06-專題過關(guān)檢測6-電化學(xué)(附答案解析)

專題過關(guān)檢測6電化學(xué)1．某鋰碘電池結(jié)構(gòu)如圖所示，該電池的總反應(yīng)為2Li＋P2VP·nI2=P2VP·(n－1)I2＋2LiI。下列說法正確的是()A．該電池工作時(shí)，鋰離子移向a極B．該電池放電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C．鋰電極質(zhì)量減少0.7g時(shí)，b極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1021D．正極的電極反應(yīng)式為P2VP·nI2＋2Li＋＋2e－=P2VP·(n－1)I2＋2LiI2．某燃料電池主要構(gòu)成要素如圖所示，下列說法正確的是()A．電池可用于乙醛的制備B．b電極為正極C．電池工作時(shí)，a電極附近pH降低D．a(chǎn)電極的反應(yīng)式為O2＋4e－－4H＋=2H2O3．下圖是發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》的一種能夠捕捉CO2的電化學(xué)裝置。下列說法正確的是()A．該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．正極的電極反應(yīng)為2CO2＋2e－=C2Oeq\o\al(2－,4)C．每生成1mol的草酸鋁，外電路中轉(zhuǎn)移3mol電子D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行，草酸鹽的濃度減小4．有機(jī)物液流電池因其電化學(xué)性能可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。南京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種水系分散的聚合物微?！澳酀{”電池(圖1)。該電池在充電過程中，聚對苯二酚(圖2)被氧化，下列說法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，電子由b電極流向a電極B．充電時(shí)，a電極附近的pH增大C．電池中間的隔膜為特殊尺寸半透膜，目的是阻止正負(fù)極物質(zhì)的交叉污染D．放電時(shí)，b電極的電極反應(yīng)方程式為－4ne－=＋4nH＋5．《科學(xué)美國人》曾評出的十大創(chuàng)新科技之一的碳呼吸電池，電池原理如下圖所示，已知草酸鋁[Al2(C2O4)3]難溶于水，則下列說法正確的是()A．該裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B．正極的電極反應(yīng)為C2Oeq\o\al(2－,4)－2e－=2CO2C．每生成1molAl2(C2O4)3，有6mol電子流過負(fù)載D．隨著反應(yīng)的進(jìn)行草酸鹽濃度不斷減小6．某測定O2含量的傳感器工作原理如圖所示。O2通過聚四氟乙烯膜進(jìn)入傳感器只與AlI3反應(yīng)生成Al2O3和I2，RbAg4I5固體只傳導(dǎo)Ag＋，E為電位計(jì)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．電子由b極移動到a極B．RbAg4I5質(zhì)量不發(fā)生變化C．b極的電極反應(yīng)式為：Ag＋I(xiàn)－－e－=AgID．該傳感器協(xié)同總反應(yīng)方程式為：3O2＋4AlI3＋12Ag=2Al2O3＋12AgI7．用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機(jī)理如圖所示，則下列有關(guān)說法中不正確的是()A．X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極B．陽極區(qū)pH增大C．圖中的b>aD．該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H28．科研人員設(shè)計(jì)了一種電化學(xué)反應(yīng)器以Na2SO4溶液為電解質(zhì)，負(fù)載納米MnO2的導(dǎo)電微孔鈦膜和不銹鋼為電極材料。這種電催化膜反應(yīng)器可用于正丙醇合成丙酸，裝置示意圖如圖所示，以下敘述錯(cuò)誤的是()A．微孔鈦膜作陰極B．使用Na2SO4溶液是為了在電解開始時(shí)增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性C．正丙醇轉(zhuǎn)化為丙酸的電極反應(yīng)式為CH3CH2CH2OH＋H2O－4e－=CH3CH2COOH＋4H＋D．反應(yīng)器工作時(shí)料槽中正丙醇分子向電催化膜移動9．一種新型可逆電池的工作原理如圖所示。放電時(shí)總反應(yīng)為Al＋3Cn(AlCl4)＋4AlCleq\o\al(－,4)4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3Cn(Cn表示石墨)。下列說法正確的是()A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為2Al－6e－＋7Cl－=Al2Cleq\o\al(－,7)B．放電時(shí)AlCleq\o\al(－,4)移向正極C．充電時(shí)陽極反應(yīng)為AlCleq\o\al(－,4)－e－＋Cn=Cn(AlCl4)D．電路中每轉(zhuǎn)移3mol電子，最多有1molCn(AlCl4)被還原10．2021年1月30日上午，“清華大學(xué)·大同第二屆能燃料源轉(zhuǎn)型國際論壇暨碳中和愿景下能源轉(zhuǎn)型路徑研討會”線上火熱舉行，預(yù)計(jì)到2050年，光伏發(fā)電將占全社會總用電量四成，國家相繼出臺一系列政策，扶持光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。圖1是太陽能電池工作示意圖，與圖2裝置聯(lián)合可實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化和儲存。