最新电化学选择题专项练习19题含答案Word格式文档下载.docx

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一种以肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示。

该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质。

下列关于该燃料电池的叙述不正确的是

A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B.负极发生的电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O

C.该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料,以提高电极反应物质

在电极表面的吸附量,并使它们与电解质溶液充分接触

D.该燃料电池持续放电时,K+从负极向正极迁移,因而离子交换膜需选用阳离子交换膜

5.最近有研究人员利用隔膜电解法处理高浓度的乙醛废水．乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸．实验室以一定浓度的乙醛﹣Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示．下列说法不正确的是（　　）

A．电解过程中，阴极附近的乙醛被氧化

B．阳极反应CH3CHO﹣2e﹣+H2O═CH3COOH+2H+

C．若以CH4﹣空气燃料电池为直流电源，燃料电池的b极应通入CH4

D．现处理含1mol乙醛的废水，至少需转移2mol电子

6.以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，通过电解原理来降解酸性废水中的NO3－,下列说法错误的是

A．该新型电池工作时，负极的电极反应式是Al＋4OH－-3e－=AlO2－＋2H2O

B．为增强溶液的导电性，I区水中可加入少量Na2SO4

C．A为电源正极,H＋从Ⅰ区移向Ⅱ区

D．阴极反应式为：

2NO3－＋6H2O＋10e－=N2↑＋12OH－

7.最近中美研究人员发明了一种可快速充放电的铝离子电池，该电池电解质为离子液体{AlCl3/[EMIM]Cl}，放电时有关离子转化如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．充电时，阴极发生：

4Al2Cl7﹣+3e﹣═Al+7AlCl4﹣

B．充电时，泡沫石墨极与外电源的负极相连

C．放电时，负极发生：

2AlCl4﹣﹣e﹣═Al2Cl7﹣+Cl﹣

D．放电时，电路中每流过3mol电子，正极减少27g

8.用NO生产硝酸，可以有效消除污染，其原理如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．a极是该电极的正极

B．电流由a极经导线流向b极

C．a极的电极反应式为NO﹣3e﹣+2H2O═NO3﹣+4H+

D．若消耗2.24L（标准状况下）氧气，则会有0.4molH+

通过质子交换膜进入a极区

9.据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2做原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C．正极材料采用MnO2，可用做空军通信卫星电源，其工作原理如图所示．下列说法中错误的是（　　）

A．电池放电时Na+从a极区移向b极区

B．电极b采用MnO2，MnO2既做电极材料又有催化作用

C．该电池的负极反应为BH4-+8OH﹣一8e﹣═BO2-+6H2O

D．每消耗3molH2O2，转移的电子为3mol

10.普通锌锰干电池的简图（如图所示），它是用锌皮制成的锌筒作电极兼做容器，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽．在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；

该电池工作时的总反应为：

Zn+2NH4++2MnO2=[Zn（NH3）2]2++Mn2O3+H2O

关于锌锰干电池的下列说法中正确的是（　　）

A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原

B．电池正极的电极反应式为：

2MnO2+2NH4++2e﹣═Mn2O3+2NH3+H2O

C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D．外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

11.硼氢化钠（NaBH4）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，其工作原理如图．下列说法正确的是（　　）

A．电极a为正极，b为负极

B．放电时，Na+从b极区移向a极区

C．电极b上发生的电极反应为H2O2+2e﹣═2OH﹣

D．每生成1molBO2﹣转移6mol电子

12.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和C3H8O．下列说法错误的是（　　）

A．该装置将光能和电能转化为化学能

B．该装置工作时，H+从a极区向b极区迁移

C．每还原44gCO2，理论上可生成33.6LO2

D．b电极的反应为：

3CO2+18H++18e﹣═C3H8O+5H2O

13.瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪（如图甲）在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定值时,其传感器就可以显示。

