专题突破练-07-专题七电化学-2024高考化学一轮复习.docx

专题突破练1. 2022福建三中质检六流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为 。下列说法不正确的是( D )A. 为负极， 为正极B. 该电池工作时 电极附近溶液的 增大C. 极的电极反应为 D. 调节电解质溶液的方法是补充 解析电池总反应为 ，则铜失电子发生氧化反应为负极， 得电子发生还原反应为正极，所以 为负极， 为正极，故A正确； 得电子发生还原反应为正极，电极反应式为 ，所以 电极附近溶液的 增大，故B正确；铜失电子发生氧化反应为负极，电极反应式为 ，故C正确；由电池总反应知调节电解质溶液的方法是补充 ，故D错误。2. 2022河北衡水中学二调我国关于石墨烯的专利总数世界排名第一。我国研发的某种石墨烯电池有关原理示意如图，图中 、 工作时的电极反应分别为 ， 。下列说法错误的是( C )A. 与 电极上发生的反应类型相同B. 两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜C. 若装置工作前 与 电极质量相等，则转移 电子后两个电极质量相差 D. 电池放电时，正极反应为 解析第一个装置为电解池， 极为阴极， 极为阳极，第二个装置为原电池，根据 移动方向可知， 电极为正极、 电极为负极。 极为电解池的阴极， 电极为原电池的正极，二者均发生还原反应，A正确；两个装置中的离子交换膜均允许阳离子通过，则两个装置中的离子交换膜均为阳离子交换膜，B正确；原电池工作时阳离子移向正极，即电路中转移 电子时，负极有 移向正极，所以两个电极质量相差 ，C错误；原电池的正极发生得电子的还原反应，即正极反应为 ，D正确。3. 2022湖北武昌质检一化学电池 工作原理如图所示。下列说法正确的是( C )A. 电极 为正极，发生还原反应B. 电子由电极 经电解质溶液流向电极 C. 电极反应式为 D. 电极每生成 ，理论上电路中有 电子转移解析左边是 变为 ， 化合价升高，失去电子，因此电极 为负极，发生氧化反应，故A错误；电子不穿过电解质溶液，故B错误；题图中左边是 变为 ，则 电极反应式为 ，故C正确； 电极反应式为 ，因此每生成 ，理论上电路中有 电子转移，故D错误。4. 2022湖南长沙一中一模以铜作催化剂的一种铝硫电池的示意图如图所示，电池放电时的反应原理为 。阳离子交换膜只允许阳离子通过。下列说法错误的是( B )A. 充电时， 电极为阳极B. 充电时，阳极的电极反应式为 C. 放电时， 通过阳离子交换膜向 电极移动D. 放电时，每转移 电子，负极区电解质溶液质量减轻 解析从总反应分析，放电时 电极发生了氧化反应，为负极（充电时，该电极为阴极与电源的负极相连），电极反应为 ； 为正极，电极反应为 ，充电时该电极为阳极，与电源的正极相连。放电时 为正极，则充电时为阳极，A项正确；充电时阳极的反应为放电时正极反应的逆过程，则为 ，B项错误；放电时， 通过阳离子交换膜移向 极，C项正确；由分析得到关系式 ，则 ， ，负极区减少了移出的 增加了生成的 ，所以负极区减少的质量为 ，D项正确。5. 2022云南昆明一中调研平板电脑使用的某种聚合物锂离子电池工作原理如图所示，该电池的总反应为 （ 表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）。下列说法错误的是( B )A. 放电时， 极为电池的正极B. 与 相连接时， 通过隔膜向 极区迁移C. 放电时，负极反应式为 D. 与 相连接时，阳极反应式为 解析由图示可知，充电时 极与电源正极相连，则放电时 极为正极，A正确； 与 相连接时，该装置为原电池， 极为正极， 通过隔膜向 极区迁移，B错误；放电时，该装置为原电池，放电时的负极反应式为 ，C正确； 与 相连接时，该装置为电解池，依据总反应可知，充电时的阳极反应式为 ，D正确。6. 