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．太陽能電池可將光能直接轉(zhuǎn)換為電能B．Y接太陽能電池的P電極C．工作一段時(shí)間后，圖2左池pH減小D．每轉(zhuǎn)移1mol電子，圖2右池溶液中n(H＋)的變化量為2mol11．利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。下列說法不正確的是()裝置示意圖序號電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①0.1mol·L－1CuSO4＋少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有Fe2+②0.1mol·L－1CuSO4＋過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無Fe元素A．①中氣體減少，推測是由于溶液中c(H+)減少，且Cu2+覆蓋鐵電極，阻礙H+與鐵接觸B．①中檢測到Fe2+，推測可能發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+=Fe2+＋CuC．隨陰極析出Cu，推測②中溶液c(Cu2+)減少，Cu2+＋4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆移D．②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，鍍層更致密12．硼酸(H3BO3)可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備，工作原理如圖所示。下列有關(guān)表述錯(cuò)誤的是()A．M室的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋B．N室中，進(jìn)口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%<b%C．b膜為陰離子交換膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H＋＋[B(OH)4]－=H3BO3＋H2OD．理論上每生成1molH3BO3，陰極室可生成5.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體13．研究小組將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入醋酸溶液，容器中的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖2。下列說法不正確的是()A．0－t1時(shí)壓強(qiáng)增大的原因不一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕B．鐵粉發(fā)生反應(yīng)：Fe－3e－=Fe3＋C．碳粉上發(fā)生了還原反應(yīng)D．t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕14．連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉，還原性比NaHSO3更強(qiáng)，工業(yè)上廣泛用于紡織品漂白及作脫氧劑等。工業(yè)上可用惰性電極電解NaHSO3溶液得到連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)，如下圖所示。下列說法不正確的是()A．得到連二亞硫酸鈉產(chǎn)品電極反應(yīng)式為2HSOeq\o\al(－,3)＋2e－=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2OH－B．a(chǎn)為陽極C．連二亞硫酸鈉產(chǎn)品在陰極得到D．若不加隔膜，則得不到連二亞硫酸鈉15．以熔融Li2CO3和K2CO3為電解質(zhì)，天然氣經(jīng)重整催化作用提供反應(yīng)氣的燃料電池如圖。下列說法正確的是()A．以此電池為電源電解精煉銅，當(dāng)有0.1mole－轉(zhuǎn)移時(shí)，有3.2g銅溶解B．若以甲烷為燃料氣時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式：CH4＋5O2－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2OC．該電池使用過程中需補(bǔ)充Li2CO3和K2CO3D．空氣極發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2CO2=2COeq\o\al(2－,3)16．SO2是主要大氣污染物之一，工業(yè)上可用如下裝置吸收轉(zhuǎn)化SO2(A、B為惰性電極)。下列說法正確的是()A．電子流動方向?yàn)椋築→b→a→AB．a(chǎn)、A極上均發(fā)生氧化反應(yīng)C．離子交換膜為陽離子交換膜D．B極上的電極反應(yīng)式為：SO2＋2e－＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋【專題過關(guān)檢測6電化學(xué)】答案1．D。解析：原電池工作時(shí)，鋰離子移向正極(b極)，故A錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)，鋰電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；a極與b極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是相等的，鋰電極質(zhì)量減少0.7g時(shí)，即鋰失0.1mol電子，b極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.02×1022，故C錯(cuò)誤；根據(jù)電池總反應(yīng)，可推出鋰碘電池正極的電極反應(yīng)式為P2VP·nI2＋2Li＋＋2e－=P2VP·(n－1)I2＋2LiI，故D正確。