该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。

下列有关叙述正确的是

A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a

B.电极b是正极,O2-由电极a流向电极b

C.电极a的反应式为CH4+4O2--8e-

CO2+2H2O

D.当固体电解质中有1molO2-通过时,电子转移4mol

14.工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示．下列说法不正确的是（　　）

已知：

①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性：

Ni2+（高浓度）＞H+＞Ni2+（低浓度）

A．碳棒上发生的电极反应：

4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O

B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少

C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH

D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，

则电解反应总方程式发生改变

15.有关如图装置的说法中正确的是（　　）

A．氧化剂与还原剂必须直接接触，才能发生反应

B．乙池中电极反应式为NO3﹣+4H++e﹣═NO2↑+2H2O

C．当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加6.4g

D．当铜棒质量减少6.4g时，向乙池密封管中通入标准状况下1.12LO2，将使气体全部溶于水

16.交通运输部在南海华阳礁举行华阳灯塔和赤灯塔竣工发光仪式，宣布两座大型多功能灯塔正式发光并投入使用。

灯塔可用镁海水电池提供能源，其装置如图所示。

下列有关海水电池的说法正确的是（）

A．X可为铁、铜、石墨等电极

B．每转移2mol电子，2molH+由交换膜左侧向右侧迁移

C．正极的电极反应式为H2O2＋2e-＋2H+＝2H2O

D．该电池能将化学能全部转化成电能

17.最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法﹣隔膜电解法，乙醛分别在阴、阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸．实验室以一定浓度的乙醛﹣Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示．下列说法不正确的是（　　）

A．若以CH4﹣空气燃料电池为直流电源，燃料电池的a极应通入空气

C．电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量增大

D．电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，

均产生了无色气体，则阳极产生的是O2

18.近年来科学家正在研制一种高容量、低成本锂﹣铜空气燃料电池．该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH─，下列说法不正确的是（　　）

A．放电时，电子通过固体电解质向Cu极移动

B．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O

C．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e─=2Cu+2OH─

D．整个反应过程中，铜相当于催化剂

19.双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，利用该装置可以电解硫酸钠溶液

以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气．对该装置及其原理判断正确的是（　）

A．a气体为氢气，b气体为氧气

B．A溶液为氢氧化钠，B溶液为硫酸

C．c隔膜为阳离子交换膜、d隔膜为阴离子交换膜

D．该电解反应的总方程式可以表示为：

2Na2SO4+6H2O

2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑

试卷答案

1.D

试题分析：

A、a电极上NO→NH4＋，化合价降低，得电子，因此a连接电源的负极，作阴极，故错误；

B、b电极为为阳极，反应式为NO＋2H2O－3e－=NO3－＋4H＋，故错误；

C、阴极反应式为NO＋6H＋＋5e－=NH4＋＋H2O，总电极反应式为：

8NO＋7H2O=3NH4NO3＋2HNO3，转移5mol电子，消耗NO的物质的量为8/3mol，NO的体积为8×

22.4/3L，故错误；

D、根据电极总反应式，多了硝酸，因此需要通入NH3，故正确。

2.C

A．由反应原理示意图可知，左边电极Fe3+和O2得电子，则可知左边电极为阴极，所以电源的

3.B

【考点】原电池和电解池的工作原理．

【分析】开始加入少量浓硫酸时，乙中I﹣失电子生成I2，则乙为负极，甲中IO3﹣得电子生成I2，则甲为正极，所以加入淀粉溶液，两个烧杯中均变蓝色；

电子从负极流向正极，即从乙经导线流向甲；

再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，则甲I2中失电子生成IO3﹣，甲为负极，乙为正极．

【解答】解：

A、开始加入少量浓硫酸时，乙中I﹣失电子生成I2，则乙中石墨电极上发生氧化反应，故A正确；

B、乙中I﹣失电子发生氧化反应生成I2，甲中IO3﹣得电子发生还原反应生成I2，则加入淀粉溶液，两个烧杯中均变蓝色，故B错误；

C、该反应为可逆反应，当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不再改变，则没有电流通过电流计，所以电流计读数为零；

故C正确；

D、开始加入少量浓硫酸时，乙中I﹣失电子生成I2，则乙为负极，甲中IO3﹣得电子生成I2，则甲为正极，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，则甲I2中失电子生成IO3﹣，甲为负极，乙为正极，两次电极的正负极相反，则两次电流计指针偏转方向相反，故D正确．

故选B．

4.D

燃料电池的负极为燃料,正极为氧化剂（如氧气等）,左侧电极为负极,电子由该电极流出,电流方向与电子流向相反,A项正确;

负极上肼（N2H4）发生氧化反应,结合电解质为KOH溶液,故电极反应式为N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,B项正确;

多孔导电材料表面积大,可以提高电极反应物质在电极表面的吸附量,且与KOH溶液接触面积较大,C项正确;

