《（江蘇版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)能與電能精練（含解析）-江蘇版高三全冊化學(xué)試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題7 化學(xué)能與電能精練（含解析）-江蘇版高三全冊化學(xué)試題（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題7　化學(xué)能與電能 【考情探究】 課 標(biāo) 解 讀 考點 原電池原理及應(yīng)用 電解原理及應(yīng)用 解讀 1.理解原電池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式 2.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施 3.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理 理解電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式 考情分析 本專題的考題以中等難度的題為主。設(shè)題形式通常有選擇題和填空題。與本專題有關(guān)的選擇題主要考查電極反應(yīng)式正誤判斷、正負(fù)極和陰陽極判斷、電子和電流流向判斷以及電極產(chǎn)物判斷等;填空題主要考查電極反應(yīng)式的書寫和電池總反應(yīng)式的

2、書寫、正負(fù)極和陰陽極的判斷。通常伴隨考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)知識 備考指導(dǎo) 2021年高考備考重點關(guān)注新型燃料電池有關(guān)知識和與化工生產(chǎn)有密切關(guān)系的電化學(xué)反應(yīng)。熟練掌握基礎(chǔ)知識,適當(dāng)做一些“新穎題”拓展思路,以一種積極的狀態(tài)備考 【真題探秘】 基礎(chǔ)篇固本夯基 【基礎(chǔ)集訓(xùn)】 考點一　原電池原理及應(yīng)用 1.鎂—空氣電池的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A.電池工作時電極B上會生成少量氣體,該氣體可能是H2 B.電池工作時,電子由電極A經(jīng)外電路流向電極B C.若采用陰離子交換膜,能防止負(fù)極區(qū)形成Mg(OH)2沉淀 D.電池工作時的主要反應(yīng)為:2Mg

3、+O2+2H2O2Mg(OH)2 答案　C　 2.“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置,其工作原理如下圖。下列說法正確的是(　　) A.該裝置是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 B.正極的電極反應(yīng)式為:C2O42--2e-2CO2↑ C.每得到1mol草酸鋁,電路中轉(zhuǎn)移3mol電子 D.利用該裝置可捕捉大氣中的CO2 答案　D　 3.(2018蘇州調(diào)研,12)下列說法正確的是(　　) A.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的ΔH<0,ΔS<0 B.若在海輪外殼上附著一些銅塊,則可以減緩海輪外殼的腐蝕 C.用pH均為11的氨水和NaOH溶液分別中和等體積、等濃度的鹽酸,

4、消耗氨水的體積大 D.H2O與Na2O2反應(yīng)生成1molO2,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4×6.02×1023 答案　A　 考點二　電解原理及應(yīng)用 4.一種生物電化學(xué)方法脫除水體中NH4+的原理如下圖所示: 下列說法正確的是(　　) A.裝置工作時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B.裝置工作時,a極周圍溶液pH降低 C.裝置內(nèi)工作溫度越高,NH4+脫除率一定越大 D.電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一是2NO3--2e-N2↑+3O2↑ 答案　B　 5.H2S有劇毒,石油化工中常用以下方法處理石油煉制過程中產(chǎn)生的H2S廢氣。先將含H2S的廢氣(其他成分不參與反應(yīng))通入FeCl3溶液中,過濾后將溶液

5、加入以鐵和石墨棒為電極的電解槽中電解(如下圖所示),電解后溶液可以循環(huán)利用。下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A.過濾所得沉淀的成分為S和FeS B.與外接電源a極相連的電極反應(yīng)式為Fe2+-e-Fe3+ C.與外接電源b相連的是鐵電極 D.若有0.20mol的電子轉(zhuǎn)移,得到氫氣2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 答案　A　 6.廢水中的有害物質(zhì)不同,處理方法也不相同。 酸性廢水中的NH4+可在一定條件下利用硝酸鹽菌轉(zhuǎn)化為NO3-,再用圖甲電化學(xué)裝置除去NO3-。 ①1molNH4+轉(zhuǎn)化為NO3-需要消耗O2的物質(zhì)的量為　　　　　。? ②陰極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　。?