2．A。解析：該燃料電池中，乙烯和水發(fā)生氧化反應(yīng)，所以通入乙烯和水的電極是負(fù)極，氧氣易得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以通入氧氣的電極是正極，由圖可知負(fù)極上乙烯和水生成乙醛和氫離子，氫離子移向正極，正極上氧氣和氫離子反應(yīng)生成水，X為水，由此分析。A.該電池將乙烯和水轉(zhuǎn)化為了乙醛，可用于乙醛的制備，故A符合題意；B.根據(jù)分析，a電極為正極，b電極為負(fù)極，故B不符合題意；C.電池工作時(shí)，氫離子移向正極，a電極的反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，a電極附近pH升高，故C不符合題意。D.根據(jù)分析，a電極為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，a電極的反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，故D不符合題意。3．B。解析：A項(xiàng)由電池結(jié)構(gòu)分析知該裝置為原電池，能量變化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，錯(cuò)誤；B項(xiàng)右側(cè)為正極，CO2放電，產(chǎn)物為C2Oeq\o\al(2－,4)，故電極反應(yīng)式為2CO2＋2e－=C2Oeq\o\al(2－,4)，正確；C項(xiàng)每生成1mol草酸鋁外電路中轉(zhuǎn)移6mole－，錯(cuò)誤；D項(xiàng)草酸鹽放電過程中濃度不變，錯(cuò)誤。4．B。解析：A.b電極為原電池的負(fù)極，a電極為原電池的正極，則放電時(shí)，電子由b電極流向a電極，A正確；B.充電時(shí)，聚對苯二酚在a電極被氧化，釋放出氫離子，酸性增強(qiáng)，a電極附近的pH減小，B錯(cuò)誤；C.結(jié)合圖可知，a電極附近和b電極附近反應(yīng)的物質(zhì)不同，則電池中間的隔膜為特殊尺寸半透膜，目的是阻止正負(fù)極物質(zhì)的交叉污染，C正確；D.放電時(shí)，b電極為電池的負(fù)極，失電子，發(fā)生的電極反應(yīng)為－4ne－=＋4nH＋，D正確；答案選C。5．C。解析：A.該裝置屬于原電池，將化學(xué)能變?yōu)殡娔?，A錯(cuò)誤；B.原電池正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)為2CO2＋2e－=C2Oeq\o\al(2－,4)，B錯(cuò)誤；C.每生成1molAl2(C2O4)3，負(fù)極就有2mol鋁失電子，共失去6mol電子，所以有6mol電子流過負(fù)載，C正確；D.根據(jù)原電池正負(fù)極反應(yīng)可知，該反應(yīng)總反應(yīng)：2Al＋6CO2=Al2(C2O4)3，所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行草酸鹽濃度保持不變，D錯(cuò)誤；綜上所述，本題選C。6．C。解析：A.原電池中電子經(jīng)導(dǎo)線由負(fù)極流向正極，即從b極移動到a極，故A正確；B.放電過程中負(fù)極Ag失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Ag＋進(jìn)入RbAg4I5固體，根據(jù)電荷守恒可知固體中同時(shí)有等量的Ag＋流入正極，所以RbAg4I5質(zhì)量不發(fā)生變化，故B正確；C.RbAg4I5固體只傳導(dǎo)Ag＋，所以碘離子無法到達(dá)b極和Ag＋反應(yīng)生成AgI，所以b極的電極反應(yīng)式為Ag－e－=Ag＋，故C錯(cuò)誤；D.傳感器中發(fā)生4AlI3＋3O2=2Al2O3＋6I2，正極碘被氧化成碘離子后和銀離子結(jié)合生成AgI，電極反應(yīng)式為I2＋2Ag＋＋2e－=2AgI，負(fù)極反應(yīng)式為Ag－e－=Ag＋，所以協(xié)同總反應(yīng)為：3O2＋4AlI3＋12Ag=2Al2O3＋12AgI，故D正確。7．B。解析：A項(xiàng)，由圖示可知Pt(Ⅰ)極上H＋→H2，發(fā)生還原反應(yīng)，故Pt(Ⅰ)為陰極，X為直流電源的負(fù)極，Y為直流電源的正極，正確；B項(xiàng)，Pt(Ⅱ)為陽極，在陽極，SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)被氧化為H2SO4，SOeq\o\al(2－,3)＋H2O－2e－=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，HSOeq\o\al(－,3)＋H2O－2e－=3H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，溶液的酸性增強(qiáng)，pH減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由上面的分析可知，陽極有H2SO4生成，故b>a，正確；D項(xiàng)，陽極產(chǎn)物為H2SO4，陰極產(chǎn)物為H2，正確。8．A。解析：電催化膜反應(yīng)器可用于正丙醇合成丙酸，正丙醇合成丙酸屬于氧化反應(yīng)，所以微孔鈦膜作陽極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2SO4溶液可增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性，B項(xiàng)正確；正丙醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成丙酸，電極反應(yīng)式為CH3CH2CH2OH＋H2O－4e－=CH3CH2COOH＋4H＋，C項(xiàng)正確；微孔鈦膜作陽極，所以反應(yīng)器工作時(shí)料槽中正丙醇分子向電催化膜移動，D項(xiàng)正確。9．C。