2022届新高考化学二轮专题复习题型分组训练9　电化学原理应用-化学电源与电解技术.docx

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1、题型分组训练9电化学原理应用化学电源与电解技术（A组）1.用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生下列对实验现象的解释或推测不合理的是（）Aa、d处：2H2O2e=H22OHBb处：2Cl2e=Cl2Cc处发生了反应：Fe2e=Fe2D根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜2.（双选）根据光合作用原理，设计如图原电池装置。下列说法正确的是（）A.a电极为原电池的正极B外电路电流方向是baCb电极的电极反应式为：O22e2H=H2O2Da电极上每生成1molO2，通过质子交换膜的H为2mol3.

2、甲醇燃料电池是目前应用比较广泛的一种燃料电池，其工作原理如图所示：下列说法正确的是（）AN为正极，发生氧化反应Ba气体为氧气，b气体为甲醇C.甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D若有1molCO2生成，则有6molH从甲池透过交换膜进入乙池4.（双选）利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是（）Aa极为正极，发生氧化反应Bb极的电极反应式为：2NO12H10e=N26H2OC中间室的Cl向左室移动D左室消耗苯酚（C6H5OH）9.4g时，用电器流过2.8mol电子5.工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同

3、温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，下列有关说法正确的是（）A.a电极的电极反应式为：2H2e=H2B产物丙为硫酸C离子交换膜d为阴离子交换膜D每转移0.1mol电子，产生1.12L的气体乙6.微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A.HS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应为HS4H2O8e=SO9HB电子从电极b流出，经外电路流向电极aC如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.5molH通过质子交换膜7.验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化

4、的3%NaCl溶液）。在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是（）A对比，可以判定Zn保护了FeB对比，K3Fe（CN）6可能将Fe氧化C验证Zn保护Fe时不能用的方法D将Zn换成Cu，用的方法可判断Fe比Cu活泼8.我国科研团队将电解食盐水的阳极反应与电催化CO2的阴极反应相耦合，制备CO和次氯酸盐，阴极区与阳极区用质子交换膜隔开，装置如图所示。下列说法错误的是（）Aa极为电源负极B工作时，阳极附近溶液的pH减小C工作时，每转移2mol电子，阳极室和阴极室质量变化相差18gD不考虑其他副反应，整个反应过程的原子利用率为100%（B组）1.（双选）CO2是重要

5、的温室气体，对地球温室效应的“贡献”最大，如何利用CO2是摆在科技工作者面前的重要课题。下图所示电解装置可将CO2转化为乙烯，该装置的电解质溶液为强酸性水溶液，电极材料为惰性电极。下列有关说法正确的是（）Aa为电池的正极B电解过程中H移向阴极C反应前后溶液的pH保持不变D阴极反应式：2CO212H12e=C2H44H2O2.如图是电化学还原CO2制备草酸铜（CuC2O4）的反应原理，电解液不参加反应，通电一段时间后，下列说法不正确的是（）ACu电极反应式为：Cu2e=Cu2B草酸铜在阳离子交换膜右侧生成C该过程是电能转化为化学能D每生成1molCuC2O4需要标况下44.8LCO23.我国科学

6、家设计出的一种装置（如图所示），实现了“太阳能电能化学能”的转化，总反应为2CO2=2COO2。下列有关说法正确的是（）A.该装置属于原电池B人体呼出的水蒸气参与Y极反应：CO2H2O2e=CO2OHC反应完毕，该太阳能装置中的电解质溶液碱性增强DX极电极反应式为O22H2O4e=4OH4.我国对“可呼吸”的钠二氧化碳电池的研究取得突破性进展。该电池的总反应式为：4Na3CO22Na2CO3C，其工作原理如图所示（放电时产生的Na2CO3固体储存于碳纳米管中）。下列说法不正确的是（）A.放电时，钠金属片作负极，碳纳米管作正极B充电时，阳极反应为：2Na2CO3C4e=3CO24NaC放电时，N

7、a从负极区向正极区移动D该电池的电解质溶液也可使用NaClO4的水溶液5.法国格勒诺布尔（Grenoble）约瑟夫傅立叶大学的研究小组发明了第一块可植入人体为人造器官提供电能的葡萄糖生物燃料电池，其基本原理是葡萄糖和氧气在人体中酶的作用下发生反应：C6H12O66O26CO26H2O（酸性环境）。下列有关该电池的说法不正确的是（）A该生物燃料电池不可以在高温下工作B电池的负极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224HC消耗1mol氧气时转移4mole，H向负极移动D今后的研究方向是设法提高葡萄糖生物燃料电池的效率，从而使其在将来可以为任何可植入医疗设备提供电能6.电解合成1，2二氯乙烷