6、 甲 答案　(1)①2mol　②2NO3-+10e-+12H+N2↑+6H2O 綜合篇知能轉(zhuǎn)換 【綜合集訓(xùn)】 1.(2019揚州期中,9)H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為:2H2S(g)+O2(g)S2(s)+2H2O(l)　ΔH=-632kJ·mol-1,如圖為H2S燃料電池的示意圖。下列說法正確的是(　　) A.電極b為電池的負(fù)極 B.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-4OH- C.電路中每流過4mol電子,電池會產(chǎn)生632kJ電能 D.每34gH2S參與反應(yīng),有2molH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū) 答案　D

7、　 2.(2018南通海門中學(xué)調(diào)研二,9)含乙酸鈉和對氯苯酚()的廢水可以利用微生物電池除去,其原理如下圖所示。 下列說法正確的是(　　) A.該裝置中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.每轉(zhuǎn)移8mol電子消耗1molCH3COO- C.電子從A極經(jīng)導(dǎo)線流向B極 D.A極電極反應(yīng)式為 答案　B　 3.[2020屆仿真沖刺練二,20(5)(6)]甲醇不僅是重要的化工原料,還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。 Ⅱ.如圖是甲醇燃料電池工作原理示意圖。 (5)當(dāng)內(nèi)電路轉(zhuǎn)移1.5molCO32-時,消耗甲醇的質(zhì)量是　　　g。? (6)正極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答

8、案?、?(5)16　(6)O2+2CO2+4e-2CO32- 4.[2020屆揚州中學(xué)開學(xué)測試,19(2)]CO2的資源化對于構(gòu)建低碳社會具有重要意義。 (2)高溫共電解CO2和H2O是一種制備清潔燃料的新技術(shù),其原理如圖所示。電極a上的電極反應(yīng)式是H2O+2e-H2+O2-和　。? 答案　(2)CO2+2e-CO+O2- 應(yīng)用篇知行合一 【應(yīng)用集訓(xùn)】 1.(2020屆南通栟茶中學(xué)學(xué)情監(jiān)測一,10)鋅-空氣電池(原理如圖)適宜用作電動車的動力電源,該電池放電時Zn轉(zhuǎn)化為ZnO。該電池工作時下列說法正確的是(　　) A.氧氣在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B.該電池的負(fù)極反

9、應(yīng)為Zn+H2O-2e-ZnO+2H+ C.該電池放電時OH-向石墨電極移動 D.該電池充電時應(yīng)將Zn電極與電源負(fù)極相連 答案　D　 2.(2020屆南師附中階段測試一,10)金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點,有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O4M(OH)n。 已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。 下列說法不正確的是(　　) A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面 B.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Al-

10、空氣電池的理論比能量最高 C.Mg-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-4M(OH)n D.在Mg-空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜 答案　C　 3.(2019鹽城期中,13)2017年法國科研人員發(fā)明一種新的低能量電解合成1,2-二氯乙烷的方法,其原理及裝置如下圖所示: 裝置工作時,下列說法正確的是(　　) A.化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? B.陽極主要發(fā)生2Cl--2e-Cl2↑ C.X、Y依次為陰離子交換膜、陽離子交換膜 D.該工藝總反應(yīng)為CH2CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH

11、2Cl 答案　CD　 4.(2018蘇中蘇北七市調(diào)研二,10)鋁石墨雙離子電池是一種全新低成本、高效電池,原理為AlLi+Cx(PF6)Al+xC+Li++PF6-,電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.放電時外電路中電子向鋁鋰電極移動 B.放電時正極反應(yīng)為Cx(PF6)+e-xC+PF6- C.充電時應(yīng)將鋁石墨電極與電源負(fù)極相連 D.充電時,若電路中轉(zhuǎn)移1mol電子,陰極質(zhì)量增加9g 答案　B　 創(chuàng)新篇守正出奇 創(chuàng)新集訓(xùn) 1.(2019云南保山市級統(tǒng)一檢測,12)中國科學(xué)家用墨汁書寫后的紙張作為空氣電極,設(shè)計并組裝了輕型、柔性、能折疊的可充電鋰-空氣電池