解析：A項(xiàng)由放電時(shí)總反應(yīng)Al＋3Cn(AlCl4)＋4AlCleq\o\al(－,4)4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3Cn可知負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－＋7AlCleq\o\al(－,4)=4Al2Cleq\o\al(－,7)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)AlCleq\o\al(－,4)移向負(fù)極，錯(cuò)誤；C項(xiàng)充電時(shí)陽極反應(yīng)為AlCleq\o\al(－,4)－e－＋Cn=Cn(AlCl4)正確；D項(xiàng)電路中轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí)，被還原的Cn(AlCl4)的物質(zhì)的量為3mol，錯(cuò)誤。10．C。解析：A.太陽能電池可將光能直接轉(zhuǎn)換為電能，故A正確；B.Y電極反應(yīng)為VOeq\o\al(－,2)－e－＋2H＋=VO2＋＋H2O，Y極發(fā)生氧化反應(yīng)，是陽極，與電源正極相連，由圖1可知，電池的陽離子向正極移動，所以P電極是太陽能電池的正極，故B正確；C.Y電極反應(yīng)為VOeq\o\al(－,2)－e－＋2H＋=VO2＋＋H2O，右池需要?dú)潆x子參加反應(yīng)，所以氫離子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右池，左池pH會變大，故C錯(cuò)誤；D.Y電極反應(yīng)為VOeq\o\al(－,2)－e－＋2H＋=VO2＋＋H2O，每轉(zhuǎn)移1mol電子，右池中有2molH＋參加反應(yīng)，故D正確。11．C。解析：由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時(shí)間后，銅離子在陰極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層。A．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+=Fe2+＋Cu，故B正確；C．由分析可知，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，隨陰極析出銅，四氨合銅離子濃度減小，Cu2+＋4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡向正反應(yīng)方向移動，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層，故D正確；故選C。12．D。解析：由題意知，通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備硼酸(H3BO3)，左邊為陽極室，右邊為陰極室。陽極上OH－放電產(chǎn)生H＋，所以a膜為陽離子交換膜、b膜為陰離子交換膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H＋＋[B(OH)4]－=H3BO3＋H2O；陰極上H＋放電產(chǎn)生OH－，c膜為陽離子交換膜，所以電解后氫氧化鈉溶液的濃度變大。M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，A項(xiàng)正確。N室中，進(jìn)口和出口的溶液濃度大小關(guān)系為a%<b%，B項(xiàng)正確。b膜為陰離子交換膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)為H＋＋[B(OH)4]－=H3BO3＋H2O，C項(xiàng)正確。理論上每生成1mol產(chǎn)品，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，陰極室可生成0.5molH2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．B。解析：0－t1醋酸與鐵直接反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣發(fā)生化學(xué)腐蝕形成Fe—C原電池，F(xiàn)e發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣和亞鐵離子，壓強(qiáng)增大；t1以后，亞鐵離子被氧氣氧化，氧氣被消耗，壓強(qiáng)減小，之后形成Fe－C原電池，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕，氧氣被消耗，壓強(qiáng)明顯減小，據(jù)此解答。A.0－t1時(shí)壓強(qiáng)增大的原因可能是醋酸與鐵直接反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣，也可能是形成鐵－C原電池，F(xiàn)e發(fā)生析氫腐蝕，即不一定是鐵發(fā)生了析氫腐蝕，A正確；B.無論發(fā)生化學(xué)腐蝕還是析氫腐蝕，鐵粉均發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，B錯(cuò)誤；C.Fe發(fā)生電化學(xué)腐蝕，F(xiàn)e作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，C作正極，C表面發(fā)生還原反應(yīng)，C正確；D.結(jié)合分析可知，t2時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng)，原因是鐵發(fā)生了吸氧腐蝕，D正確；答案選B。14．B。解析：由電解目的(電解NaHSO3溶液制Na2S2O4)分析可知a極為陰極，b極為陽極，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)正確；陰極反應(yīng)式為2HSOeq\o\al(－,3)＋2e－=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2OH－，