2020届高考化学一轮复习人教版电化学基础作业含答案(2)

1、电化学基础1一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是(C)水能氢能属于二次能源图中能量转化的方式至少有6种太阳能电池的供电原理与燃料电池相同太阳能、风能、氢能都属于新能源解析氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源，选项A正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，选项B正确；太阳能电池的供电原理实际是热能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者是不相同的，选项C错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，选项D正确。2.气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入

2、传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是(B)待测气体部分电极反应产物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述气体检测时，敏感电极均作电池正极检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同检测H2S时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2+4e-=2O2-解析还原剂失电子发生氧化反应的电极是负极、氧化剂得电子发生还原反应的电极是正极，根据待测气体和反应产物可知，部分气体中元素化合价上升，部分气体中

3、元素的化合价下降，所以敏感电极不一定都做电池正极，选项A错误；1molCl2和NO2得到电子的物质的量都为2mol，则检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同，选项B正确；产生的电流大小与失电子多少有关，检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，硫化氢失去电子数大于CO，所以产生电流大小不同，选项C错误；检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素化合价由2变为6而发生氧化反应，则其所在电极为负极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O24H4e=2电0，选项D错误。3近年来，我国在航空航天事业上取得了令人瞩目的成就，科学家在能量的转化，航天器的零排放

4、作出了很大的努力，其中为了达到零排放的要求，循环利用人体呼出的CO2并提供O2,设计了一种装置（如图）实现了能量的转化，总反应方程式为2CO2=2CO+O2。关于该装置下列说法正确的是（B）装置中离子交换膜为阳离子交换膜CO2参与X电极的反应方程式：CO2+2e-+H2O=CO+2OH-CN型半导体为正极，P型半导体为负极D.外电路每转移2mol电子，Y极生成气体22.4L（标准状况）解析由图可知左侧为太阳能转化为电能的装置，右侧为电解装置，根据左侧电子移动方向可知：X为阴极，所以OH-应该往Y极移动，因此离子交换膜应该为阴离子交换膜，选项A错误；X为阴极，发生还原反应，根据总反应方程式2CO

5、2=2CO+O2可知，X极发生的反应为:CO2+2e-+H2O=CO+2OH一，选项B正确；由于电子从P移向N，所以N为负极，选项C错误；Y极电极反应式为：4OH-4e-=2H,O+O2f,所以外电路每转移2mol电子，Y极生成标准状况下气体体积为11.2L,选项D错误。4.一种可充电锂一空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2（x=0或1）。下列说法正确的是（D）22x非水解电解质/高聚物隔膜放电时，多孔碳材料电极为负极放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移充电时，电池总反应为Li2O2_x=2Li+(l2

6、)O2解析放电时，02与Li+在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li+向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，选项A错误；因为多孔碳电极为正极，电子在外电路应该由锂电极流出，再流向多孔碳电极f由负极流向正极)，选项B错误；充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时，Li+向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，选项C错误；根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是02与Li+得电子转化为Li2O2，电池的负极反应应该是单质Li失电子转化为Li+，所以总反应为：2Li+(1-22x2)O2=Li2O2-x，充电的反应与放电的反应相反，所以为Li2O2-x=2Li+(1-2)O

7、2，选项D正确。为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，下列说法正确的是(DA.电子的流动方向MfFefCuSO4溶液一CuNM极电极反应式：H2N(CH2)2NH2+16OH-16e-=2Cqf+N2f+12H2O5下列装置由甲、乙部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺H2nch22nh2氧化B.当N极消耗5.6LO2时，则铁极增重32g段时间后，乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变解析根据题给信息知，甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池，M是负极，N是正极，电解质溶液为酸性溶液；乙部分是在铁上镀铜，则铁为阴极与负极相连，铜为阳极与正极相连，电子不能通过溶液，选项A错误；H2N(CH2

8、)2NH2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-=2CC2f+N2f+16H+，选项B错误；未注明是否为标准状况，无法计算5.6LC2的物质的量，选项C错误；乙部分是在铁上镀铜，电解液浓度基本不变，选项D正确。6.一种生物电化学方法脱除水体中NH扌的原理如下图所示：n2NO；NO；-下列说法正确的是(B)装置工作时，化学能转变为电能装置工作时，a极周围溶液pH降低装置内工作温度越高，NH才脱除率一定越大电极b上发生的反应之一是：2N%2e-=Nj+3C2f解析该装置是把电能转化为化学能，选项A错误；a极为阳极，电极反应为N

9、H4+2H2C-6e-=NC2-+8H+，所以a极周围溶液的pH减小，选项B正确；该装置是在细菌生物作用下进行的，所以温度过高，导致细菌死亡，NH+脱除率会减小，选项C错误；b极上反应式为2NC3+12H+10e=N2+6H2C，选项D错误。7全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8LSx(2WxW8)。下列说法错误的是(D)电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e=3LS4电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性电池充电时间越长，电池中

10、Li2S2的量越多解析原电池中电解质阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li+移动方向可知，电极a为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发生S厂Li2S8-Li2S6fLi2S4fLi2S2的还原反应，选项A正确；电池工作时负极电极方程式为：828262422Li-e-=Li+，当外电路中流过0.02mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02mol,其质量为0.14g，选项B正确；石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a的导电能力，选项C正确；电池充电时为电解池，此时电解总反应为8Li2Sx=电16Li+xS8（2x-123456阴极液（废水）pH图乙鎳回收率z惰性电

