2023二轮复习专项练习(化学)专题突破练五-电化学

专题突破练五电化学

一、选择题

1.（双选）（2021河北唐山二模）某化学实验探究小组探究MnO?与某些盐溶液的反应，设计如图装置。

左烧杯中加入50mL6mol-L1硫酸,右烧杯中加入50mL6mol-L1CaCl2溶液,盐桥选择氯化钾琼

脂。当闭合开关K时，电流表中出现指针偏转，下列说法正确的是（）

A.该实验装置属于电解池

B.左侧烧杯中的电极反应为MnO2+4H++2e-Mn2++2H2。

C.C电极上发生还原反应，产生的气体可使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝

D.若将盐桥中氯化钾琼脂换成KNCh琼脂，则C电极上产生的气体的总量减少

2.（2021江苏苏锡常镇四市调研一）A1-N2二次电池以离子液体为电解质，其工作原理如图所示。石墨

烯/Pd作为电极催化剂,可吸附N2。下列说法正确的是（）

A.充电时，可实现氮的固定

B.充电时，阴极上反应为AIJ++3e-AI

C.放电时，正极上反应为8A12CG+N2+6e-2A1N+14AICQ

D.放电时，石墨烯/Pd用于提高N2反应的活化能

3.（双选）（2021山东日照一模）纳米珪基锂电池是一种新型二次电池，电池装置如图所示，工作时硅基电

极上的反应为Li“Si-〃e-^=Si+〃Li，卜列说法正确的是（）

OOO

硅基电极有机聚合物三元锂电极

Li.Si电解质LijMQy

A.电池工作时，硅基电极的电势高于三元锂电极的电势

B.电池充电时，三元锂电极反应式可能为LiMQw?e-tii.”MQ、.+〃Li+

C.将有机聚合物电解质换为锂盐水溶液，可提高电池工作效率并能延长电池使用寿命

D.若工作前电池两极的质量相等，电路中转移0.2mol电子时,两极的质量相差2.8g

4.（双选）（2021湖南常德一模阂硼烷（NH.rBHA电池装置如图所示（起始未加入氨硼烷之前，两极室内

液体质量相等），该电池工作时的总反应为NH3BH3+3H2O2-NH4BO2+4H。下列说法错误的是

)

NHj-BHj-1

质子交换膜

A.b极为正极

B.电池工作时,H+通过质子交换膜向右移动

=

C.a极的电极反应式为NH3BH3-6e+6OH~NHj+B02+4H2O

D.当加入6.2gNH3-BH3（假设全部消耗）时,左右两极室内液体质量差为5g

5.（双选）（2021河北张家口一模）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，下列说法正确的是（

直流电源

A.a为宜流电源的负极

B.阴极区溶液pH减小

C.Mn2\Mn-3+之间转化可加快电子转移

D.导线中流过4.5mole-同时阳极区溶液质量增加44g

6.（2021广东选择考模拟）一种利用纳米VzO,纤维为电极的Li-Mg二次电池的工作原理如图所示。

下列说法正确的是（）

离子交换膜

A.放电时，电池的负极反应为Mg2++2e-^Mg

R.充电时，阳极反应式可以表示为Livq,e-U++V2O5

C.该电池的电解质溶液可以为1mol-L-'的LiCl-MgCb混合水溶液

D.电池中所用离子交换膜为阴离子交换膜

7.（2021福建泉州质量监测三）双极膜（BP）是一种能将水分子解离成H+和OH-的特殊离子交换膜。应

用双极膜制取聚合硫酸铁净水剂［FC2（OH）”（SO4）3.5MPFS）的电化学装置如图所示。下列说法错误的

是（）

硫酸铁稀硫酸

溶液

A.M为阴离子交换膜，乙为OH-

B.电极a的电极反应式为2H++2e-H2T

C.电流过大，会使PFS产品含量降低

D.若制得1molFe（OH）SO/3,理论上转移的电子为2mol

8.（2021湖南卷）锌-澳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•澳液流电池工作原理如图所示：

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ZnBn的浓度不断减小

C.充电时.M极的电极反应式为Zn2++2e-Zn

D.隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过

二、非选择题

9.（2021北京海淀一模）锂电池有广阔的应用前景。用“循环电沉积”法处理某种锂电池，可使其中的Li

电极表面生成只允许Li+通过的Li2cCh和C保护层，工作原理如图I,具体操作如下。

i.将表面洁净的Li电极和MoS?电极浸在溶有CO?的有机电解质溶液中。

ii.0-5rnin,a端连接电源正极,b端连接电源负极，电.解,M0S2电极上生成Li2co3和C”

