電解合成1，2-二氯乙烷的實驗裝置如圖所示。下列說法中正確的是（）A．該裝置工作時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．CuCl2能將C2H4還原為1，2-二氯乙烷C．X、Y依次為陽離子交換膜、陰離子交換膜D．該裝置總反應(yīng)為CH2=CH2＋2H2O＋2NaCleq\o(=,\s\up7(電解))H2＋2NaOH＋ClCH2CH2Cl7．一種釕（Ru）配合物光敏太陽能電池的工作原理及電池中發(fā)生的反應(yīng)如下圖所示：下列說法正確的是（）A．電極X為電池的正極B．電池工作時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽蹸．電池工作時，電極Y上發(fā)生還原反應(yīng)D．電池的電解質(zhì)溶液中I－和Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的濃度不斷減小8．2019年2月27日至3月1日，第十屆日本國際二次電池展在日本東京舉行，各種新型二次電池在東京有明展覽中心展出，其中以Fe[Fe（CN）6]為代表的新型可充電鈉離子電池，格外引人注意，其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．放電時，正極反應(yīng)式為Fe[Fe（CN）6]＋2Na＋＋2e－=Na2Fe[Fe（CN）6]B．充電時，Mo箔接電源的負(fù)極C．充電時，Na＋通過離子交換膜從左室移向右室D．外電路中通過0.2mol電子時，負(fù)極質(zhì)量變化為2.4g題型分組訓(xùn)練7電化學(xué)原理應(yīng)用——化學(xué)電源與電解技術(shù)（A組）1．解析：根據(jù)a、d處試紙變藍(lán)，可判斷a、d兩點都為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，A選項正確；b處變紅說明有H＋生成，即水中的OH－放電生成O2和H2O，局部褪色，說明Cl－放電生成Cl2，氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸：Cl2＋H2O?HCl＋HClO，HCl溶液顯酸性，HClO具有漂白性，B選項不正確；c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，C選項正確；實驗一中ac形成電解池，db形成電解池，所以實驗二中也形成電解池，銅珠的左端為電解池的陽極，銅失電子生成銅離子，m、n是銅珠的右端，為電解池的陰極，開始時產(chǎn)生氣體，后來銅離子得到電子生成單質(zhì)銅，故D選項正確。答案：B2．解析：根據(jù)圖示可知，a電極上H2O轉(zhuǎn)化為H＋和O2，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a電極為原電池的負(fù)極，A項錯誤；a電極為負(fù)極，b電極為正極，外電路電流方向應(yīng)從正極到負(fù)極，即b→a，B項錯誤；根據(jù)圖示可知，b電極上O2得電子轉(zhuǎn)化為H2O2，電極反應(yīng)式為：O2＋2e－＋2H＋=H2O2，C項正確；a電極上每生成1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，則通過質(zhì)子交換膜的H＋為4mol，D項錯誤。答案：C3．解析：燃料電池工作時，燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，故M電極為負(fù)極，a氣體為甲醇，電極反應(yīng)式為：CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋，甲醇在負(fù)極被氧化生成CO2。有1molCO2生成，則有6molH＋生成，甲池溶液pH減小。N電極為正極，在其表面發(fā)生還原反應(yīng)；電池中，陽離子從負(fù)極移向正極，H＋從甲池通過交換膜進(jìn)入乙池。故D選項正確，A、B、C選項錯誤。答案：D4．解析：由題圖可知，在b極上NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))轉(zhuǎn)化為N2，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，故b極為正極，a極為負(fù)極，A項錯誤；b極的電極反應(yīng)式為2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，B項錯誤；原電池中陰離子向負(fù)極移動，故C項正確；左室消耗苯酚的電極反應(yīng)式為C6H5OH－28e－＋11H2O=6CO2↑＋28H＋，9.4g苯酚的物質(zhì)的量為0.1mol，故用電器應(yīng)流過2.8mol電子，D項錯誤。答案：C5．解析：根據(jù)題圖并結(jié)合題意，同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，知甲為O2，乙為H2，則a電極上OH－放電，產(chǎn)生氧氣，電極反應(yīng)式為：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，A項錯誤；a電極為陽極，陽極上OH－放電，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))向陽極移動，因此產(chǎn)物丙為硫酸，B項正確；b電極為陰極，陰極上H＋放電，Na＋向陰極移動，則d為陽離子交換膜，C項錯誤；根據(jù)b電極的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，知每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體乙（H2），未注明狀態(tài)，D項錯誤。