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1、第 1 页 共 13 页高三电化学练习题高三电化学练习题1含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 LiP(CN)2,过程如图所示(Me 为甲基)。下列说法正确的是()A生成 1 mol LiP(CN)2,理论上外电路需要转移 2 mol 电子B阴极上的电极反应为:P4+8CN4e4P(CN)2C在电解过程中 CN向铂电极移动D电解产生的 H2 中的氢元素来自于 LiOH2以熔融盐为电解液,以含 Cu、Mg 和 Si 等的铝合金废料为阳极进行电解,实现Al 的再生。该过程中()A阴极发生的反应为 Mg2eMg2+B阴极上 Al 被氧化C在电解槽底部产生含 Cu 的阳极泥D阳极和阴极的质量
2、变化相等3科学家基于 Cl2 易溶于 CCl4 的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极 a 的反应为:NaTi2(PO4)3+2Na+2eNa3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是()A充电时电极 b 是阴极B放电时 NaCl 溶液的 pH 减小C放电时 NaCl 溶液的浓度增大D每生成 1 mol Cl2,电极 a 质量理论上增加 23 g4海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是()A海水起电解质溶液作用BN 极仅发生的电极反应:2H2O+2e2OH+H2C玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D该锂海水电池属于一次
3、电池第 2 页 共 13 页5通过下列方法可分别获得 H2 和 O2:通过电解获得 NiOOH 和 H2(装置示意图);在 90将 NiOOH 与 H2O 反应生成 Ni(OH)2并获得 O2。下列说法正确的是()A电解后 KOH 溶液的物质的量浓度减小B电解时阳极电极反应式:Ni(OH)2+OHeNiOOH+H2OC电解的总反应方程式:2H2O 2H2+O2D电解过程中转移 4 mol 电子,理论上可获得 22.4 L O26催化剂 TAPPMn(II)的应用,使 LiCO2电池的研究取得了新的进展。LiCO2 电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。下列说法错误的是()ALiC
4、O2电池可使用有机电解液B充电时,Li+由正极向负极迁移C放电时,正极反应为 3CO2+4Li+4e2Li2CO3+CD*LiCO2、*CO、*LiC2O3和 C 都是正极反应的中间产物第 3 页 共 13 页7Na2Cr2O7 的酸性水溶液随着 H+浓度的增大会转化为 CrO3。电解法制备 CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是()A电解时只允许 H+通过离子交换膜B生成 O2 和 H2的质量比为 8:1C电解一段时间后阴极区溶液 OH的浓度增大DCrO3的生成反应为:Cr2O72+2H+2CrO3+H2O8如图,某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物 Li3Bi。下列说法正确的是()A
5、放电时,M 电极反应为 Ni2eNi2+B放电时,Li+由 M 电极向 N 电极移动C充电时,M 电极的质量减小D充电时,N 电极反应为 Li3Bi+3e3Li+Bi9如图所示电解装置中,通电后石墨电极 II 上有 O2 生成,Fe2O3 逐渐溶解,下列判断错误的是()Aa 是电源的负极B通电一段时间后,向石墨电极附近滴加石蕊溶液,出现红色C随着电解的进行,CuCl2溶液浓度变大D当 0.01 mol Fe2O3完全溶解时,至少产生气体 336 mL(折合成标准状况下)第 4 页 共 13 页10某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极 A 为非晶硅薄膜,充电时 Li+得电子成为 Li 嵌
6、入该薄膜材料中;电极 B 为 LiCoO2 薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确的是()A充电时,集流体 A 与外接电源的负极相连B放电时,外电路通过 a mol 电子时,LiPON 薄膜电解质损失 a mol Li+C放电时,电极 B 为正极,反应可表示为 Li1xCoO2+xLi+xeLiCoO2D电池总反应可表示为 LixSi+Li1xCoO2Si+LiCoO211利用电解法将 CO2 转化为 CH4 的原理如图所示。下列说法正确的是()A电解过程中,H+由 a 极区向 b 极区迁移B电极 b 上反应为 CO2+8HCO38eCH4+8CO32+2H2OC电解过程中化学能转化为电能D电