12、如圖甲,電池的工作原理如圖乙。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.放電時,紙張中的纖維素作為鋰電池的負(fù)極 B.充電時,若陽極放出1molO2,則有4mole-回到電源正極 C.閉合開關(guān)K給鋰電池充電,X對應(yīng)充電電極上的反應(yīng)為Li++e-Li D.放電時,Li+由正極經(jīng)過有機(jī)電解質(zhì)溶液移向負(fù)極 答案　C　 2.(2019江西南昌一模,13)微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時去除的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是(　　) A.好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)為NH4++2O2NO3-+2H++H2O B.B極電勢比A極電勢低 C.A極的電極

13、反應(yīng)式為CH3COO-+8e-+2H2O2CO2↑+7H+ D.當(dāng)電路中通過1mol電子時,理論上總共生成2.24LN2 答案　A　 3.(2019河南中原名校聯(lián)考,11)一種電催化合成氨的裝置如圖所示。該裝置工作時,下列說法正確的是(　　) A.圖中涉及的能量轉(zhuǎn)化方式共有3種 B.兩極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1 C.電路中每通過1mol電子,有1molH+遷移至a極 D.b極上發(fā)生的主要反應(yīng)為N2+6H++6e-2NH3 答案　D　 【五年高考】 考點一　原電池原理及應(yīng)用 1.(2018江蘇單科,10,2分)下列說法正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　

14、　　　　　　 A.氫氧燃料電池放電時化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能 B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C.3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023 D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快 答案　C　 2.(2015江蘇單科,10,2分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是(　　) A.反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子 B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+2OH--2e-2H2O C.電池工作時,CO3

15、2-向電極B移動 D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-2CO32- 答案　D　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3.(2018課標(biāo)Ⅲ,11,6分)一種可充電鋰—空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時,O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x(x=0或1)。下列說法正確的是(　　) A.放電時,多孔碳材料電極為負(fù)極 B.放電時,外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極 C.充電時,電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移 D.充電時,電池總反應(yīng)為Li2O2-x2Li+(1-x2)O2↑ 答案　D　 4.[2016江蘇單科,20(1)(2),7分]鐵炭混合物(

16、鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。 (1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72-的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,其電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)在相同條件下,測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如下圖所示。 ①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。? ②當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反

17、降,其主要原因是　。? 答案　(7分)(1)Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2O(2分) (2)①活性炭對Cu2+和Pb2+有吸附作用(2分) ②鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,鐵炭混合物中微電池數(shù)目減少(3分) 考點二　電解原理及應(yīng)用 5.(2018課標(biāo)Ⅰ,13,6分)最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下圖所示,其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為: ①EDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S2H++S+2EDTA-Fe2+

18、 該裝置工作時,下列敘述錯誤的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.陰極的電極反應(yīng):CO2+2H++2e-CO+H2O B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng):CO2+H2SCO+H2O+S C.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低 D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為酸性 答案　C　 6.[2019江蘇單科,20(2),4分]CO2的資源化利用能有效減少CO2排放,充分利用碳資源。 (2)電解法轉(zhuǎn)化CO2可實現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理示意圖如圖2。 圖2 ①寫出陰極CO2還原為HCOO-的電極反應(yīng)式:　　

19、　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②電解一段時間后,陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(2)①CO2+H++2e-HCOO-或CO2+HCO3-+2e-HCOO-+CO32- ②陽極產(chǎn)生O2,pH減小,HCO3-濃度降低;K+部分遷移至陰極區(qū) 7.[2017江蘇單科,16(4)(5),6分]鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下: 注:SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。 (4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原

20、理如圖所示。陽極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為　　　　　。? (5)鋁粉在1000℃時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是　。? 答案　(4)4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑　H2 (5)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜 8.(2019北京理綜,27,14分)氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一,高純氫的制備是目前的研究熱點。 (1)甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。 ①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2,其物質(zhì)的量之比為4∶1

21、,甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng): ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)　ΔH1 ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH2 ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g)　ΔH3 …… ⅲ為積炭反應(yīng),利用ΔH1和ΔH2計算ΔH3時,還需要利用　　　　　　　　　　　　　　　　　反應(yīng)的ΔH。? ③反應(yīng)物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于初始反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,目的是　　　　(選填字母序號)。? a.促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化 b.促進(jìn)CO轉(zhuǎn)化為CO2 c.減少積炭生成