2021山西晋中模拟 溶液（足量）的电解装置图如图所示，下列说法错误的是( B )A. 闭合后， 电极上发生的电极反应为 B. 处产生的气体和 处产生的气体的质量比为 C. 未闭合时，左侧电极室溶液中： D. 当 极室生成 时， 极室 增加 解析装置中钠离子向阴极移动，可知 为阴极， 为阳极，电极反应为 ，故A正确； 出口为氧气， 处产生氢气，两者的物质的量之比应为 ，则质量比为 ，故B错误； 未闭合时，左侧电极室溶液为碳酸钠溶液，溶液中离子的浓度大小为 ，故C正确；阳极反应为 ，阴极反应为 ，根据得失电子守恒可知， 室产生 时， 室产生 ，故D正确。7. 2022东北育才高中模拟某钠空气水电池的放电过程原理如图所示，下列说法正确的是( C )A. 放电时，电子由钠箔经非水系溶液流向碳纸B. 充电时， 向阳极移动C. 放电时，当有 通过导线时，则钠箔质量减小 D. 充电时，碳纸与电源负极相连，电极反应式为 解析放电时，该装置为原电池，钠箔为负极，碳纸为正极，电子由钠箔经外电路流向碳纸，不经过非水系溶液，A错误；充电时，该装置为电解池，充电过程中，阳离子 向阴极移动，B错误；放电时，负极钠箔反应消耗金属钠，导致电极质量减轻，当有 通过导线时，钠箔减少的质量为 ，C正确；充电时，碳纸与电源正极相连，作阳极，电极反应式为 ，D错误。8. 2021黑龙江牡丹江一模微生物电解池是一种新型的且能兼顾氢气或甲烷回收的废水处理技术，将电化学法和生物还原法有机结合，具有很好的应用前景。微生物电化学产甲烷法的装置如图所示。下列有关说法正确的是 ( B )A. “产电菌”极的电势比“产甲烷菌”极的低B. “产甲烷菌”能有效抑制 的放电C. 阴极的电极反应式是 D. 若产生 ，理论上阳极室生成 的体积为 解析由题图可知，右侧 得电子转化为 ，则右侧电极为阴极，阴极的电极反应式为 ，左侧为阳极，阳极上 失电子生成 ，电极反应为 。左侧“产电菌”极为阳极，右侧“产甲烷菌”极为阴极，所以“产电菌”极的电势比“产甲烷菌”极的高，故A错误；右侧为阴极，阴极上氢离子不放电，而二氧化碳放电，说明“产甲烷菌”能有效抑制 的放电，故B正确；阴极上二氧化碳得电子生成甲烷，故C错误；没有说明是否为标准状况，所以无法计算二氧化碳的体积，故D错误。9. 2021山东，10，2分以 溶液为离子导体，分别组成 、 、 清洁燃料电池，下列说法正确的是( C )A. 放电过程中， 均向负极移动B. 放电过程中， 物质的量均减小C. 消耗等质量燃料， 燃料电池的理论放电量最大D. 消耗 时，理论上 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为 解析原电池放电时，阳离子向正极移动，故 均向正极移动，A项错误； 和 放电时产生的二氧化碳与 反应， 的物质的量减小， 放电时电池总反应式为 ，放电过程中溶液中 的物质的量不变，B项错误；三种燃料转移电子数关系为 ， ， ，计算可知转移 ，消耗 ，即 ，消耗 ，即 ，消耗 ，即 ，故消耗等质量燃料， 燃料电池理论放电量最大，C项正确；根据 放电时电池总反应式： ，可知消耗 时，理论上气体产物的体积在标准状况下为 ，D项错误；故选C。10. 2022浙江杭州西湖质检2019年的诺贝尔化学奖授予研究锂离子电池的三位科学家。一种锂离子电池的工作原理如图所示，其负极材料为嵌锂石墨，正极材料为 ，放电时的总反应可表示为 。下列说法正确的是( D )A. 放电时锂离子由 极脱嵌，移向 极B. 放电时 极的电极反应式为 C. 充电时， 极接电源正极，发生还原反应D. 使用 的碳酸酯溶液作电解液，是为了避免使用水作溶剂时水与金属锂反应解析负极材料为嵌锂石墨，说明 极为负极，则放电时锂离子由 极脱嵌，移向 极，故A错误；放电时， 极为正极，得电子，故B错误；放电时， 极为负极，充电时， 极接电源负极，发生还原反应，故C错误；金属锂和水易反应，故D正确。11. 