备战2025年高考二轮复习化学（广东版）大单元选择题突破练9 B组（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考二轮复习化学（广东版）大单元选择题突破练9 B组（Word版附解析），共4页。试卷主要包含了65 g Zn,理论上转移0，“绿色零碳”氢能前景广阔等内容，欢迎下载使用。

学生用书P233
(选择题每小题4分)
1.(2024·广东大亚湾区1月联合模拟)一种镁/海水燃料电池处理海水富营养化的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.Mg作原电池的正极
B.放电时,PO43-向气体扩散电极移动
C.反应初始阶段产生的是Mg(OH)2,后期会产生MgNH4PO4沉淀
D.气体扩散电极的电极反应式为O2+4NH4++2H2O+4e-4NH3·H2O
答案:D
解析:镁/海水燃料电池工作时,Mg发生失电子的反应生成Mg2+,故Mg电极为负极,A错误;原电池工作时,Mg电极为负极,气体扩散电极为正极,NH4+向正极移动,PO43-向负极(Mg电极)移动,B错误;反应初始阶段Mg2+与(NH4)3PO4反应生成MgNH4PO4沉淀,后期NH4+向正极移动,溶液碱性增强,生成Mg(OH)2沉淀,C错误;原电池工作时,Mg电极为负极,气体扩散电极为正极,正极上O2得电子生成OH-,与迁移过来的NH4+结合生成NH3·H2O,则正极反应式为O2+4NH4++2H2O+4e-4NH3·H2O,D正确。
2.(2024·广东二模)一种基于原电池原理的氧气传感器可用于测定样气中氧气的含量,其装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.铅电极为正极
B.银电极上发生的反应为O2+4e-+2H2O4OH-
C.电子由铅电极经过KOH溶液流向银电极
D.工作过程中,传感器装置的质量不变
答案:B
解析:因为该电池可用于测定样气中氧气的含量,氧气进入银电极,所以银电极是正极,铅电极是负极,A错误;银电极是正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,B正确;电子从负极经外电路流向正极,所以电子由铅电极经过导线流向银电极,C错误;由银电极即正极电极反应可知,氧气转化为氢氧根,进入装置溶液中,使装置质量变大,所以工作过程中,传感器装置的质量增加,D错误。
3.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极,以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是( )
A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键
B.电池总反应为I3-+ZnZn2++3I-
C.充电时,阴极被还原的Zn2+主要来自Zn-TCPP
D.放电时,消耗0.65 g Zn,理论上转移0.02 ml电子
答案:C
解析:由图中信息可知标注框内所示结构中存在共价键,还有由N提供孤电子对,Zn2+提供空轨道形成的配位键,A正确。由图中信息可知,该新型水系锌电池的负极是锌,正极是超分子材料,放电时负极反应是Zn-2e-Zn2+,正极反应是I3-+e-3I-,则放电时电池总反应为I3-+ZnZn2++3I-;充电时的反应是其逆反应,B正确。充电时,阴极反应为Zn2++2e-Zn,被还原的Zn2+主要来自电解质溶液,C错误。放电时,负极反应为Zn-2e-Zn2+,消耗0.65 g Zn(即0.01 ml Zn)理论上转移0.02 ml电子,D正确。
4.(2024·广东揭阳二模)我国某大学科研团队通过超快电脉冲热还原法开发了一种新型碳载钌镍合金纳米催化剂(RuNi/C),并基于此催化剂制备出一种极具竞争力的高能量镍氢气(Ni-H2)电池,其工作原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.放电时,OH-向电极a移动
B.放电一段时间后,KOH溶液的浓度增大
C.放电时,NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-
D.以H2为能源较为环保
答案:B
解析:由图可知,电极a为原电池的负极,电极b为正极,氢氧根离子向电极a移动,A正确;电池总反应为H2+2NiOOH2Ni(OH)2,则放电一段时间后,氢氧化钾溶液的浓度基本不变,B错误;放电时,电极b为正极,在水分子作用下碱式氧化镍在正极得到电子发生还原反应生成氢氧化镍,电极反应式为NiOOH+e-+H2ONi(OH)2+OH-,C正确;放电时,电极a为原电池的负极,碱性条件下氢气在负极失去电子发生氧化反应生成水,则以氢气为能源较为环保,不会对环境造成污染,D正确。
5.(2024·福建泉州一模)最新研究发现一种“氯介导电化学pH变化”系统,通过调节海水的pH去除海水中CO2,电化学原理为Bi+3AgCl+H2OBiOCl+3Ag+2H++2Cl-,甲系统放电时的原理如图所示,该装置可实现充放电交替运行,达到节约成本的目的;碱化的海水继续吸收空气中的CO2可缓解温室效应。下列说法正确的是( )
A.甲系统放电时,正极反应式为Ag++e-Ag
B.甲系统充电时,Bi电极附近溶液pH变大
C.乙系统放电时,Ag极作负极
D.乙系统充电时,若有3NA个电子通过则产生标准状况下44.8 L CO2
答案:B