22、 ④用CaO可以去除CO2。H2體積分?jǐn)?shù)和CaO消耗率隨時間變化關(guān)系如下圖所示。 從t1時開始,H2體積分?jǐn)?shù)顯著降低,單位時間CaO消耗率　　　　(填“升高”“降低”或“不變”)。此時CaO消耗率約為35%,但已失效,結(jié)合化學(xué)方程式解釋原因:　? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如下。通過控制開關(guān)連接K1或K2,可交替得到H2和O2。 ①制H2時,連接　　　　。產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　　　　　　。? ②改變開關(guān)連接方式,可得O2。 ③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)式

23、,說明電極3的作用:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)①CH4+2H2O4H2+CO2 ②C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)或C(s)+CO2(g)2CO(g) ③abc ④降低　CaO+CO2CaCO3,CaCO3覆蓋在CaO表面,減少了CO2與CaO的接觸面積 (2)①K1　2H2O+2e-H2↑+2OH- ③制H2時,電極3發(fā)生反應(yīng):Ni(OH)2+OH--e-NiOOH+H2O。制O2時,上述電極反應(yīng)逆向進(jìn)行,使電極3得以循環(huán)使用 教師專用題組 考點一　原電池原理及應(yīng)

24、用 1.(2013江蘇單科,9,2分)Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如下。該電池工作時,下列說法正確的是(　　) A.Mg電極是該電池的正極 B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C.石墨電極附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正極移動 答案　C　 2.(2010江蘇單科,11,4分)下圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是(　　) A.該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化 B.裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-4OH- C.裝置X能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生 D.裝置X、Y形成的子

25、系統(tǒng)能實現(xiàn)物質(zhì)的零排放,并能實現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化 答案　C　 3.(2019天津理綜,6,6分)我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池,其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液,提高電池的容量。下列敘述不正確的是(　　) A.放電時,a電極反應(yīng)為I2Br-+2e-2I-+Br- B.放電時,溶液中離子的數(shù)目增大 C.充電時,b電極每增重0.65g,溶液中有0.02molI-被氧化 D.充電時,a電極接外電源負(fù)極 答案　D　 4.(2016課標(biāo)Ⅱ,11,6分)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤··的是(　　) A

26、.負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-Mg2+ B.正極反應(yīng)式為Ag++e-Ag C.電池放電時Cl-由正極向負(fù)極遷移 D.負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 答案　B　 5.(2016課標(biāo)Ⅲ,11,6分)鋅—空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反應(yīng)為2Zn+O2+4OH-+2H2O2Zn(OH)42-。下列說法正確的是(　　) A.充電時,電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動 B.充電時,電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小 C.放電時,負(fù)極反應(yīng)為:Zn+4OH--2e-Zn(OH)42- D.放電時,電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況

27、) 答案　C　 6.(2015課標(biāo)Ⅰ,11,6分)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤··的是(　　) A.正極反應(yīng)中有CO2生成 B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移 C.質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū) D.電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O26CO2+6H2O 答案　A　 7.(2015天津理綜,4,6分)鋅銅原電池裝置如圖所示,其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B.電池工作一段時間后,甲池的c(SO42-)減小 C.電池工作一段時間

28、后,乙池溶液的總質(zhì)量增加 D.陰陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動,保持溶液中電荷平衡 答案　C　 考點二　電解原理及應(yīng)用 8.(2017課標(biāo)Ⅰ,11,6分)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是(　　) A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整 答案　C　 9.[2014江蘇單科,20(1),4分]硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的

29、重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。 (1)將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng): S2--2e-S (n-1)S+S2-Sn2- ①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式:　。? ②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì),其離子方程式可寫成　。? 答案　(4分)(1)①2H2O+2e-H2↑+2OH- ②Sn2-+2H+(n-1)S↓+H2S↑ 10.[2011江蘇單科,20(4)(5),4分]氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點。 已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g

30、) ΔH=206.2kJ·mol-1 CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=247.4kJ·mol-1 2H2S(g)2H2(g)+S2(g)　ΔH=169.8kJ·mol-1 (4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖乙(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時,陽極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　。? 圖乙 (5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時,Mg2Cu與H2反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.077)。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　