7、解时 Na2SO4溶液浓度保持不变12在 N羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中,可实现醇向醛的转化,原理如图。下列说法错误的是()A理论上 NHPI 的总量在反应前后不变B海绵 Ni 电极作阳极C总反应为+H2D每消耗 1 mol 苯甲醇,产生 22.4 mL 氢气13研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如图所示。下列说法错误的是()A加入 HNO3 降低了正极反应的活化能B电池工作时正极区溶液的 pH 降低C1 mol CH3CH2OH 被完全氧化时有 3 mol O2 被还原D负极反应式为 CH3CH2OH+3H2O12e2CO2+12H+14一种新
8、型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是()A使用碱性电解质水溶液B放电时,正极反应包括 3Mg2+MgS86e4MgS2C使用的隔膜是阳离子交换膜D充电时,电子从 Mg 电极流出15我国科学家研发了一种室温下可充电的 NaCO2 电池,示意图如下。放电时,Na2CO3 与 C 均沉积在碳纳米管中,下列说法错误的是()第 5 页 共 13 页第 6 页 共 13 页A充电时,阴极反应为:Na+eNaB充电时,电源 b 极为正极,Na+向钠箔电极移动C放电时,转移 0.4 mol 电子,碳纳米管电极增重 21.2 gD放电时,电池的总反应为 3CO2+4Na2Na2CO3+C16四甲基氢氧
9、化铵(CH3)4NOH常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵(CH3)4NHCO3水溶液为原料,电解制备(CH3)4NOH 的装置如图所示。下列说法不正确的是()A工作时原料室(CH3)4N+向 II 室迁移B1 室可得到 H2和 CO2C当外电路中有 1 mol 电子通过时,理论上能生成 l mol(CH3)4NOHD电解总反应:4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2+O2+4CO217我国电动汽车多采用三元锂电池,该电池电解质为有机锂盐溶液,放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是()A放电时,外电路中电子由 M 极流向 N 极B放电时,正极电极反应式为 LilxNia
10、CobMncO2+xLi+xeLiNiaCobMncO2C充电时,当电路中通过 0.2mol 电子时,M 极质量增加 1.4xgD该电池通过 Li+在两极之间来回嵌入和脱嵌,实现化学能与电能的相互转化(多选)18有机电化学合成是目前公认的一种绿色可持续性合成策略,电化学合成1,2二氯乙烷的装置如图。下列说法错误的是()Aa 为负极,离子交换膜 1 为阳离子交换膜BM 极发生反应 2H2O+2eH2+2OHC电路中每通过 1 mol e理论上消耗 28 g 乙烯D随电解进行 NaOH 与 NaCl 需及时补充19双极膜是一种离子交换复合膜,在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成 H+和 OH,
11、并分别向两极迁移。用双极膜电解淀粉(C6H10O5)n溶液制取双醛淀粉(C6H8O5)n的工作原理如图所示。下列说法正确的是()第 7 页 共 13 页第 8 页 共 13 页A搅拌能明显提高电解反应速率Bb 极的电极反应式为:Br+6OH6eBrO3+3H2O、4OH4e2H2O+O2 C生成双醛淀粉的反应为:(C6H10O5)n+BrO3(C6H8O5)n+Br+3H2OD当电路中转移 2 mol 电子时,可得 160 g 双醛淀粉20水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池,工作原理如图所示。下列说法错误的是()A放电时,电极 N 上的电势高于电极 M 上的电势B充电时,TiO2 光电
12、极参与该过程C该交换膜为阴离子交换膜D放电时总反应为:4S2+3I3S+9I-21沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能,同时加速沉积物中污染物的去除,用 SMFC 处理含硫废水的工作原理如图所示,酸性增强不利于菌落存活。下列说法错误的是()A碳棒 b 电势比碳棒 a 电势低B碳棒 a 附近酸性增强C碳棒 b 存在电极反应:S6e+4H2OSO42+8H+D工作一段时间后,电池效率降低第 9 页 共 13 页22 电极电势的测定常用甘汞电极作为参比电极(部分数据如表)。电极种类Na+/NaZn2+/ZnH+/H2甘汞电极Cu2+/Cu电极电势/V2.710.760
