题型09：电化学-2021届浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练

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2021届浙江省选考化学培优“题对题”提分狂练

题型9：电化学

1．某高能电池以稀硫酸作为电解质溶液,其总反应式为CH2=CH2+O2=CH3COOH。下列说法正确的是( )
A．在电池工作过程中,溶液中的SO42-向正极移动
B．随着反应的进行,正极区域附近溶液的pH变小
C．当转移4 mol电子时,溶液中的CH3COOH分子数为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
D．负极的电极反应式为CH2=CH2-4e-+2H2O=CH3COOH+4H+
2．镍氢电池具有性能好、寿命长等优点，其反应原理是NiO(OH)+ MHNiO+M + H2O，MH可理解为储氢合金M中吸收结合氢原子，下列说法正确的是( )
A．放电时正极材料质量增大
B．电池的电解液可为硫酸溶液
C．放电时电子从MH电极流向NiO(OH)电极，经KOH溶液流回MH极
D．充电时阴极反应为：M＋H2O＋e－=MH＋OH－
3．利用如图装置电解四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]的水溶液制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]。下列说法正确的是( )

A．电极A上发生还原反应 B．产物c是Cl2
C．a处可收集到[(CH3)4NOH] D．阳离子交换膜可提高[(CH3)4NOH]的纯度
4．利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。可用电解LiCl溶液制备LiOH，装置如图所示。下列说法正确的是( )

A．惰性电极B是阳极
B．电流流向为a→A→B→b
C．该电解池用的交换膜是阴离子交换膜
D．阳极发生的电极反应方程式：4OH- - 4e-=O2↑+2H2O
5．荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值的锂离子电池的日本科学家，他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。该可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO2=LiCoO2＋nC。NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是( )

A．该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染
B．充电时，阳极反应为LiCoO2−xe−＝Li(1-x)CoO2＋xLi＋
C．充电时，Li+由B极移向A极
D．若初始两电极质量相等，当转移2NA个电子时，两电极质量差为14g
6．酒石酸(RH2)分子的结构简式为：。它可以通过电渗析法制备。“三室电析工作原理如图所示(电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是( )

A．交换膜A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜
B．阴极反应式为2H2O+2e—=H2↑+2OH-
C．通过该制备方法还可以获得氢氧化钠
D．若用氢氧燃料电池作电源，当生成1molRH2时，电源的正极消耗气体11.2L
7．电解法对煤进行脱硫处理的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn2+转化成Mn3+，Mn3+再将煤中的含硫物质(主要是FeS2)氧化为Fe3+和。

下列说法不正确的是( )
A．混合液中发生反应：FeS2+15Mn3++8H2O==Fe3++15Mn2++2SO42-+16H+
B．Mn2+在阳极放电，发生氧化反应
C．阴极的电极反应：2H++2e-=H2↑
D．电解过程中，混合液中H+的物质的量浓度将变小
8．将 H2S 转化为S 和 H2的工作原理如图所示，下列说法不正确的是 ( )

A．该电池能实现光能转化为化学能
B．a 电极的电极反应：2H++2e-=H2↑
C．光照后，b 电极的电极反应：Fe2+-e - =Fe3+
D．b 电极区溶液的 pH 减小
9．具有高能量密度的锌一空气蓄电池是锂离子电池的理想替代品。下图是一种新型可充电锌 —空气蓄电池的工作原理示意图。下列说法正确的是( )

A．放电时，电池正极.上发生反应： Zn(OH)42-+2e- =Zn+4OH-
B．充电时，锌板作为阳极，锌板附近溶液碱性增强
C．电池中离子交换膜是阴离子交换膜
D．放电时，每消耗22.4mL O2外电路转移电子数约为2.408×1021个
10．以电解食盐水为基础的“氯碱工业”是目前化学工业的重要支柱之一，原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A．不可以使用阴离子交换膜，否则产品会有损失
B．阴极区消耗的是水，但进料为稀NaOH溶液，目的是增强导电性
C．阴极的电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑或2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－
D．两极实际收集到的气体体积相等
11．下列说法不正确的是( )