31、　　　　　　　　　。? 答案　(4)CO(NH2)2+8OH--6e-CO32-+N2↑+6H2O (5)2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2 11.(2017天津理綜,7,14分)某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4。考慮到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設(shè)計的電解分離裝置(如圖),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用?；卮稷窈廷蛑械膯栴}。 Ⅰ.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應(yīng)條件未標(biāo)明) (1)反應(yīng)①所加試劑NaOH的電子式為　　　　　　,B→C的反應(yīng)條件為　　　,C→Al的制備

32、方法稱為　　　　。? (2)該小組探究反應(yīng)②發(fā)生的條件。D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化;加熱有Cl2生成,當(dāng)反應(yīng)停止后,固體有剩余,此時滴加硫酸,又產(chǎn)生Cl2。由此判斷影響該反應(yīng)有效進(jìn)行的因素有(填序號)　　　。? a.溫度 b.Cl-的濃度 c.溶液的酸度 (3)0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2·xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? Ⅱ.含鉻元素溶液的分離和利用 (4)用惰性電極電解時,CrO42-能從漿液中分離出來的原因是　　　　　　　　　　　

33、　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　,分離后含鉻元素的粒子是　　　　　　;陰極室生成的物質(zhì)為　　　　　　　(寫化學(xué)式)。? 答案　(14分) (1)Na+[··O······H]-　加熱(或煅燒)　電解法 (2)ac (3)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)TiCl4(l)+2CO(g)　ΔH=-85.6kJ·mol-1 (4)在直流電源作用下,CrO42-通過陰離子交換膜向陽極室移動,脫離漿液　CrO42-和Cr2O72-　NaOH和H2 【三年模擬】 一、選擇題(每題4分,共40分) 1.(2020屆南通調(diào)研,9)我國科學(xué)家研發(fā)了一種Na-CO2二次電池。

34、將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池放電時的反應(yīng)為3CO2+4Na2Na2CO3+C,下列說法正確的是(　　) A.負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)為電池的負(fù)極 B.充電時電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C.放電時,正極反應(yīng)為:3CO2+4e-2CO32-+C D.放電時Na+移向電源的負(fù)極 答案　C　 2.(2020屆仿真沖刺練三,10)電滲析法淡化海水裝置示意圖如圖所示,電解槽中陰離子交換膜和陽離子交換膜相間排列,將電解槽分隔成多個獨立的間隔室,海水充滿在各個間隔室中。通電后,一個間隔室的海水被淡化,而其相鄰間隔室的海水被濃縮,從而實現(xiàn)了淡水和濃縮海

35、水分離。下列說法正確的是(　　) A.離子交換膜b為陽離子交換膜 B.各間隔室的排出液中,①③⑤⑦為淡水 C.通電時,電極1附近溶液的pH比電極2附近溶液的pH變化明顯 D.淡化過程中,得到的濃縮海水沒有任何使用價值 答案　B　 3.(2020屆仿真沖刺練一,10)碳排放是影響氣候變化的重要因素之一。最近,科學(xué)家研發(fā)出一種新系統(tǒng),“溶解”水中的二氧化碳,以觸發(fā)電化學(xué)反應(yīng),生成電能和氫氣,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法中不正確的是(　　) A.系統(tǒng)工作時,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 B.系統(tǒng)工作時,電流由a極沿導(dǎo)線流向b極 C.系統(tǒng)工作時,b極區(qū)可能會析出固體 D.系統(tǒng)工作時

36、,b極區(qū)的電極反應(yīng)式為2CO2+2H2O+2e-2HCO3-+H2 答案　B　 4.(2020屆南通如皋中學(xué)階段測試一,10)圖甲是一種利用微生物將廢水中的尿素[CO(NH2)2]的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能并生成環(huán)境友好物質(zhì)的裝置,同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅。下列說法中正確的是(　　) A.圖甲中H+透過質(zhì)子交換膜由右向左移動 B.圖乙中溶液的顏色會逐漸變淺 C.M電極的反應(yīng)式:CO(NH2)2-14e-+5H2OCO2↑+2NO2↑+14H+ D.當(dāng)圖甲中消耗0.5molCO(NH2)2時,圖乙中鐵電極增重96g 答案　D　 5.(2019南京、鹽城一模,13)Mg/Li

