【精准狂刷08】专题08电化学

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 专题08电化学

类题1
原电池工作原理
1.利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯,进行水体修复的过程如图所示。H+、O2、NO3-等共存物会影响水体修复效果,定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt,其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。下列说法错误的是( )。

A.反应①在负极发生,反应②③④均在正极发生
B.单位时间内,三氯乙烯脱去a mol Cl时,ne=2a mol
C.④的电极反应式为NO3-+10H++8e-NH4++3H2O
D.增大单位体积水体中小粒径ZVI的投入量,可使nt增大

类题2
燃料电池
2.某大学研制了一种新型的酸性乙醇电池,电池总反应为C2H5OH+3O22CO2+3H2O,电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )。

A.b极为电池的正极
B.电池工作时,H+由a极区向b极区迁移
C.电池的正极反应式为4H++O2+4e-2H2O
D.电池工作时,每1 mol乙醇被氧化转移6 mol电子
3. (双选)随着各地治霾力度的加大,大力发展高性能燃料电池汽车成为研究课题。某课题组设计的液体燃料电池如图1所示。下列有关叙述不正确的是( )。

图1 图2
A.该电池的优点是不产生污染气体,且液体燃料便于携带
B.电池内部使用的是阴离子交换膜,OH-经交换膜移向正极
C.该燃料电池的电极材料采用多孔纳米碳材料(如图2),目的是增大接触面积,增加吸附量
D.该电池中通入N2H4的一极为正极,发生的电极反应为N2H4+4OH--4e-N2↑+4H2O
4.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。下列说法错误的是( )。

A.b电极为原电池的正极
B.电路中有4 mol电子发生转移,大约消耗112 L空气
C.维持两种细菌存在,该装置才能持续将有机物氧化成CO2并产生电子
D.HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的电极反应是HS-+4H2O-8e-SO42-+9H+

类题3
新型原电池
5.要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体相结合的装置如图所示,当该装置工作时,下列说法不正确的是( )。

A.盐桥中K+向Y极移动
B.电路中通过7.5 mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为44.8 L
C.该装置实现了将电能转化为化学能
D.Y极发生的反应为2NO3-+10e-+6H2ON2↑+12OH-,周围pH升高
6.某种“全氢电池”的工作原理如图所示。下列说法错误的是( )。

A.右边吸附层中发生还原反应
B.负极反应式为H2-2e-+2OH-2H2O
C.该电池的总反应是H++OH-H2O
D.电解质溶液中Na+向左移动,ClO4-向右移动
7.复旦大学的研究人员设计出一种以有机负极(PTO/HQ)和无机正极(MnO2/石墨毡)为电极的水合氢离子电池,其装置示意图如图所示。下列说法错误的是( )。

A.充电时,右侧石墨毡电势大于左侧集电器
B.放电时,H3O+向MnO2/石墨毡极迁移
C.放电时,正极上发生反应:MnO2+2e-+4H3O+Mn2++6H2O
D.充电时,阴极上发生反应:PTO+4e-+2H2OHQ+4OH-
8.(双选)磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命,放电时的反应为LixC6+Li1-xFePO46C+LiFePO4。某磷酸铁锂电池的切面如图所示。下列说法错误的是( )。

A.放电时Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极
B.充电时电子从电源经铝箔流入正极材料
C.放电时,负极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-LiFePO4
D.隔膜在反应过程中只允许Li+通过

类题4
电解池工作原理
9.某校活动小组设计如图所示装置以实现在铜上镀银的目的。下列说法正确的是( )。

A.X极材料为Ag,Y极材料为Cu,a为AgNO3溶液
B.X极的电极反应式为Ag++e-Ag
C.电镀液的浓度减小
D.电解过程中溶液的pH下降
10.利用固体氧化物电解池(SOEC)可实现乙烷电化学脱氢制乙烯,原理示意图如下。下列说法错误的是( )。

