高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素优秀测试题

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周末培优4  新型电池的电化学原理问题

1．（2021·福建省南安市侨光中学高二阶段练习）科学家最近发明了一种电池，电解质为，通过x和y两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成M、R、N三个电解质溶液区域，结构示意图如图所示。下列说法正确的是

A．通过x膜移向M区

B．R区域的电解质浓度逐渐减小

C．放电时，电极反应为：

D．每消耗时，电路中转移电子

2．（2021·江苏常熟·高二期中）废水中通过加入适量乙酸钠，设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去，其原理如图所示。则下列叙述不正确的是

A．电池工作时需控制温度不宜过高

B．a极电极反应式为：+e-=+Cl-

C．b极为负极，发生氧化反应

D．H+由b极穿过质子交换膜到达a极

3．（2021·江苏常熟·高二期中）已知高能锂离子电池的总反应为，以为电解质，用该电池为电源电解处理含镍废水并回收单质Ni的实验装置如图所示(实验结束后，b室中NaCl溶液浓度变大)。下列说法不正确的是

A．碳棒为阳极，有电子从碳棒经导线流向FeS

B．离子交换膜m为阳离子交换膜

C．当Li电极质量减轻7g时，b室离子数将增加1mol

D．若与电源连接时将电极接反，某一电极易发生腐蚀

4．（2021·江苏·泰州中学高二期中）在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案(原理如图)，下列说法不正确的是

A．电源a端为负极

B．Fe3+对总反应起催化作用

C．阳极发生的电极反应式为2HCl-2e-=2H++Cl2

D．电路中转移1mol电子，需要消耗11.2LO2(标准状况)

5．（2021·福建省厦门第六中学高二期中）科学家设计了一种高效率低能耗制备糠酸H2O2的装置如图。下列说法不正确的是

A．阴极区pH增大

B．电流方向为a→泡沫镍

C．阳极区反应为：-2e-+H2O→+2H+

D．理论上，当0.2mol糠醛完全反应时，同时有0.2mol的H2O2

6．（2021·河北·唐山一中高二期中）连二亚硫酸钠()俗称保险粉，是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解亚硫酸氢钠的方法制备连二亚硫酸钠。原理及装置如图所示，下列说法不正确的是

A．电路中每转移1mol电子，消耗的体积为11.2L

B．a电极的电极反应式

C．装置中所用离子交换膜为阳离子交换膜

D．b电极应该接电源的正极

7．（2021·云南省玉溪第一中学高二期中）电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法不正确的是

A．a为直流电源负极

B．导线中通过4.5 mol e-时阳极区溶液质量增加44 g

C．阳极反应式：Mn2+-e-=Mn3+，FeS+9Mn3++4H2O=9Mn2++8H++Fe3++SO

D．阴极区溶液pH无明显变化

8．（2021·福建宁德·高二期中）图形电镀具备导体图形侧生长小、线条边缘陡直、图形分辨率高等优点，广泛应用于微带电路制作。板件经过贴膜曝光显影后形成一定的线路，图形电镀就是针对干膜没有覆盖的铜面进行选择性加厚和保护。工艺主要流程和电镀原理如图所示，下列说法一定错误的是

A．“除油”是把油污等有机物及其他残余物除去使板面干净光洁

B．“水洗”是除去PCB板上残留的溶液避免对下个步骤产生干扰

C．“微蚀”粗化铜面表面反应原理为Na2S2O8 + Cu = CuSO4 + Na2SO4

D．“镀铜”时PCB板为阴极，发生的电极方程式为Cu-2e-= Cu2+

9．（2021·福建宁德·高二期中）由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解硫酸钠溶液可以制得氧气、氢气、硫酸和氢氧化钠，其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极，已知：溶液A为 1L 1mol/L AgNO3溶液；溶液B为 1L 4mol/L AgNO3溶液)。下列说法正确的是

A．电池放电过程中Ag(2)为负极，电极反应为Ag-e-=Ag+

B．a电极为电解池阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-

C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜

D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得80g氢氧化钠

10．（2021·江苏省高邮市教育局高二期中）利用电化学装置实现CO2和CH4转化的原理如下图所示，下列说法正确的是

A．电极B上发生还原反应

B．O2-从电极B移向电极A

C．阴极反应：CO2-2e-=CO+O2-

D．相同条件下，若生成的乙烯和乙烷的体积比为2：3，则消耗的CH4和CO2体积比为10：7

11．（2021·江西赣州·高二期中）控制合适的条件，将反应2Fe3++ 2I- 2Fe2++ I2设计成如图所示原电池(甲池为FeCl3溶液，乙池为KI溶液，盐桥的作用是形成闭合回路)，下列判断不正确的是

A．反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒

B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原

C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．电流计读数为零后，在甲中加入FeCl2固体后，乙中石墨电极为负极

12．（2021·河南南阳·高二期中）我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池，电极材料为金属锌和选择性催化材料，电池工作时，双极膜(由阴、阳膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH—，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。电池工作原理如下图所示，下列说法正确的是

A．放电时，电池总反应为2Zn+O2+4OH—+2H2O= 2Zn(OH)

B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2NA

C．充电时，每生成标况下11.2LO2在阳极可生成65g Zn

D．电解质溶液2一定是碱性溶液

13．（2021·吉林·长春外国语学校高二阶段练习）某钠—空气水电池的充、放电过程原理示意图如图所示，下列说法正确的是

A．放电时，Na+向负极移动

B．放电时，电子由钠箔经非水系溶液流向碳纸

C．充电时，当有0.1mole-通过导线时，则钠箔减重2.3g

D．充电时，碳纸与电源正极相连，电极反应式为4OH-﹣4e-=2H2O+O2↑

14．（2021·福建·厦门双十中学高二期中）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。下列说法不正确的是

A．压强增大主要是因为产生了H2

B．整个过程中，负极电极反应式均为：Fe–2e- = Fe2+

C．pH= 4.0时，体系为弱酸性，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀

D．pH= 2.0时，体系为强酸性，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H+ + 2e- = H2↑

15．（2021·福建·厦门双十中学高二期中）回答下列问题

（1）用惰性电极电解足量硫酸铜溶液，其阴极反应式为___________；

（2）铅蓄电池是可充放电的二次电池，其放电时正极反应式为___________；

（3）碱性条件下甲醇燃料电池的负极反应式为___________；

（4）连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，是一种强还原剂。工业常用惰性电极电解酸性亚硫酸氢钠溶液制备连二亚硫酸钠，原理及装置如图1所示，a电极反应为___________

（5）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图2装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。a电极反应式为___________。

16．（2021·河北·邢台一中高二阶段练习）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：

（1）二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示：

①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为___________。

②a极区___________(填“增大”“减小”或“不变”)。

③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。

（2）电解溶液制备。

①工业上，通常以软锰矿(主要成分是)与的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的，化学方程式为___________。

②用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解溶液可制备。上述过程用流程图表示如下：

则阳极的电极反应式为___________；该工艺流程中循环利用的物质是___________。

（3）电解硝酸工业的尾气可制备，其工作原理如图所示：

①阴极的电极反应式为___________。

②将电解生成的全部转化为，则通入的与实际参加反应的的物质的量之比至少为___________。