答案：B6．解析：由圖像知，石墨電極通入O2，發(fā)生還原反應(yīng)O2＋4e－＋4H＋=2H2O，A項不符合題意。鉑電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C8H18＋16H2O－50e－=8CO2↑＋50H＋，B項不符合題意。在原電池中，陽離子向正極遷移，陰離子向負(fù)極遷移，C項不符合題意。由于沒有指明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)，不能通過體積計算O2的物質(zhì)的量，也就無法確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，D項符合題意。答案：D7．解析：②中Zn作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn2＋，F(xiàn)e作正極被保護(hù)，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，試管內(nèi)無明顯變化。但③中沒有Zn保護(hù)Fe，F(xiàn)e在酸性環(huán)境中發(fā)生析氫腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極被氧化生成Fe2＋，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入鐵氰化鉀溶液，生成藍(lán)色沉淀，對比②③可知Zn保護(hù)了Fe，A項正確；①與②的區(qū)別在于：前者是將鐵氰化鉀溶液直接滴入燒杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加鐵氰化鉀溶液，①中出現(xiàn)了藍(lán)色沉淀，說明有Fe2＋生成。對比分析可知，可能是鐵氰化鉀氧化Fe生成了Fe2＋，B項正確；通過上述分析可知，驗證Zn保護(hù)Fe時不能用①的方法，C項正確；若將Zn換成Cu，鐵氰化鉀仍會將Fe氧化為Fe2＋，在鐵的表面同樣會生成藍(lán)色沉淀，所以無法判斷Fe2＋是不是負(fù)極產(chǎn)物，即無法判斷Fe與Cu的活潑性，D項錯誤。答案：D（B組）1．解析：二氧化碳得電子生成乙烯，為陰極反應(yīng)，所以a為電池的負(fù)極，A錯誤；電解過程中H＋移向陰極，B錯誤；陰極二氧化碳得電子生成乙烯，陽極氫氧根失電子放出氧氣，總反應(yīng)為2CO2＋2H2O=C2H4＋3O2，消耗水，H＋濃度增大，pH減小，C錯誤；D正確。答案：D2．解析：Cu2＋在陽極生成，通過陽離子交換膜移向陰極（左側(cè)），草酸銅在陽離子交換膜左側(cè)生成，B錯誤。答案：B3．解析：該裝置實現(xiàn)了太陽能→電能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，而將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能屬于電解池，A項錯誤；由圖可知Y極發(fā)生的是得電子的反應(yīng)，人體呼出的氣體中含有CO2和H2O，B項正確；由得失電子守恒原理知，X極消耗的OH－總量等于Y極生成的OH－總量，即電解質(zhì)溶液的堿性沒有改變，C項錯誤；從電子的流向看，X電極失去電子，故X電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，D項錯誤。答案：B4．解析：本題考查電化學(xué)知識，考查的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是證據(jù)推理與模型認(rèn)知。Na2S4中Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中硫原子間以非極性鍵結(jié)合，每個硫原子最外層均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A項正確；放電時正極上S發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)為xS＋2Na＋＋2e－=Na2Sx，B項正確；熔融鈉為負(fù)極，熔融硫（含碳粉）為正極，C項錯誤；由圖可知，D項正確。答案：C5．解析：放電時為原電池反應(yīng)，鈉金屬片失去電子作負(fù)極，碳納米管上得電子作正極，故A正確；充電時，陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為C＋2Na2CO3－4e－=3CO2↑＋4Na＋，故B正確；放電時，陽離子向正極移動，則Na＋從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動，故C正確；鈉與水反應(yīng)，不能用水溶液代替TEGDME作溶劑，故D錯誤。答案：D6．解析：該裝置為電解池，則工作時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，故A項錯誤；C2H4中C元素化合價為－2價，ClCH2CH2Cl中C元素化合價為－1價，則CuCl2能將C2H4氧化為1，2-二氯乙烷，故B項錯誤；該電解池中，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：CuCl－e－＋Cl－=CuCl2，陽極區(qū)需要氯離子參與，則X為陰離子交換膜，而陰極區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e－=H