第12题 化学能与电能 ——【新课标全国卷】2022届高考化学三轮复习考点题号一对一

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——【新课标全国卷】2022届高考化学二轮复习考点题号一对一
1.硫含量是生铁质量的重要指标，精确测定铁水中硫含量是高炉炼铁过程中的重要任务，利用硫化物固体电解质浓差电池定硫工作原理如图所示，电池两边产生一定硫分压差时，两极会产生相应的电势，若已知某硫分压，测定其电池电势，则可通过公式计算得出另一硫分压，从而确定铁水中的硫含量，N电极反应为。下列有关该浓差电池说法正确的是( )
A.M极电势比N极电势高
B.该电池为电解池
C.M极上的电极反应式：
D.从左向右移动
2.近期，我国科技工作者设计了一种电催化装置(如图所示)，实现了低电压电解产氢和硫元素的回收利用。下列说法正确的是( )
A.通电后负极区溶液的pH减小
B.交换膜b为阴离子交换膜
C.阳极区的电极反应为
D.电路中转移2 ml 时，中间隔离室离子数增加2
3.燃烧电池能量转化率高，以下是氢氧燃料电池结构示意图：
（*PTFE为聚四氟乙烯的缩写，工作温度65℃左右）
下列说法不正确的是( )
A.电极室a为负极室，电极室b为正极室
B.燃烧电池的能量转化率比柴油发动机的能量利用率高
C.碱性电解液的氢氧燃料电池，氧化生成的水在侧产生；酸性电解液电池，水在侧产生
D.多孔隔膜既是电解液的仓库，也是反应产物的通道，电解液除KOH外也可用或固态离子导体
4.天然气报警器的核心是气体传感器，当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，工作原理如图所示，其中可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是( )
A.多孔电极发生氧化反应
B.在电解质中向电极移动
C.多孔电极极的电极反应式为
D.当标准状况下的甲烷在多孔电极完全反应时，流入传感控制器电路的电子有
5.中含有Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ），以为催化材料，可实现用消除酸性废水中的致癌物，其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.Pd作正极
B.反应过程中被Fe（Ⅱ）氧化为
C.Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）的相互转化起到了传递电子的作用
D.用该法处理后水体的pH降低
6.如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物。下列说法正确的是( )
A. 放电时，M电极反应为
B. 放电时，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
7.利用“”电池可将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“”电池，以钠箔和多壁碳纳米管（MWCNT）为电极材料，放电时总反应的化学方程式。放电时该电池“吸入”，其工作原理如图所示，下列说法中错误的是( )
A.电流流向为MWCNT→导线→钠箔
B.放电时，正极的电极反应式为
C.原两电极质量相等，若生成的和C全部沉积在电极表面，当转移时，两极的质量差为11.2g
D.选用高氯酸钠——四甘醇二甲醚作电解液的优点是导电性好，不与金属钠反应，难挥发
8.利用(Q)与电解转化法从烟气中分离的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是( )
A. a为电源负极B. 溶液中Q的物质的量保持不变
C. 在M极被还原D. 分离出的从出口2排出
9.科学家设计微生物原电池，用于处理废水(酸性)中的有机物及脱除硝态氮，该装置示意图如图。有关该微生物电池说法正确的是( )
A.电子由m极转移到n极
B.每生成1ml转移的物质的量为8ml
C.m电极反应式为
D. 可通过质子交换膜移向左侧极室
10.新型可充电钠离子电池因具有原料储量丰富，价格低廉，安全性高等优点而备受青睐，而因理论比容量较高，充放电过程中材料结构稳定，有利于的可逆脱嵌，可以作为一种非常有潜力的正极材料，下列说法不正确的是( )
A．放电时，上的电势比Zn片上的高
B．放电时，正极反应为
C．充电时，外电路中通过0.2 ml电子时，阴极质量增加6.5 g
D．对于正极材料，充电可实现的嵌入，放电可实现的脱嵌
11.二氧化铅－铜电池是一种电解质可循环流动的新型电池(如图所示)，电池总反应为。下列有关该电池的说法正确的是( )
A.电池工作时，电子由Cu电极经电解质溶液流向电极
B.电池工作过程中，电解质溶液的质量逐渐减小
C.正极反应式：
D.放电后，循环液中与的物质的量之比不变
12. 普通锌锰干电池的简图如图，该电池工作时的总反应为。关于锌锰干电池的下列说法中正确的是( )
A.当该电池电压逐渐下降后，能重新充电复原
B.电池工作一段时间后，碳棒会逐渐变细
C.电池工作时，电流由负极通过外电路流向正极
D.外电路中每通过0.2ml电子，锌的质量理论上减小6.5g
答案以及解析
1.答案：D
解析：电池总反应为，且，该电池原理为硫通过硫化物固体电解质从硫分压高的电极移向硫分压低的电极，N电极反应式为，M电极反应式为；所以该电池为原电池装置且N极电势高，A、B、C项错误。