该燃料电池持续放电时,OH-从正极向负极迁移,因而离子交换膜要选用阴离子交换膜,D项错误。

5.A

【考点】电解原理．

【分析】A．电解池阴极上发生的还原反应；

B．电解池阳极发生氧化反应，乙醛在阳极上失去电子生成乙酸；

C．a为正极，b为负极，负极发生氧化反应，通入甲烷；

D.1mol乙醛转化为乙醇或者转化为乙酸，转移2mol电子．

A．电解过程中，阴极附近的乙醛被还原，故A错误；

B．电解池阳极发生氧化反应，乙醛在阳极上失去电子生成乙酸，电极反应式为：

CH3CHO﹣2e﹣+H2O═CH3COOH+2H+，故B正确；

C．连接电解池阴极的是原电池负极，负极上燃料失电子发生氧化反应，a为正极，b为负极，燃料电池的a极应通入空气，故C正确；

D.1mol乙醛转化为乙醇或者转化为乙酸，转移2mol电子，故D正确；

故选A．

6.D

A项，该新型电池放电时，关键判断Al的氧化产物。

由于NaOH溶液的存在，Al被氧化生成NaAlO2而不是Al（OH）3，故为A1+4OH－－3e－=AlO2－＋2H2O正确；

B项，由于在工区是OH－放电，所以为增强溶液的导电性，I区水中可加入少量Na2SO4固体，正确；

C项，A为电源正极，当电解时，在阳极区发生反应：

2H2O－4e－=4H＋＋O2↑H+从Ⅰ区移向Ⅱ区，正确；

D项，阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为2NO3－＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，故D错误。

7.A

【分析】放电时铝为负极，被氧化生成Al2Cl7﹣，负极反应：

方程式为Al+7AlCl4﹣﹣3e﹣═4Al2Cl7﹣，其逆过程就是充电时的阴极反应4Al2Cl7﹣+3e﹣=Al+7AlCl4﹣；

正极反应为3Cn[AlCl4]+3e﹣=3Cn+3AlCl4﹣，其逆过程就是充电时的阳极反应：

Cn+AlCl4﹣﹣e﹣═Cn[AlCl4]，以此解答该题．

A．充电时，Al2Cl7﹣在阴极得电子发生还原反应，即阴极发生：

4Al2Cl7﹣+3e﹣=Al+7AlCl4﹣，故A正确；

B．充电时正极与外接电源的正极相连，则泡沫石墨极与外电源的正极相连，故B错误；

C．放电时，铝是活泼的金属铝是负极，铝发生氧化反应生成铝离子，铝离子与AlCl4﹣结合生成Al2Cl7﹣，所以电极反应式为：

Al﹣3e﹣+7AlCl4﹣═4Al2Cl7﹣，故C错误；

D．放电时，正极上AlCl4﹣进入溶液，负极上Al失电子，则电路中每流过3mol电子，负极减少27g，故D错误；

8.C

【考点】化学电源新型电池．

【分析】用NO生产硝酸，其原理：

在正极上市氧气得电子的还原反应O2+4e﹣+4H+=2H2O，在负极上是NO失电子的氧化反应NO﹣3e﹣+2H2O═NO3﹣+4H+，电子从负极流向正极，电流从正极流向负极，根据原电池的工作原理进行回答即可．

用NO生产硝酸，其原理：

在正极上市氧气得电子的还原反应O2+4e﹣+4H+=2H2O，在负极上是NO失电子的氧化反应NO﹣3e﹣+2H2O═NO3﹣+4H+，

A、a极上是NO失电子的氧化反应NO﹣3e﹣+2H2O═NO3﹣+4H+，是该电极的负极，故A错误；

B、电流从正极流向负极，a是负极，b是正极，电流由b极经导线流向a极，故B错误；

C、a极上是NO失电子的氧化反应NO﹣3e﹣+2H2O═NO3﹣+4H+，故C正确；

D、正极上市氧气得电子的还原反应O2+4e﹣+4H+=2H2O，若消耗2.24L即0.1mol（标准状况下）氧气，则转移单子是0.4mol，会有0.4molH+通过质子交换膜进入b极区，阳离子移向正极，故D错误．

故选C．

9.D

【分析】以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH﹣，电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣，结合原电池的工作原理和解答该题．