37、FePO4電池的電池反應(yīng)為xMg2++2LiFePO4xMg+2Li1-xFePO4+2xLi+,其裝置示意圖如下。下列說法正確的是(　　) A.放電時,Li+被還原 B.充電時,電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 C.放電時,電路中每流過2mol電子,有1molMg2+遷移至正極區(qū) D.充電時,陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)為LiFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+ 答案　BD　 6.(2019蘇州期末,10)鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用普遍的化學(xué)電池,新型液流式鉛酸蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì),電池總反應(yīng):Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2O。下列有關(guān)新型液流式鉛酸蓄電池的說法正確的是(

38、　　) A.充電和放電時,溶液中Pb2+濃度均保持不變 B.放電時溶液中H+向正極移動 C.放電時,正、負(fù)電極質(zhì)量均會增大 D.充電時的陽極反應(yīng)式:Pb2++4OH--2e-PbO2+2H2O 答案　B　 7.(2019泰州一模,10)下列說法正確的是(　　) A.銅鋅原電池中,鹽橋中的K+和NO3-分別移向負(fù)極和正極 B.SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g)必須在高溫下反應(yīng)才能發(fā)生,則ΔH>0 C.室溫下,將Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀釋,c(HCO3-)c(CO32-)減小 D.電解精煉銅時,若陰極析出3.2g銅,則陽極失電子數(shù)大于6.02×

39、1022 答案　B　 8.(2019無錫期中,9)以柏林綠Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池,其放電工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是　(　　) A.放電時,正極反應(yīng)為Fe[Fe(CN)6]+2Na++2e-Na2Fe[Fe(CN)6] B.充電時,Mo(鉬)箔接電源的負(fù)極 C.充電時,Na+通過交換膜從左室移向右室 D.外電路中通過0.2mol電子的電量時,負(fù)極質(zhì)量變化為2.4g 答案　B　 9.(2019江蘇七市二模,10)某微生物電解池(MEC)制氫工作原理如下圖所示。用該電解池電解0.1mol·L-1的CH3COOH溶液,下列說法正確的是(　　)

40、 A.Y為電源的正極 B.該電解裝置中,陽極的電極反應(yīng)式為:CH3COOH+2H2O-8e-2CO2↑+8H+ C.當(dāng)2molH+通過質(zhì)子交換膜時,產(chǎn)生22.4LH2 D.電解一段時間后,溶液中c(CH3COO-)c(CH3COOH)的值變小 答案　B　 10.(2018蘇南蘇北七市三模,12)下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.一定條件下反應(yīng)2SO2+O22SO3達(dá)到平衡時,v(O2)正=2v(SO3)逆 B.用下圖所示方法可保護(hù)鋼閘門不被腐蝕 C.常溫下,向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固體,溶液中c(NH3·H2O)c(NH4+)·c(H+)的值增大 D.常溫下,

41、pH=2的鹽酸與pH=12的Ba(OH)2溶液等體積混合,兩者恰好完全反應(yīng) 答案　CD　 二、非選擇題(共40分) 11.[2020屆仿真沖刺練四,16(6)(7)](4分)(6)工業(yè)上,以石墨為電極,電解亞鐵氰化鉀溶液可以制備鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6],可用于檢驗Fe2+},陽極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (7)設(shè)計如圖實驗探究犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理。 操作 現(xiàn)象 (i)取鐵極附近的溶液于試管中,滴加鐵氰化鉀溶液 無明顯現(xiàn)象 (ii)在U形管鐵極附近滴加鐵氰化鉀溶液 產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 得出結(jié)論:①鋅能保護(hù)鐵;②　　　　　　

42、　　　　　　　　　　。? 答案　(6)[Fe(CN)6]4--e-[Fe(CN)6]3- (7)鐵能被鐵氰化鉀氧化生成Fe2+ 12.[2020屆南通如皋中學(xué)階段測試一,16(5)](4分)(5)采用電解法處理含鉻廢水原理如下圖所示。陽極區(qū)溶液中發(fā)生反應(yīng):Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,陽極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　,陰極產(chǎn)生的氣體為　　　　(填化學(xué)式)。? 答案　(5)Fe-2e-Fe2+　H2 13.[2020屆連云港新海中學(xué)學(xué)情檢測二,20(4)(5)](4分)煙氣中的氮氧化物是造成大氣污染的重要因素。 (4)有