A.电子由Y极流出
B.该装置在工作过程中,O2-在固体氧化物中由下方向上方迁移
C.阴极区发生的反应为CO2+2e-+2H+CO+H2O
D.该过程的总反应为C2H6+CO2C2H4+CO+H2O
11.电解NaB(OH)4溶液制备H3BO3的原理如图所示,下列叙述正确的是( )。

A.M室发生的电极反应:2H2O-4e-O2↑+4H+
B.a、c为阴离子交换膜,b为阳离子交换膜
C.N室中:a%>b%
D.理论上每生成1 mol H3BO3,两极室均产生气体,产生气体较少的一极在标准状况下产生气体的体积约为16.8 L
12.据报道,最近有科学家设计了一种在常压下运行的集成BaZrO3基质子陶瓷膜反应器(PCMR),将PCMR与质子陶瓷燃料电池相结合进行电化学法合成氨的原理如图所示。下列说法错误的是( )。

A.阳极的电极反应式为CH4+2H2O-8e-CO2+8H+
B.阴极可能发生副反应:2H++2e-H2 ↑
C.质子(H+)通过质子膜由阳极区向阴极区移动
D.理论上电路中通过3 mol电子时阴极最多产生11.2 L NH3(标准状况下)

类题5
电解原理的应用
13. 科学家利用下图装置将H2O和CO2转化为O2和有机物。下列说法正确的是( )。

A.该装置实现了光能转化为化学能和电能
B.该装置属于原电池,质子(H+)由a极区向b极区迁移
C.分析该装置,a电极为阴极,反应式为3CO2+18H+-18e-C3H8O+5H2O
D.该装置的总反应式为6CO2+8H2O2C3H8O+9O2
14.乙醛酸(OHC—COOH )是一种重要的精细化工产品。以高硅铸铁为惰性电极材料,用恒电势电解NaBr 溶液间接氧化乙二醛(OHC—CHO)制备乙醛酸:OHC—CHO+Br2+H2OOHC—COOH+2HBr。装置如图所示,下列说法不正确的是( )。

A.电极b为负极,高硅铸铁不损耗
B.阳极的电极反应式为2Br--2e-Br2
C.石墨极为电解池的阴极
D.电解过程中,右室溶液的pH逐渐升高
15.(双选)镁稀土合金广泛应用于航空、航天、电子、通信和汽车制造业等领域。熔盐电解法是一种高效制备镁稀土合金的方法,实验室制取Mg-Gd合金(物质的量之比为1∶1)的电解槽示意图如下(相对原子质量:Mg-24,Gd-157)。下列说法正确的是( )。

A.电解槽内也可用MgCl2、GdCl3溶液作电解液
B.阳极的电极反应式为2O2--4e-O2 ↑
C.当电路中通过0.1 mol电子时,生成Mg-Gd合金的质量为3.62g
D.电解结束后,钼、碳电极质量不变

类题6
金属的腐蚀与防护
16.中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2号”从深圳启航,前往南极执行科考任务。下列说法不正确的是( )。
A.外壳镶嵌一些锌块可提高科考船的抗腐蚀能力
B.利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体,负极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-
C.停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法,电源负极与船体相连接
D.科考船还可以采用涂保护层等其他措施以提高其抗腐蚀能力
17.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( )。

A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图2中,发生吸氧腐蚀
C.图3中,燃烧灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁相当于原电池的正极
18.探究铁的腐蚀和电化学保护的原理示意图如图所示,下列说法正确的是( )。

A.图甲中电子从铁极流出经电解液到达碳极
B.若X为碳棒,开关K置于M处,则铁极反应式为Fe-3e-Fe3+
C.若X为锌,开关K无论置于N或M处,铁均能得到保护
D.图甲只能表示铁的腐蚀原理,图乙只能表示铁的保护原理

类题7
电化学综合应用
19. 海水中含有大量Na+、Cl-及少量Ca2+、Mg2+、SO42-,用电渗析法对该海水样品进行淡化处理,工作原理如图所示。下列说法正确的是( )。

A.阴极室产生的气体可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝
B.阳极室产生氧气并伴有少量沉淀生成
C.淡化工作完成后,A、B、C三室中pH大小为pHA