解析:由图结合总反应可知,放电时,甲中Bi极发生氧化反应为负极、氯化银极发生还原反应为正极。甲系统放电时,氯化银极发生还原反应为正极,正极反应式为AgCl+e-Ag+Cl-,A错误;甲系统充电时,则Bi电极为阴极,BiOCl发生还原反应:BiOCl+3e-+2H+Bi+Cl-+H2O,反应消耗氢离子,导致附近溶液pH变大,B正确;乙系统放电时,则甲系统充电,甲中氯化银极为阳极,则与之相连的Ag极作正极,C错误;乙系统充电时,则甲系统放电,Bi极反应为Bi+Cl-+H2O-3e-BiOCl+2H+,若有3NA个电子通过,则生成2 ml氢离子,2 ml氢离子和碳酸根离子生成1 ml二氧化碳、和碳酸氢根离子生成2 ml二氧化碳,则产生标准状况下CO2的体积小于44.8 L,D错误。
6.(2024·广东揭阳二模)含Br-的废水在废水处理过程中与臭氧发生反应会产生BrO3-。模拟在RuCu/CNT上电催化处理BrO3-的原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.电子流向:N→导线→M→电解质溶液
B.该装置工作时,阳极区溶液酸性减弱
C.P极上的电极反应式为BrO3-+6e-+6H+Br-+3H2O
D.每处理1 ml BrO3-,理论上可生成3.6 L O2
答案:C
解析:由图可知P电极上BrO3-得电子生成Br-,则P为阴极,R电极为阳极,N极为正极,M极为负极,阳极上H2O放电生成氧气。电子不能进入电解质溶液中,A错误;阳极发生电极反应:2H2O-4e-O2↑+4H+,每生成4 ml氢离子,转移4 ml电子,同时有4 ml氢离子通过质子交换膜进入阴极区,则阳极区氢离子数目不变,但水的量减少,氢离子浓度增大,酸性增强,B错误;P电极上BrO3-得电子生成Br-,电极反应式为BrO3-+6e-+6H+Br-+3H2O,C正确;未指明气体所处状况,不能确定其体积,D错误。
7.(2024·广东东莞中学、广州二中等六校第五次联考)以石墨为电极材料,按如图装置进行实验,关闭K后,反应开始。下列说法错误的是( )
A.石墨电极A为正极,电极附近溶液颜色逐渐变浅
B.a中产生白色沉淀,溶液中c(Na+)、c(Cl-)均减小
C.b中溶液先变蓝,后褪色,体现了Cl2的氧化性
D.若M换用阴离子交换膜,化学能转化为电能效率降低
答案:B
解析:根据电化学装置,石墨电极A为正极,MnO4-发生还原反应,电极反应式为MnO4-+5e-+8H+Mn2++4H2O,电极附近溶液颜色逐渐变浅,A正确;挥发出的氯化氢使饱和氯化钠溶液中氯离子的浓度增大,因此会析出氯化钠固体,析出固体后所得溶液仍为氯化钠饱和溶液,温度不变,溶度积为定值,溶液中氯离子浓度变大,钠离子浓度变小,B错误;石墨电极B为负极,发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,氯气将淀粉碘化钾溶液中的碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘单质变蓝,C正确;原电池放电过程中,氢离子从电极B区域经过阳离子交换膜移向石墨电极A区域,若M换用阴离子交换膜,则化学能转化为电能的效率降低,D正确。
8.(2024·贵州贵阳一模)双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的,其内层为水层,装置工作时水层中的H2O解离成H+和OH-,分别向两侧发生迁移。CO2电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是( )
A.电极A是电源的负极
B.OH-穿过b膜进入右室溶液
C.催化电极的电极反应:CO2-6e-+6H+CH3OH+H2O
D.当催化电极生成64 g甲醇时,左侧电极室质量增加108 g
答案:D
解析:由图可知,左侧电极-2价氧失去电子发生氧化反应,为电解池的阳极,右侧电极二氧化碳得到电子发生还原反应,为电解池的阴极。由分析可知,左侧电极为阳极,则A为正极,A错误;由分析可知,右侧电极为阴极,左侧电极为阳极,在电解池中阴离子向阳极移动,则OH-穿过a膜进入左室溶液,B错误;由分析可知,催化电极为阴极,由图可知,电极反应为CO2+6e-+6H+CH3OH+H2O,C错误;64 g甲醇的物质的量为2 ml,根据选项C分析可知,此时转移12 ml电子,左侧电极有如下对应关系O2~4e-~4OH-~Δm(36),则当此时转移12 ml电子时,左侧电极室质量增加124×36 g=108 g,D正确。
9.(2024·黑吉辽卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法,装置如图所示。部分反应机理为+12H2。下列说法错误的是( )
A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍
B.阴极反应:2H2O+2e-2OH-+H2↑
C.电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动
D.阳极反应:2HCHO-2e-+4OH-2HCOO-+2H2O+H2↑
答案:A
解析:由题中反应机理分析可知,HCHO在阳极发生反应,阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-2HCOO-+H2↑+2H2O。而阴极水中的H+放电得H2,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-。
传统电解水时每转移2 ml电子可生成1 ml H2,而此原理中两电极均生成H2,每转移2 ml电子共可得到2 ml H2,所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍,A错误;由上述分析可知,B正确;根据电解原理可知,阴离子向阳极移动,则OH-通过阴离子交换膜向阳极(b极)移动,C正确;由上述分析可知,D正确。