11、极阳极反应式为2H2O-4e-=O2f+4H+阴极液pH=l时，镍的回收率低主要是有较多H2生成浓缩室得到1L0.5mol/L盐酸时，阴极回收得到11.8g镍解析由图可知浓缩室中盐酸浓度增大所以废水中Cl-应该经过交换膜b进入浓缩室,而硫酸溶液中的H+应该经过交换膜a进入浓缩室，所以a、b分别为阳离子交换膜与阴离子交换膜，选项A正确；阳极发生氧化反应，为溶液中OH-放电产生O2：4OH-4e-=Oj+2H2O，也可以写成：2H2O-4e-=qf+4H+，选项B正确；阴极上主要发生：Ni2+2e-=Ni,但是如果溶液pH太小，c(H+)较大，可能发生：2H+2e-=H,f,而使镍的回收率低，选项

12、C正确；浓缩室得到1L0.5mol/L盐酸时，则有0.4molCl-进入浓缩室，电路上有0.4mol电子通过，如果阴极只有Ni2+放电，则会析出0.2molNi，即11.8g镍，但是由于阴极还发生了2H+2e-=Hj，所以得到镍的质量小于11.8g，选项D错误。10.(1)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO-，其原理如图所示(导电壳内部为纳米零价铁)。在除污过程中，纳米零价铁中的Fe为原电池的负极(填“正”或“负”)，写出C2HCl3在其表面被还原为乙烷的电极反应式为C2HCl3+5H+8e-=C2H6+3C1-。232326根据2CrO2-+2H+Cr2O7-+H2O设计图示装

13、置，以惰性电极电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图中右侧电极与电源的正极极相连，其电极反应式为4OH-4e-=C2f+2H2O(或2H2O4e-=qf+4H+)。透过交换膜的离子为_Na_,该离子移动的方向为_ba_(填“ab”或“ba”)。NaOH浓溶液NaOH稀溶液Na,Cr,C)7溶液Na,Cr,C)4溶液含有氮的的氧化物NOx尾气也可用电解法进行处理，其装置图如下(C、C2均为碳棒):铅蓄迫池Nag溶液与铅蓄电池中二氧化铅电极相连的应该是：C十(C、C2)，写出C2电极反应式:2NQ十4xe-+4xH+=N,f+2xH2O。若右侧溶液质量增加18g,则铅蓄电池中有X2o207

14、g铅放电。解析(1)由图可知，纳米零价铁中Fe失电子作负极，C2HCl3在其表面被还原为乙烷，根据电荷守恒和原子守恒，该电极反应式为：C2HCl3+5H+8e-=C2H6+3C1-。(2)根据23262CrO4-+2H+Cr2O2-+H2O反应可知：右侧b内溶液中氢离子浓度增大，平衡右移，说明溶液中氢氧根离子失电子变为氧气，发生氧化反应，该极为阳极，与电源的正极相连接，因此图中右侧电极与电源的正极相连；其电极反应式为4OH-4e-=Oj+2H2O；根据图示可知透过交换膜的离子为Na+；钠离子向阴极移动，即向电解池的左侧a方向移动，即b-a。(3)由图可知C2发生NOx-N2f,氮元素被还原，故

15、C2为阴极接铅蓄电池负极即Pb电极，故PbO2电极接C1；C1电极反应为：2均0-4e一=4H+O2f，C2电极反应为：2NOx+4xe-+4xH+=NJJ+2xH2O，设铅蓄电池中有ygPb放电，则电路上有希X2mole-通过，则有207X2molH+流向右侧，右侧通过电极反应增重：207X2X2：18，即盘2X18斗X2X-=18，故y二207g。11某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：(2)电解一段时间后，甲装置中要加入80gCuO和3molH2O才能恢复至通电前的状态，则电路上通过的

16、电子个数为_8NA。A假如乙装置的溶液体积为2L,食盐水足量，若溶液的pH从7变成14,则两极总共产生的气体在标准状态下为44.8L。如果此时将电路断开，将EF直接相连，电路上有电流产生，两极电极反应式分别为：ECl2_2e-=2C卜,FH2-2e-+2OH-=2H2O。欲用丙装置给铜镀银，G应该是银(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是AgNO3_(填化学式)。欲用丙装置精炼铜，G应该是粗铜(填“粗铜”或“精铜”)，电解一段时间后电解液中的铜离子浓度减小(填“增大”或“不变”或“减小”)，假如粗铜中杂质只有铁和锌，精炼结束后溶液总质量不变，则铁和锌的物质的量之比为_1：8_。装置丁中的现象是一X极附诉红褐色变浅，Y极附诉红褐色变深。解析(1)向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色，说明该极上氢离子放电，所以该电极是阴极，A是电源的正极。(2)甲装置中要加入80gCuO氧化铜和3molH2O才能恢复至通电前的状态，可见阴极先析出铜，后产生氢气，阳极产生氧气，由加入的氧化铜和水的量可知，电解过程中产生的氧气为2mol，所以电路上有8mol电子通过；(3)电解饱和氯化钠溶液离子方程式：2C1-+2H2O=C12f+H2f+2OH一，由pH变化可知产生的n(OH-)=2mol，所以产生的Cl2