43、人設(shè)想采用下列方法減少煙氣中的氮氧化物對環(huán)境的污染:用天然氣中的CH4、H2等還原SO2,從產(chǎn)物中分離出一種含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為94%的化合物,并用這種化合物來還原NOx。請寫出這種含硫化合物和NOx反應(yīng)的化學(xué)方程式:　。? (5)某工業(yè)廢水中含有毒性較大的CN-,可用電解法將其轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,裝置如圖所示。電解池中生成N2的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(4)2xH2S+2NOxN2+2xH2O+2xS↓ (5)2CN-+12OH--10e-2CO32-+N2↑+6H2O 14.[2019徐州、淮安、連云港調(diào)研,20(3)](2分)SO2、NO是大氣污染

44、物,NH4NO3、H2SO4等是水體污染物,有效去除這些污染物是一項重要課題。 (3)電解法除去工業(yè)廢水中的硝酸銨的裝置示意圖如下所示,陰極電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　 　　。? 答案　(3)2NH4++2e-2NH3↑+H2↑ 15.[2019揚州一模,20(4)](4分)廢水中過量的氨氮(NH3和NH4+)會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。某科研小組用NaClO氧化法處理氨氮廢水。已知:①HClO的氧化性比NaClO強(qiáng);②NH3比NH4+更易被氧化;③國家標(biāo)準(zhǔn)要求經(jīng)處理過的氨氮廢水pH要控制在6~9。 (4)利用微生物燃料電池可以對氨氮廢水進(jìn)行處理,其裝置如上圖所示。閉合電路

45、后,負(fù)極室與正極室均產(chǎn)生氮氣,則負(fù)極室中NH4+發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　。該裝置除了能對氨氮廢水進(jìn)行處理外,另一個突出的優(yōu)點是　　　　　　　　　　　　。? 答案　(4)2NH4+-6e-N2↑+8H+　將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能(或能處理硝態(tài)氮廢水) 16.[2019無錫期中,20(3)](6分)二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫等物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護(hù)環(huán)境。 (3)間接電化學(xué)法可對大氣污染物NO進(jìn)行無害化處理,其工作原理如上圖所示,質(zhì)子膜允許H+和H2O通過。電極Ⅰ的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　　　　　　　,每處理1molNO,可同時得到　　　　

46、gO2。? 答案　(3)2HSO3-+2e-+2H+S2O42-+2H2O　16 17.[2019南京、鹽城二模,20(4)](6分)H2O2在Fe2+、Cu2+的存在下生成具有強(qiáng)氧化性的·OH(羥基自由基),·OH可將有機(jī)物氧化降解。 (4)如圖為水體中有機(jī)污染物降解的一種反應(yīng)機(jī)理。陽極的電極反應(yīng)式為　　　　　　　　,X微粒的化學(xué)式為　　　　　　,陰極附近Fe2+參與反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(4)Fe-2e-Fe2+　O2-　H2O2+H++Fe2+Fe3++H2O+·OH 18.[2019南通啟東中學(xué)階段檢測一,17(3)](6分)

47、偏釩酸銨(NH4VO3)為白色或微黃色的晶體粉末,微溶于水和氨水,難溶于冷水。 (3)釩電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動液態(tài)的二次電池。某釩電池總反應(yīng)為VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O。 ①放電時釩電池的負(fù)極反應(yīng)式為　　　　　　　　　。? ②用該釩電池在鐵制品上鍍銅,鐵制品應(yīng)與電池的　　　(填“正極”或“負(fù)極”)相連。若電鍍開始時兩電極質(zhì)量相等,電鍍一段時間后,兩電極質(zhì)量之差為128g,此時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為　　　　　　。? 答案　(3)①V2+-e-V3+?、谪?fù)極　2mol 19.[2018蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研一,20(4)](4分)(4)①用石灰乳吸收氮的氧化物,原理為: 4NO2+2Ca(OH)2Ca(NO3)2+Ca(NO2)2+2H2O NO2+NO+Ca(OH)2Ca(NO2)2+H2O 為使吸收充分,V(NO2)/V(NO)　　　(填“≥”或“≤”)1。? ②目前可采用電解的方法除去廢水中的NO2-,原理如圖所示。寫出陰極的電極反應(yīng)式:　　　　　　　　　 　　。? 答案　(4)①≥?、?NO2-+6e-+8H+N2↑+4H2