A．若两电极直接相连，a 是食盐水， 则发生吸氧腐蚀
B．若两电极直接相连，a 是氢氧化钠溶液，则负极反应是 Fe- 2e- = Fe2+
C．若铁接电源负极，石墨接电源正极， a是食盐水(足量)，单位时间内两电极上产生气体的量相同
D．若铁接电源正极， 石墨接电源负极， a 是氯化铜溶液， 铁极溶解
12．我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下：

下列说法不正确的是( )
A．c为电源的负极
B．①②中，捕获CO2时碳元素的化合价均未发生变化
C．d极的电极反应式为CO32-+ 4e− = C + 3O2−
D．转移1mol电子可捕获CO2 2.8 L(标况下)
13．该装置为锂钒氧化物二次电池，其成本较低，对环境无污染：V2O5+xLi LixV2O5，在下图中用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍(已知：Ni+2H+= Ni2＋+H2↑)。下列说法不正确的是( )

A．该电池充电时，A电极的电极反应式为LixV2O5-xe－═V2O5+xLi＋
B．电解过程中，b中NaCl溶液的物质的浓度会增大
C．当锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，一定能得到29.35g镍
D．锂钒氧化物二次电池一般用非水溶液作为电解液
14．以碘为原料，通过电解制备 KIO3 的实验装置如右图所示。电解前，先将一定量的精制碘溶于过 量 KOH 溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入某电极区。将 KOH 溶液加入另一电极区，电解槽用水冷却。下列说法不正确的是( )

A．产品 KIO3 在阳极区得到 B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解时，须不断补充 KOH D．阴极区加入的是 KOH 溶液，发生还原反应生成 H2
15．储氢可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：C6H12(g)C6H6(g)＋3H2(g)。一定条件下，下图装置可实现有机物的电化学储氢：

下列说法不正确的是( )
A．多孔惰性电极D为阴极
B．从多孔惰性电极E产生的气体是氧气
C．高分子电解质膜为阴离子交换膜
D．上述装置中生成目标产物的电极反应式为C6H6+6H++6e-=C6H12
16．“三室法”制备烧碱和硫酸示意图如下，下列说法正确的是( )

A．电极A为阳极，发生氧化反应
B．离子交换膜A为阴离子交换膜
C．稀硫酸从c处进，浓溶液从b处出，浓Na 2SO4溶液从e处进
D．Na+和SO42-迁移的数量和等于导线上通过电子的数量
17．硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3+OH-＝B(OH)4一，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是( )

A．当电路中通过1mol电子时，可得到lmolH3BO3
B．将电源的正负极反接，工作原理不变
C．阴极室的电极反应式为：2H2O-4e-＝O2+4H+
D．B(OH)4一穿过阴膜进入阴极室，Na+穿过阳膜进入产品室
18．2019年诺贝尔化学奖颁给了对锂离子电池研发作出卓越贡献的三位科学家。南开大学李福军研究团队以C3N4作为Li-O2可充电电池的光电极，提升了电池的能量效率，其充电工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．离子交换膜为阳离子交换膜
B．放电时，Li+移向Li电极
C．放电时，Li电极为负极，发生氧化反应
D．充电时，光电极的电极反应式为∶ Li2O2-2e-= 2Li++O2↑
19．某电化学装置如图所示，、分别接直流电源两极。下列说法正确的是( )

A．溶液中电子从B极移向A极
B．若为粗铜，A为精铜，则溶液中c(Cu2+)保持不变，
C．若A、B均为石墨电极，则通电一段时间后，溶液pH增大
D．若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等
20．设计如下装置探究HCl溶液中阴、阳离子在电场中的相对迁移速率(已知：Cd的金属活动性大于Cu)。恒温下，在垂直的玻璃细管内，先放CdCl2溶液及显色剂，然后小心放入HCl溶液，在aa’处形成清晰的界面。通电后，可观察到清晰界面缓缓向上移动。下列说法不正确的是( )