iii.5-10min.a端连接电源负极,b端连接电源正极,电解,M0S2电极上消耗Li2c。3和C,Li电极上生成

Li2c（MIC

步骤ii和步骤iii为1个电沉积循环。

N.重复步骤ii和步骤方的操作，继埃完成9个电沉枳循环。

专题突破练五电化学

1.BD解析该实脸装置没有外接电源，故不属于电解池，属于带盐桥的原电池,A项错

误。左侧烧杯中电极为正极，发生的电极反应为MnO2+4H++2c——MM++2H2O,B项正

确。C电极为负极，发生的电极反应为2Cr・2e--CbT，产生的气体Cb可使湿泗的碘化钾

淀粉试纸变篮C项错误。由于盐桥中的阴离子移向负极区,故若将盐桥中KC1琼脂换成

KNO3琼脂，则负极区的C「的物质的量减少，故C电极上产生的气体的总量减少,D项正

瑜。

2.C解析氮,元素从游离态变为化合态的过程称为氮,的固定,该电池放电时，氮气在正极

上得到电子发生还原反应转化为氮化铝,实现了泉的固定,A项错误。放电时负极反应为

Al-3e-+7Alet_4A12CU；充电时，阴极反应为4Ahe1尹3&—A1+7A1CJB项错误。放电

时，氮气在正极上发生还原反应生成氮化铝，铝元素来自AhCU，正极反应为

8AI2CG+N2+6D—2A1N+14A1C1,C项正确。放电时，石墨炜/Pd作为正极的催化剂，可降

诋N?反应的活化能，增大反应速率,D项错误。

3.BD解析电池工作时,硅基电极上的反应为Li„Si-/?e-—Si+〃Li+,故硅基电极为负极，其

电势低于三元锂也极的电势,A项错误。电池充电时，三元锂电极连接正极,为阳极，阳极

上LiM.Q、失电子产生Li+,电极反应式可能为LiMQ厂〃D—Lii.〃MQ.、+〃Li+,B项正确。

锂为活泼金属，能与锂盐水溶液中的水反应,故不能将有机聚合物电解质换为锂盐水溶

液,C项错误。原电池工作时,Li+移向正极，使负极质量减少、正极质量增加，转移1mol

电子时，有1molLi.移动,两极质量相差2molx7gmor,=14g,则电路中转移0.2mol电子

时，两极的质量相差14gxO.2=2.8g,D项正确。

4.CD解析电池工作时的总反应为NH3BH3+3H2O2—NH4BO2+4H2O;负

极:NH3-BH3+2H2O-6e--NFQ+B0'+6H+;正极:七。2+2日+2修一2H20。可判断出a极为

负极,b极为正极,A项正确,C项错误。a极上生成氢离子,b极上消耗氢离子，故电池工作

时,HT通过质子交换膜向右移动.B项正确。6.2gNH3・BH3的物质的量为一

31gmol

mol,生成的H+的物质的量为1.2mokb极区增加1.2molFT,故当加入6.2gNH3BH3时，

左、右两极室内液体质量差为6.2g-1.2molx2xlg.mor】=3.8g,D项错误。

5.AC解析由图及Mn元素的化合价变化可知,Mi?+失去电子,发生氧化反应，电极反应

2+3+

为Mn-e-Mn3+,M/+再与FcS(s)发生反应FeS+9Mn+4H2O—

9Mn2++8H++Fc3++SOV所以右侧电极为阳极，则b为直流电源的正极、a为直流电源的负

极,A项正确°在阴极上是氢离子得电子的还原反应2H++2e-—Hzf,转移2moi电子时，

阴极区消耗2molH+,同时有2molH+由阳极区经质子交换膜移入阴极区,故溶液pH不

变,B项错误。Mn2\M/+之间转化,起到在FeS和电极之间传递电子的作用，可加快电

子转移C项正确。由电极反应式知，导线中流过4.5mole-时，根据

FeS~9MiF~9e-〜9H+

88g9mol9g

m(增加)4.5mol，〃(减少)

皿增加)二44g,"i(减少)=4.5g,所以有44gFeS参加反应,同时有4.5g氢离子移入阴

极区，故阳极区溶液质量增加44g-4.5g=39.5g,D项错误。

6.B解析放电时负极反应为Mg-2D—Mg2+,A项错误。充电时，阳极LiVzOs失去电子

1

生成V2O5,B项正确。若电解质溶液为1mol-L-的LiCl-MgCb溶液,充电时，阴极不再是

Mg2+得电子,C项错误。由图可知，通过离子交换膜的离子为Mg2+和Li'则离子交换膜是

阳离子交换膜,D项错误。

7.D解析由图可知交换膜M右侧的产物为硫酸，可知SO*从硫酸铁溶液进入硫酸室

中,M为阴离子交换膜;根据BP膜两侧电荷的分布,可判断出甲为H+,乙为OH,A项正

确。由H+向a极移动，可判断a极为阴极,a极的电极反应式为2H++2e「一H2f,B项正

确。电流过大会使大量OFF进入硫酸铁溶液室中，生成氢氧化铁沉淀，使PFS含量降低,C

项正确。若制得1mol[Fe(OH)SO4]3,则有3molOFT进入硫酸铁溶液室中，理论上转移的

电子为3mol,D项错误。

8.B解析该电池放电反应总方程式:Zn+Bn—ZnBn,放电时,Bn在正极反应,ZnBn被循

环回路“回收”至左侧贮液器中,A项正确,B项错误;充电时，锌极为阴极，发生还原反

应:Zn2++2e-—Zn,C项正确;放电时,Bn得电子产生通过隔膜迁移至负极区，形成

ZnBn回流至左侧贮液器,Zn失电子产生Zi?+,通过隔膜it移至正极区，形成ZnBn回流至

右侧贮液器;充电时,Zi?+得电子生成Zn在M极放电，部分Z#+在隔膜上生成沉积锌，而

B「在贮液器处转化为Br2复合物贮存，该过程中Zn2\B「都可以通过隔膜,D项正确。

9.答案(l)Li电极