8、的实验装置如图所示。下列说法中正确的是（）A该装置工作时，化学能转变为电能BCuCl2能将C2H4还原为1，2二氯乙烷CX、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜D该装置总反应为CH2=CH22H2O2NaClH22NaOHClCH2CH2Cl7.（双选）一种钌（Ru）配合物光敏太阳能电池的工作原理及电池中发生的反应如下图所示：下列说法正确的是（）A电极X为电池的负极B电池工作时，电能转变为光能C电池工作时，电极Y上发生还原反应D电池的电解质溶液中I和I的浓度不断减小HT8.2019年2月27日至3月1日，第十届日本国际二次电池展在日本东京举行，各种新型二次电池在东京有明展览中心展出，其中以FeF

9、e（CN）6为代表的新型可充电钠离子电池，格外引人注意，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是（）XC22老二轮化书19.tif；BPA放电时，正极反应式为FeFe(CN)62Na2e=Na2FeFe(CN)6B充电时，Mo箔接电源的负极C充电时，Na通过离子交换膜从左室移向右室D.外电路中通过0.2mol电子时，负极质量变化为2.4g题型分组训练9电化学原理应用化学电源与电解技术（A组）1解析：根据a、d处试纸变蓝，可判断a、d两点都为电解池的阴极，发生的电极反应为2H2O2e=H22OH，A选项正确；b处变红说明有H生成，即水中的OH放电生成O2和H2O，局部褪色，说明Cl放电生成Cl2

10、，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸：Cl2H2OHClHClO，HCl溶液显酸性，HClO具有漂白性，B选项不正确；c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，发生的电极反应为Fe2e=Fe2，C选项正确；实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，m、n是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。答案：B2解析：根据图示可知，a电极上H2O转化为H和O2，发生氧化反应，则a电极为原电池的负极，A项错误；a电极为负极，b电极为正极，外电路电流方向应从正极到负极，即ba，B项正确；根据图示可知，b

11、电极上O2得电子转化为H2O2，电极反应式为：O22e2H=H2O2，C项正确；a电极上每生成1molO2，转移4mol电子，则通过质子交换膜的H为4mol，D项错误。答案：BC3解析：燃料电池工作时，燃料发生氧化反应，失去电子，故M电极为负极，a气体为甲醇，电极反应式为：CH3OHH2O6e=CO26H，甲醇在负极被氧化生成CO2。有1molCO2生成，则有6molH生成，甲池溶液pH减小。N电极为正极，在其表面发生还原反应；电池中，阳离子从负极移向正极，H从甲池通过交换膜进入乙池。故D选项正确，A、B、C选项错误。答案：D4解析：由题图可知，在b极上NO转化为N2，发生得电子的还原反应，故

12、b极为正极，a极为负极，A项错误；b极的电极反应式为2NO12H10e=N26H2O，B项错误；原电池中阴离子向负极移动，故C项正确；左室消耗苯酚的电极反应式为C6H5OH28e11H2O=6CO228H，9.4g苯酚的物质的量为0.1mol，故用电器应流过2.8mol电子，D项正确。答案：CD5解析：根据题图并结合题意，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，知甲为O2，乙为H2，则a电极上OH放电，产生氧气，电极反应式为：2H2O4e=4HO2，A项错误；a电极为阳极，阳极上OH放电，SO向阳极移动，因此产物丙为硫酸，B项正确；b电极为阴极，阴极上H放电，Na向阴极移动，则d为阳离子交

13、换膜，C项错误；根据b电极的电极反应：2H2O2e=H22OH，知每转移0.1mol电子，产生标准状况下1.12L气体乙（H2），未注明状态，D项错误。答案：B6解析：根据题图知，在硫氧化菌作用下HS转化为SO，发生氧化反应：HS4H2O8e=SO9H，A项正确；电子从电极a流出，经外电路流向电极b，B项错误；如果将反应物直接燃烧，有部分化学能转化为热能和光能，能量的利用率降低，C项错误；若该电池电路中有0.4mol电子发生转移，则有0.4molH通过质子交换膜，D项错误。答案：A7解析：中Zn作负极，发生氧化反应生成Zn2，Fe作正极被保护，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，试

14、管内无明显变化。但中没有Zn保护Fe，Fe在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fe作负极被氧化生成Fe2，所以取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比可知Zn保护了Fe，A项正确；与的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是在取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液，中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2生成。对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2，B项正确；通过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用的方法，C项正确；若将Zn换成Cu，铁氰化钾仍会将Fe氧化为Fe2，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe2是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性，D项