A．通电时，H+、Cd2+向Pt电极迁移，Cl-向Cd电极迁移
B．装置中总反应的化学方程式为：Cd + 2HClCdCl2 + H2↑
C．一定时间内，如果通过HCl溶液某一界面的总电量为5.0 C，测得H+所迁移的电量为4.1 C，说明该HCl溶液中H+的迁移速率约是Cl-的4.6倍
D．如果电源正负极反接，则下端产生大量Cl2，使界面不再清晰，实验失败
21．支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是( )

A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
22．某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li＋S8 = Li2S8)工作原理示意图如图。

下列有关该电池说法不正确的是( )
A．A 电极为该电源的负极，电极材料主要是金属锂和石墨烯
B．B 电极的反应：2Li+＋S8＋2e‾ = Li2S8
C．充电时，电极A与电源负极连接，作为阴极
D．为提高电池效率，该电池可选用稀硫酸作为电解质
23．NO2 是大气污染的主要污染物之一，硝酸盐是水体污染的污染物之一，电化学降解酸性 NO3-的原理如图所示，下列说法正确的是( )

A．电源正极为 b
B．阴极电极反应式为 2NO3－+ 6H2O +10e－= N2↑+12 OH-
C．两电极上产生的气体物质的量之比 n(O2)：n(N2) = 5:2
D．将阳极换成铜电极，反应不发生变化
24．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。 实验过程中取样测丙溶液的 pH 值，pH 试纸显红色。下列有关说法正确的是( )

A．a 电极的电极反应式为：2H＋ ＋ 2e- = H2↑
B．联合生产过程中需添加补充 Na2SO4
C．离子交换膜 d 为阴离子交换膜
D．每转移 0.1 mol 电子，产生 1.12 L 的气体乙
25．NaClO2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂和漂白剂，工业上可采用电解法制备，工作原理如图所示。下列叙述正确的是( )

A．若直流电源为铅蓄电池，则b极为Pb
B．交换膜左侧 NaOH 的物质的量不变，气体X为Cl2
C．阳极反应式为ClO2+e-=ClO2-
D．制备 18.1 gNaClO2 时理论上有 0.2 molNa＋由交换膜左侧向右侧迁移
26．四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]，其工作原理如图所示(a、b 为石墨电极，c、d、e 为离子交换膜)，下列说法不正确的是( )

A．N 为电源正极
B．b 极 电 极 反 应 式 ： 4OHˉ－4eˉ=O2↑＋2H2O
C．c 为阳离子交换膜，d、e 均为阴离子交换膜
D．a、b 两极均有气体生成，同温同压下体积比为 2∶1
27．关于下列装置，叙述不正确的是( )

A．石墨电极反应式： O2+4H++4e-=2H2O
B．温度计的示数会上升
C．加入少量NaCl ，会加快 Fe 生锈
D．加入 HCl，石墨电极反应式： 2H++2e-=H2↑
28．全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置(如图)。

已知：
①溶液呈酸性且阴离子为SO42-；
②溶液中颜色：V3+绿色，V2+紫色，VO2+黄色，VO2+蓝色；
③放电过程中，右槽溶液的颜色由紫色变成绿色。
下列说法不正确的是( )
A．放电时B极为负极
B．放电时若转移的电子数为3.01×1023个，则左槽中H+增加0.5 mol
C．充电过程中左槽的电极反应式为：VO2++H2O-e- =VO2++2H+
D．充电过程中H+通过质子交换膜向右槽移动
29．以铅蓄电池为电源电解制备单质锰的实验装置如图，阳极以稀硫酸为电解液，阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液，电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向。下列说法正确的是( )

A．M发生的电极反应为PbO2+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O
B．左侧气孔逸出的气体可能为副产物O2
C．电解槽中发生的总反应为：2MnSO4+2H2O2Mn+O2↑+2H2SO4
D．若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，阴极可能得到MnO2
30．2019年诺贝尔化学奖授予了约翰古迪纳夫等三位科学家，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。某充电宝锂离子电池的总反应为：xLi++Li1-xMn2O4LiMn2O4，某手机镍氢电池的总反应为：NiOOH+MHM+Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是( )
A．锂离子电池充电时Li+向阴极迁移
B．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电

