专题七电化学及其应用考点一原电池化学电源1.(2023·全国乙卷)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:S8+e-→S,S+e-→S,2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx下列叙述错误的是A.充电时Na+从钠电极向硫电极迁移B.放电时外电路电子流动的方向是a→bC.放电时正极反应为:2Na++S8+2e-→Na2SxD.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能2.(2023·全国新课标卷)一种以和为电极、水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。放电时,可插入层间形成。下列说法错误的是 A.放电时为正极B.放电时由负极向正极迁移C.充电总反应:D.充电阳极反应:3.(2023·辽宁卷)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A.放电时负极质量减小B.储能过程中电能转变为化学能C.放电时右侧通过质子交换膜移向左侧D.充电总反应:4.(2023·山东卷)利用热再生氨电池可实现电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示,甲、乙两室均预加相同的电镀废液,向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是A.甲室电极为正极B.隔膜为阳离子膜C.电池总反应为:D.扩散到乙室将对电池电动势产生影响5.(2022·全国乙卷)电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是A.充电时,电池的总反应B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移D.放电时,正极发生反应6.(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)存在)。电池放电时,下列叙述错误的是A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B.Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移C.MnO2电极反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2OD.电池总反应:Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O7.(2022·湖南卷)海水电池在海洋能源领域备受关注,一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是A.海水起电解质溶液作用B.N极仅发生的电极反应:C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D.该锂-海水电池属于一次电池8.(2022·广东卷)科学家基于易溶于的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为:。下列说法正确的是A.充电时电极b是阴极B.放电时溶液的减小C.放电时溶液的浓度增大D.每生成,电极a质量理论上增加9.(2022·浙江卷)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示,以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液,并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电池的电动势E存在关系:pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是A.如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl-(0.1mol·L-1)B.玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化C.分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的pHD.pH计工作时,电能转化为化学能10.(2021·福建卷)催化剂(Ⅱ)的应用,使电池的研究取得了新的进展。电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如下图所示。下列说法错误的是A.电池可使用有机电解液B.充电时,由正极向负极迁移C.放电时,正极反应为D.、、和C都是正极反应的中间产物11.(2021·山东卷)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池,下列说法正确的是A.放电过程中,K+均向负极移动B.放电过程中,KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1molO2时,理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L12.(2021·浙江卷)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中;电极B为薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确的是A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连B.放电时,外电路通过电子时,薄膜电解质损失C.放电时,电极B为正极,反应可表示为D.电池总反应可表示为13.(2021·湖南卷)锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所:下列说法错误的是A.放电时,N极为正极B.放电时,左侧贮液器中的浓度不断减小C.充电时,M极的电极反应式为D.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过14.(2021·浙江卷)镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是A.断开K2、合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2考点二电解原理及其应用1.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是 A.析氢反应发生在电极上B.从电极迁移到电极C.阴极发生的反应有:D.每转移电子,阳极生成气体(标准状况)2.(2023·北京卷)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。 下列说法不正确的是A.废气中排放到大气中会形成酸雨B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和D.装置中的总反应为3.(2023·湖南卷)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下: 下列说法错误的是A.溴化钠起催化和导电作用B.每生成葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了电子C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应4.(2023·浙江卷)氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是 A.电极A接电源正极,发生氧化反应B.电极B的电极反应式为:C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的溶液D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗5.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是 A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移生成C.电解后海水下降 D.阳极发生:6.(2023·浙江卷)在熔融盐体系中,通过电解和获得电池材料,电解装置如图,下列说法正确的是A.石墨电极为阴极,发生氧化反应B.电极A的电极反应:C.该体系中,石墨优先于参与反应D.电解时,阳离子向石墨电极移动7.(2022·天津卷)实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(、)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,端的字迹呈白色。下列结论正确的是A.a为负极B.端的字迹呈蓝色C.电子流向为:D.如果将、换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同8.(2022·重庆卷)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法错误的是A.惰性电极2为阳极 B.反应前后WO/WO数量不变C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮 D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水9.(2022·福建卷)一种化学“自充电”的锌-有机物电池,电解质为和水溶液。将电池暴露于空气中,某电极无需外接电源即能实现化学自充电,该电极充放电原理如下图所示。下列说法正确的是A.化学自充电时,增大B.化学自充电时,电能转化为化学能C.化学自充电时,锌电极反应式:D.放电时,外电路通过电子,正极材料损耗10.(2022·辽宁卷)如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是A.左侧电极反应:B.实验结束时,b中溶液红色恰好褪去C.若c中收集气体,则样品中乙酸浓度为D.把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果11.(2022·湖北卷)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备,过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是A.生成,理论上外电路需要转移电子B.阴极上的电极反应为:C.在电解过程中向铂电极移动D.电解产生的中的氢元素来自于12.(2022·辽宁卷)某储能电池原理如图。下列说法正确的是A.放电时负极反应:B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移C.放电时每转移电子,理论上吸收D.充电过程中,溶液浓度增大13.(2022·海南卷)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。下列有关说法正确的是A.在b电极上,被还原B.金属Ag可作为a电极的材料C.改变工作电源电压,反应速率不变D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断减少14.(2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。装置示意图序号电解质溶液实验现象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有②0.1mol/LCuSO4+过量氨水阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素下列说法不正确的是A.①中气体减少,推测是由于溶液中减少,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触B.①中检测到,推测可能发生反应:C.随阴极析出,推测②中溶液减少,平衡逆移D.②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密15.(2022·浙江卷)通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和,电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒,但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是A.电极A为阴极,发生还原反应B.电极B的电极反应:C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变D.电解结束,可通过调节除去,再加入溶液以获得16.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含和等的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中A.阴极发生的反应为 B.阴极上被氧化C.在电解槽底部产生含的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等17.(2022·河北卷)科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置,工作原理示意图如图。下列说法正确的是A.电极b为阳极B.隔膜为阴离子交换膜C.生成气体M与N的物质的量之比为2:1D.反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3—+4OH—4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O18.(2021·全国甲卷)乙醛酸是一种重要的化工中间体,可用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是A.在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为:+2H++2e-=+H2OC.制得乙醛酸,理论上外电路中迁移了电子D.双极膜中间层中的在外电场作用下向铅电极方向迁移19.(2021·全国乙卷)沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率,为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的电流。下列叙述错误的是A.阳极发生将海水中的氧化生成的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的C.阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的等积垢需要定期清理20.(2021·海南
专题07 电化学及其应用-:三年(2021-2023)高考化学真题分项汇编(全国通用)(原卷版)
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