15、错误。答案：D8解析：A项，M极区CO2CO，碳元素化合价降低，发生得到电子的还原反应，M极为电解池阴极，与电解池阴极相连的a极为原电池负极，则N极是电解池的阳极，b极为原电池正极，正确；B项，N极反应为Cl2e2OH=ClOH2O，阳极消耗OH，附近溶液pH减小，正确；C项，阴极（M极）反应为CO22H2e=COH2O，每转移2mol电子时，阴极室质量增加，m（阴极室）m（CO2）m（H）m（CO）44g2g28g18g，阳极室质量减少，m（阳极室）m（H）2g，故阴极室和阳极室的质量变化相差20g，错误。D项，两极反应相加得到的总反应为ClCO2COClO，反应物中的原子全部转移到目标产物

16、中，原子利用率为100%，正确。答案：C（B组）1解析：二氧化碳得电子生成乙烯，为阴极反应，所以a为电池的负极，A错误；电解过程中H移向阴极，B正确；阴极二氧化碳得电子生成乙烯，阳极氢氧根失电子放出氧气，总反应为2CO22H2O=C2H43O2，消耗水，H浓度增大，pH减小，C错误；D正确。答案：BD2解析：Cu2在阳极生成，通过阳离子交换膜移向阴极（左侧），草酸铜在阳离子交换膜左侧生成，B错误。答案：B3解析：该装置实现了太阳能电能化学能的转化，而将电能转化为化学能属于电解池，A项错误；由图可知Y极发生的是得电子的反应，人体呼出的气体中含有CO2和H2O，B项正确；由得失电子守恒原理知，X极

17、消耗的OH总量等于Y极生成的OH总量，即电解质溶液的碱性没有改变，C项错误；从电子的流向看，X电极失去电子，故X电极是负极，电极反应式为4OH4e=2H2OO2，D项错误。答案：B4解析：放电时为原电池反应，钠金属片失去电子作负极，碳纳米管上得电子作正极，故A正确；充电时，阳极失去电子发生氧化反应，反应为C2Na2CO34e=3CO24Na，故B正确；放电时，阳离子向正极移动，则Na从负极区向正极区移动，故C正确；钠与水反应，不能用水溶液代替TEGDME作溶剂，故D错误。答案：D5解析：酶在高温下会变性，失去催化活性，所以该生物燃料电池不可以在高温下工作，A项正确；电池中C6H12O6在负极发

18、生氧化反应，负极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224H，B项正确；原电池反应中，阳离子向正极移动，C项错误；提高葡萄糖生物燃料电池的效率肯定是今后的研究方向，D项正确。答案：C6解析：该装置为电解池，则工作时，电能转变为化学能，故A项错误；C2H4中C元素化合价为2价，ClCH2CH2Cl中C元素化合价为1价，则CuCl2能将C2H4氧化为1，2二氯乙烷，故B项错误；该电解池中，阳极发生的电极反应式为：CuCleCl=CuCl2，阳极区需要氯离子参与，则X为阴离子交换膜，而阴极区发生的电极反应式为：2H2O2e=H22OH，有阴离子生成，为保持电中性，需要电解质溶液中的钠离子，则Y

19、为阳离子交换膜，故C项错误；该装置中阳极首先发生反应：CuCleCl=CuCl2，生成的CuCl2再继续与C2H4反应生成1，2二氯乙烷和CuCl，在阳极区循环利用，而阴极水中的氢离子放电生成氢气，其总反应方程式为：CH2=CH22H2O2NaClH22NaOHClCH2CH2Cl，故D项正确。答案：D7解析：电子由负极流向正极，故X为电池的负极，A项正确；电池工作时，光能转变为电能，B项错误；电极Y为正极，发生还原反应，C项正确；通过信息、可知，电池的电解质溶液中I和I的浓度不变，D项错误。答案：AC8解析：根据原电池工作原理，Mg箔作负极，Mo箔作正极，正极反应式为FeFe（CN）62Na2e=Na2FeFe（CN）6，故A说法正确；充电时，电解池的阴极（原电池的负极）接电源的负极，电解池的阳极（原电池的正极）接电源的正极，即Mo箔接电源的正极，故B说法错误；充电时，阳离子移向阴极，Na应从左室移向右室，故C说法正确；负极上的电极反应式是2Mg4e2Cl=Mg2Cl22，外电路中通过0.2mol电子时，消耗0.1molMg，质量减少2.4g，故D说法正确。答案：B