C．镍氢电池充电时，阴极的电极反应式：H2O+M+e-=MH+OH-，H2O中的H被M还原
D．锂离子电池放电时，正极的电极反应式：Li1-xMn2O4+xLi++xe-=LiMn2O4
31．某学生通过如图所示实验装置进行电化学实验。实验操作如下：①闭合S1，打开S2，持续20s。②打开S1，闭合S2，观察现象。下列说法不正确的是( )

A．操作①时电极A为阳极，发生氧化反应
B．操作②时电极B为负极，电子由B处迁出
C．操作①时为电解池，操作②时为原电池
D．实验结束后，硝酸钾溶液的浓度保持不变
32．以Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A．放电时，正极反应式：Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-=Na2Fe(Fe(CN)6]
B．充电时，Mg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．放电时，Mo箔增加4.6g时，Mg箔减少5.95g
33．氨气与氧气构成的碱性燃料电池原理如图所示，下列说法正确的是( )

A．电解质溶液中电子移向正极
B．电池负极反应为：2NH3-6e-=N2+6H+
C．正负极通入的气体在相同条件下体积之比为15: 4 (假设空气中O2体积分数为20%)
D．该电池给铅蓄电池充电，燃料电池正极反应l molO2，铅蓄电池有2mol PbSO4被消耗
34．某二次电池装置如图所示，锂、充有催化剂的碳纳米管为电极，电解质能传导Li+。放电时生成的Li2CO3和C附着在电极上，充电时可使Li2CO3转化为Li、CO2和O2。下列说法不正确的是( )

A．放电时，电流从电极Y经外电路流向电极X
B．充电时，电极X接外电源的正极发生氧化反应
C．充电时，电极Y的电极反应式为2Li2CO3-4e-=2CO2↑+O2↑+4Li+
D．应用该电池电镀铜，若析出64gCu，理论上消耗标况下33.6LCO2
35．ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．该装置可以在高温下工作
B．X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜
C．负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H＋
D．该装置工作时，电能转化为化学能
36．一种用于驱动检验管道焊缝设备爬行器的CH3OH－O2燃料电池的工作原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是( )

A．标况下，该电池工作时，每消耗22.4L CH3OH转移6 mol电子
B．电子由电极a经负载流向电极b，再经过氢氧化钠溶液返回电极a，形成闭合回路
C．电池工作时，OH－向电极a移动，溶液的pH减小
D．电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O
37．电絮凝的反应原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生金属离子，在经一系列水解、聚合及氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以及氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。下列说法不正确的是( )

A．每产生1molO2，整个电解池中理论上转移电子数为4NA
B．阴极电极反应式为2H2O + 2e- = H2↑+2OH—
C．若铁为阳极，则阳极电极方程式为Fe-2e-=Fe2+和2H2O - 4e- = O2↑+4H+
D．若铁为阳极，则在处理废水的过程中阳极附近会发生：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
38．肼(N2H4)碱性燃料电池的原理示意图如图所示，电池总反应为：N2H4+O2=N2+2H2O。下列说法错误的是( )

A．电极b发生还原反应 B．电流由电极a流出经用电器流入电极b
C．物质Y是NaOH溶液 D．电极a的电极反应式为N2H4 + 4OH－－4e－=N2↑ + 4H2O
39．2019年3月，我国科学家研发出一种新型的锌碘单液流电池，其原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A．放电时B电极反应式为：I2+2e-=2I-
B．放电时电解质储罐中离子总浓度增大
C．M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜
D．充电时，A极增重65g时，C区增加离子数为4NA
40．将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法不正确的是( )

A. 铁片腐蚀过程发生的总化学方程式为：4Fe+6H2O+3O2 ==4 Fe(OH)3
B. 液滴之下氧气含量少， 铁片作负极，发生的氧化反应为： Fe－3e－=Fe3＋
C. 液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e－=4OH－
D. 铁片腐蚀最严重区域不是生锈最多的区域
41．微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的转化系统原理示意图。下列说法正确的是( )