13、.000.240.34测定过程中,待测电极与甘汞电极组成原电池其工作原理如图。下列说法正确的是A盐桥中 Cl向甘汞电极移动B若 M 为 Cu,则电极反应式是:Cu2eCu2+C甘汞电极电极反应式是:2Hg+2Cl2eHg2Cl2D测定过程中,甘汞电极内部 KCl 晶体可能增多23 用 Ph 表示苯基,三苯基胺(Ph3N)失去一个电子后形成的 Ph3N+结构较为稳定。一种铝膜电池工作原理示意如图。下列说法错误的是()AAlCl4-和 Al2Cl7-中 Al 原子的杂化方式相同B放电时,负极的电极反应式为 Al3e+7AlCl44Al2Cl7C充电时,AlCl4向铝电极移动D理论上每生成 1 mo
14、l Ph3N,外电路通过 1 mol 电子第 10 页 共 13 页24 1,5戊二胺()是生产新型聚酰胺产品的重要原料。利用双极膜(BPM,在直流电场的作用下,双极膜复合层间的 H2O解离成 H+和 OH,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 1,5戊二胺硫酸盐(含和 SO42)转换为 1,5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()Am 为阳离子交换膜、n 为阴离子交换膜B电解过程中,图中两处 Na2SO4 溶液的溶质种类和物质的量均不变Ca 极区产生 22.4 L(标准状况)气体,理论上产生 2 mol 1,5戊二胺D该技术实现了酸性和碱性物质的同
15、时生产(多选)25 我国科学家研究出一种新型水系 ZnC2H2 电池(结构如图),既能实现乙炔加氢又能发电,其开路电位、峰值功率密度和能量密度均远高于 ZnCO2 电池,同时这种电池设计可广泛适用于其他炔烃。已知放电时 Zn 转化为 ZnO,电池工作时下列说法正确的是()A电流由 b 极经外电路流向 a 电极B右侧极室中 c(KOH)减小Ca 极的电极反应式为 C2H2+2e+2H2OC2H4+2OHD每有 0.2 mol OH通过阴离子交换膜,a 极消耗 2.24 L C2H2第 11 页 共 13 页26.双极膜电渗析法固碳技术是将捕集的 CO2 转化为 CaCO3 而矿化封存,其工作原理
16、如图所示。双极膜中间层中的 H2O 解离成 H+和 OH,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法不正确的是()A两个双极膜中间层中的 H+均向左侧迁移B若碱室中比值增大,则有利于 CO2的矿化封存C电解一段时间后,酸室中盐酸的浓度增大D该技术中电解固碳总反应的离子方程式为:2Ca2+2CO2+4H2O2CaCO3+2H2+O2+4H+27以金属钴和次磷酸钠为原料,采用四室电渗析法制备次磷酸钴Co(H2PO2)2,正盐,原理如图所示。下列说法正确的是()A次磷酸的结构简式为:B图中 A、C 为阳离子交换膜,B 为阴离子交换膜C石墨电极的电极反应式为 2H2O4eO2+4H+D理论上每产生 1
17、mol 次磷酸钴在石墨电极可得到 11.2L 标况下的气体第 12 页 共 13 页)28 近期科技工作者开发了一套以乙醇为原料制备 DDE(的电解装置如图所示。下列说法正确的是()A催化电极的电极电势:baB阴极电极反应式为 C2H5OH+Cl2eC2H5OCl+H+C电解后溶液的 pH 会减小(忽略溶液体积变化)D每产生 1 mol H2 需要消耗 3 mol C2H5OH29如图是某科研团队设计的光电催化反应器,可由 CO2 制得异丙醇。其中 A、B 均是惰性电极,下列说法正确的是()AB 为正极B若 A 极产生 2gH2,则 B 极产生 16gO2C电子从 B 极通过合成蛋白质纤维膜到
18、 A 极DA 极上 CO2参与的反应为:3CO2+18H+18eCH3CH(OH)CH3+5H2O第 13 页 共 13 页30 可同步实现除污脱氮和产电的双阴极微生物燃料电池的工作原理如图,下列说法不正确的是()A工作过程中 H+由厌氧室分别向缺氧室和好氧室迁移B理论上,厌氧室消耗 1molC6H12O6,外电路转移 24moleC缺氧室中电极发生的反应为 2NO3+12H+10eN2+6H2OD好氧室在电极上得电子的微粒有 O2和 NH4+习题参考答案习题参考答案1-5 DCCBB6-10 DABCB11-15 ADBCC16-20 B/C/CD/B/C21-25 B/D/C/A/BC26-30 BBDDD