2.答案：C
解析：A.由图示，左侧发生还原反应，；故左侧为负极区（阴极区），通电后氢离子浓度减小，溶液的PH增大，故A错误； B右侧发生反应，，钠离子通过交换膜b进入隔离室，故交换膜b为阳离子交换膜，故B错误； C阳极区的电极反应为，故C正确；D.电路中转移2ml电子时，左侧有1ml硫酸根进入隔离室，右侧有2ml钠离子进入隔离室，故中间隔离室离子数增加，故D错误。
3.答案：C
解析：A.由分析可知，电极室a为负极室，电极室b为正极室，故A正确；B.直接燃烧有热量的散失光能等损耗，能量利用率低，故燃烧电池的能量转化率比柴油发动机的能量利用率高，故B正确；C.由分析可知，电解液如改为硫酸溶液，氧气得电子作正极，电极反应式为，生成的水在侧产生，故C错误；D.由图可知，多孔隔膜中储存电解质溶液，生成的水进入多孔隔膜离开体系，燃料电池可用或固态离子导体，故D正确；故选：C。
4.答案：A
解析： A.由分析可知，通入甲烷的多孔电极a为负极，在氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，故A正确；B.电池工作时，阴离子氧离子向负极移动，则氧离子在电解质中向电极a移动，故B错误； C.由分析可知，通入空气的多孔电极b极为燃料电池的正极氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为，故C错误； D.由分析可知，通入甲烷的多孔电极a为负极，在氧离子作用下，甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水电极反应式为，则当标准状况下56mL的甲烷在多孔电极a完全反应时，流入传感控制器电路的电子有，故D错误；故选A。
5.答案：C
解析：A.从图示可以看出，在Pd上，失去电子生成，所以Pd作负极，故A不符合题意：B.Fe（Ⅱ）失去电子转化为Fe（Ⅲ），失去的电子被得到，失去的电子被Fe（Ⅱ）得到，Fe（Ⅱ）转化为Fe（Ⅲ），所以Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）的相互转化起到了传递电子的作用，故B符合题意； C.反应过程中被Fe（Ⅲ）还原为，故C不符合题意； D.总反应为：，消耗了，所以用该法处理后水体的pH升高，故D不符合题意；故答案为：B。
6.答案：B
解析：A.放电时，M极为负极，电极反应式为，故A错误； B放电时，阳离子向正极（N极）移动，故B正确；C充电时，M电极为阴极，电极反应式为，质量增加，故C错误；D充电时，N极为阳极，电极反应式为，故D错误；故选：B。
7.答案：C
解析：金属钠失电子，作负极，电子由负极经导线流向正极，电流流向与其相反，电流流向为MWCNT→导线→钠箔，A正确，不符合题意；放电时，正极发生还原反应，被还原成C，电极反应式为，B正确，不符合题意；根据正极反应可知，当转移时生成和0.05mlC，正极质量增加，负极反应式为，根据反应关系式可知，当转移时，消耗金属钠的物质的量为0.2ml，质量为，两极的质量差为，C错误，符合题意；选用高氯酸钠——四甘醇二甲醚作电解液的优点是导电性好，不与金属钠反应，难挥发，D正确，不符合题意。
8.答案：C
解析：A.由分析可知，a为电源负极，A正确； B.由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确； C.由分析可知，整个过程未被还原，在M极发生反应为，C错误；D.由题于信息可知，M极上发生反应为：被吸收，向阳极移动，N极上发生的反应为：，故分离出的从出囗2排出，D正确；故答案为：C。
9.答案：D
解析：A.m极得电子生成，发生还原反应，m是正极，电子由极经导线转移到m极，故A错误； B.d极失电子生成，碳元素化合价由升高为+4价，每生成转移的物质的量为4ml，故B错误； C.质子交换膜能通过氢离子，m极得电子生成，电极反应式为，故C错误； D.m极得电子生成，m是正极，n是负极，可通过质子交换膜移向左侧极室，故D正确；选D
10.答案：D
解析： A项，根据题意，作为一种非常有潜力的正极材料，在原电池中作正极，电势高于负极Zn片，不符合题意；B项，放电时作为正极材料发生还原反应，该材料充放电过程有利于的脱嵌，因此其正极反应为。不符合题意；C项，充电时，阴极反应为，外电路转移0.2ml电子，阴极棒上沉积6.5g Zn，不符合题意；D项，放电时，作为正极材料发生还原反应，实现Na+嵌入，充电时作为阳极材料发生氧化反应，实现脱嵌，错误，符合题意。
11.答案：C
解析：A.电池工作时，电子由负极流向正极，电子不能经过电解质溶液，故A错误;
B.由电池总反应可知，若反应的为1ml ，电解质溶液中增加了2 mlO、1 mlCu，减少了，则增加和减少的质量相等,反应前后电解质溶液的质量不变，故B错误;
C.由电池总反应可知，得电子，正极反应式为，故C正确;D.原电池总反应为，放电后，的浓度增大，的浓度减小，则循环液中与的物质的量之比会改变，故D错误;
综上所述，本题正确答案为C。
12.答案：D
解析：A.干电池是一次电池，不能重复使用，因此不能重新充电复原，故A错误； B.该原电池放电时，碳作正极，不被消耗，故B错误； C.原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，故C错误；D.由可知，外电路中每通过0.2ml电子时，消耗0.1ml锌，则锌的质量理论上减小6.5g，故D正确；故选D。