A．好氧微生物反应器中反应为：NH4++2O2=NO3－+2H++H2O
B．B极电势比A极电势低
C．A极的电极反应式CH3COO－+8e－+2H2O=2CO2+7H+
D．当电路中通过9mol电子时，理论上总共生成标况下33.6LN2
42．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是( )

A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阳极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋＝2H＋＋2MV＋
C．正极区，在固氮酶催化作用下发生反应N2＋6MV＋＋6H2O＝2NH3＋6MV2＋＋6OH－
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
43．利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如下图所示，下列说法正确的是(    )

A．该装置工作时的能量形式只有两种
B．石墨电极发生反应：Ce4+ + e- = Ce3+
C．该离子交换膜为阴离子交换膜，SO42-由左池向右池迁移
D．由P电极向N电极转移电子时，阳极室生成33.2g Ce(SO4)2
44．复旦大学王永刚的研究团队制得一种柔性水系锌电池，该可充电电池以锌盐溶液作为电解液，其原理如图所示。下列说法不正确的是( )

A．放电时，N极发生还原反应
B．充电时，Zn2+向M极移动
C．放电时，每生成1mol PTO—Zn2+，M极溶解Zn的质量为260g
D．充电时，N极的电极反应式为2PTO + 8e－ +4 Zn2+ = PTO—Zn2+
45．某学习小组设计如下装置进行原电池原理的探究。一段时间后取出铜棒洗净，发现浸泡在稀硝酸铜溶液中铜棒变细，浓硝酸铜溶液中铜棒变粗。对该实验的说法正确的是( )

A．处于稀硝酸中的铜棒为电池的正极，电极反应为：Cu2+ +2e- =Cu
B．装置可以实现“零能耗”镀铜
C． 配置上述试验所用硝酸铜溶液应加入适量的硝酸溶液使铜棒溶解
D． 铜棒上部电势高，下部电势低
46．全钒液流储能电池是一种新型的绿色环保储能系统(工作原理如图，电解液含硫酸)。该电池负载工作时，左罐颜色由黄色变为蓝色。

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下列说法错误的是(　　)
A．该电池工作原理为VO2++VO2++2H+VO2++V3++H2O
B．a和b接用电器时，左罐电动势小于右罐，电解液中的H+通过离子交换膜向左罐移动
C．电池储能时，电池负极溶液颜色变为紫色
D．电池无论是负载还是储能，每转移1 mol电子，均消耗1 mol氧化剂
47．含氯苯的废水可通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池将氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．电子流向：N极→导线→M极→溶液→N极
B．M极的电极反应式为
C．每生成lmlCO2，有3mole-发生转移
D．处理后的废水酸性增强
48．碳呼吸电池被誉为改变世界的创新技术，设想用碳呼吸电池为钠硫电池充电的装置如下图所示：下列说法不正确的是     

A．b极是多孔碳电极
B．充电时，Na+通过固体氧化铝陶瓷向M极移动
C．随着反应的进行，碳呼吸电池中C2O42-浓度不断减小
D．充电过程中碳呼吸电池每消耗1mol A l，N极上可生成单质
49．CO2的固定和转化是世界性课题。某大学研究团队巧妙设计构建了系列新型光电催化人工合成体系一光电催化池，p-n半导体异质结催化CO2在水中直接制备长碳链有机物石蜡(Paraffin)并放出氧气，原理如图：

下列说法不正确的是( )
A．电极I的电势比电极II的电势高
B．该设计能实现光能、电能同时向化学能转化
C．电子从负极流到电极I，从电极II流到正极
D．阴极区，p-n为催化剂，CO2发生还原反应生成长碳链有机物
50．下图是通过 Li-CO2 电化学技术实现储能系统和 CO2 固定策略的示意团。储能系统使用的电池组成为钌电极/CO2 饱和 LiClO4-(CH3)2SO(二甲基亚砜)电解液/锂片，下列说法不正确的是(　　)

A．Li-CO2 电池电解液为非水溶液
B．CO2 的固定中，转秱 4mole－生成 1mol 气体
C．钌电极上的电极反应式为 2Li2CO3+C - 4e－＝4Li++3CO2↑
D．通过储能系统和 CO2 固定策略可将 CO2 转化为固体产物 C