2022河南周口郸城一中调研某大学科研团队，在光电催化体系中，利用双极膜处理烟气中的 ，工作原理如图所示， 在电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基 ，下列说法错误的是( D )A. 该装置可把电能和光能转化成化学能B. 阳极反应式为 C. 该装置处理标准状况下 时，有 通过膜 D. 该装置中总反应方程式为 解析根据图示知，该装置为电解池，可将电能和光能转化为化学能，A正确；由图示知，阳极反应为 ，B正确；当阳极处理 时，电路中转移 电子，阴极上 得电子，根据电极反应 ·知，可形成 ·， ·可氧化 ，故实际阳极和阴极处理 的量相等，则当有 被处理时，实际阳极处理的 ，则电路中转移电子的物质的量为 ，根据电荷守恒知有 通过膜 进入阴极室，C正确；由图示知，阴极室发生反应： ·、 ，阳极反应为 ，故该装置总反应方程式为 ，D错误。12. 2021甘肃天水七模全钒液流电池的放电原理为 ，该电池续航能力强，充电时间短。用太阳能电池给全钒液流电池充电的装置如图所示。下列说法错误的是( A )A. 太阳能电池放电时，化学能转化为电能B. 电极 上的电势低于电极 上的电势C. 交换膜可选用质子交换膜D. 全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为 解析全钒液流电池的放电原理为 ，放电时 在负极上失去电子， 在正极上得到电子，原电池中阳离子向正极移动，据此回答。太阳能电池放电时太阳能转化为电能，故A错误； 为阴极， 为阳极，则电极 上的电势低于电极 上的电势，故B正确；电解质溶液中，氢离子向正极移动，在正极上发生反应 ，所以交换膜可选择质子交换膜，故C、D正确。13. 2022福建漳州联考十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体的装置示意图如下，当该装置工作时，下列说法正确的是( D )A. 盐桥中 向 极移动B. 电路中通过 电子时，共产生标准状况下 的体积为 C. 电流由 极沿导线流向 极D. 极电极反应式为 ， 极附近溶液 增大解析由图示可知， 极上氨气失电子发生氧化反应生成氮气， 极是负极； 电极上 得电子发生还原反应生成氮气， 极是正极。处理垃圾渗透液的装置属于原电池装置，阴离子移向负极，所以氯离子向 极移动，故A错误；电池总反应为 ，电路中通过 电子时，产生 氮气，在标准状况下 的体积为 ，故B错误；电流由正极流向负极，即电流由 极沿导线流向 极，故C错误； 极是正极，电极反应式为 ， 极附近溶液 增大，故D正确。14. 2022山东济宁二模 ， 戊二胺（）是生产新型聚酰胺产品的重要原料。利用双极膜（ ，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的 解离成 和 ，可透过相应的离子交换膜）电渗析产碱技术可将生物发酵液中的 ， 戊二胺硫酸盐（含和 ）转换为1， 戊二胺，实现无害化提取，工作原理如图所示。下列说法错误的是( C )A. 为阴离子交换膜、 为阳离子交换膜B. 电解过程中，图中两处 溶液的溶质种类和物质的量均不变C. 极区产生 （标准状况）气体时，理论上产生 ， 戊二胺D. 该技术实现了酸性物质和碱性物质的同时生产解析由题意可知，生物发酵液中的应通过 膜进入室，与氢氧根离子反应生成，因此 膜为阳离子交换膜，生物发酵液中的 通过 膜进入室， 双极膜层间的水产生的氢离子进入室，因此 膜应为阴离子交换膜，故A正确；题图中两处 溶液中的阴、阳离子均不能透过双极膜，右侧双极膜层间的水产生的氢离子进入室，在 极上 得电子生成氢气，左侧双极膜层间的水产生的氢氧根离子进入室，在 极上 失电子生成氧气和水，因此题图中两处 溶液的溶质种类和物质的量均不变，故B正确； 极电极反应为 ，产生 （标准状况）气体时转移电子 ，同时进入室中的氢氧根离子的物质的量也为 ， ，消耗 时产生 ， 戊二胺，故C错误；该技术可同时得到硫酸和 ， 戊二胺，实现了酸性物质和碱性物质的同时生产，故D正确。