A．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则Na+从a极区移向b极区，故A正确；

B．电极b采用MnO2为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH﹣，MnO2既作电极材料又有催化作用，故B正确；

C．负极发生氧化反应生成BO2﹣，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O，故C正确；

D．正极电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣，每消耗3molH2O2，转移的电子为6mol，故D错误；

故选D．

10.B

【分析】A、一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用．

B、原电池正极上得电子发生还原反应．

C、原电池放电时，电子从负极沿导线流向正极．

D、根据锌和转移电子之间的关系式计算．

A、一次电池不能重复使用，二次电池能重复使用，干电池是一次电池，所以当该电池电压逐渐下降后，不能利用电解原理能重新充电复原，故A错误．

B、该原电池放电时，正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为：

2MnO2+2NH4++2e﹣═Mn2O3+2NH3+H2O，故B正确．

C、原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，电子从负极沿导线流向正极，故C错误．

D、Zn+2NH4++2MnO2=[Zn（NH3）2]2++Mn2O3+H2O转移电子

65g2mol

3，25g0.1mol

所以外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小3.25g，故D错误．

11.C

【分析】以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH﹣，电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣，a为正极，b为负极，结合原电池的工作原理和解答该题．

A．正极材料采用MnO2，电极b为正极，H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH﹣，a为负极，故A错误；

B．原电池工作时，阳离子向正极移动，则Na+从a极区移向b极区，故B错误；

C．b为正极，电极反应式为H2O2+2e﹣=2OH﹣，故C正确；

D．根据电极反应式BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣=BO2﹣+6H2O，每生成1molBO2﹣转移8mol电子，故D错误；

12.C

【考点】化学电源新型电池；

原电池和电解池的工作原理．

【分析】A、该装置是电解装置，据此判断能量转化形式；

B、与电源正极相连的是电解池的阳极，负极相连的是电解池的阴极，a与电源正极相连，所以a是阳极，而电解池中氢离子向阴极移动；

C、电池总的方程式为：

6CO2+8H2O

2C3H8O+9O2，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，由此分析解答；

D、与电源负极相连的是阴极，发生还原反应．

A、该电解装置是将光能和电能转化为化学能的装置，故A正确；

B、a与电源正极相连，所以a是阳极，而电解池中氢离子向阴极移动，所以H+从阳极a极区向阴极b极区迁移，故B正确；

6CO2+8H2O

2C3H8O+9O2，即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，也就是1mol的氧气，阴极有2/3mol的二氧化碳被还原，每还原44g即1molCO2，理论上可生成O2是1，5mol，标况下的体积是33.6L，故C错误；

D、b与电源的负极相接，b是阴极，所以发生还原反应3CO2+18H++18e﹣═C3H8O+5H2O，故D正确；

13.C

电子不能在电池内电路中流动,只能在外电路中流动,A错;

电极b上氧气得电子,生成O2-,而电极a需要O2-作为反应物,故O2-由正极（电极b）流向负极（电极a）,B错;

电极a为负极,电极反应式为CH4+4O2--8e-

CO2+2H2O,C正确;

1molO2得4mol电子生成2molO2-,故当固体电解质中有1molO2-通过时,电子转移2mol,D错。

14.B

【分析】A、由图分析可知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑；

B、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni2++2e﹣=Ni．电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na+和C中的Cl﹣分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大；

C、又因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解；

氧化性：

Ni2+（高浓度）＞H+＞Ni2+（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH；

D、若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序Cl﹣＞OH﹣，则Cl﹣移向阳极放电：

2Cl﹣﹣﹣2e﹣=Cl2↑，电解反应总方程式会发生改变．

A、由图知，碳棒与电源正极相连是电解池的阳极，电极反应4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑，故A正确；

B、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应Ni2++2e﹣=Ni．电解过程中为平衡A、C中的电荷，A中的Na+和C中的Cl﹣分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B中，这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，故B错误；

C、因Ni2+在弱酸性溶液中易发生水解；

Ni2+（高浓度）＞H+＞Ni2+（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH，故C正确；

2Cl﹣﹣﹣2e﹣=Cl2↑，电解反应总方程式会发生改变，故D正确；

【点评】本题考查了电解池原理的分析判断，主要是电解反应，电解产物判断，电解过程中溶液酸碱性的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．

15.D

【分析】由于铜可与浓硝酸发生自发进行的氧化还原反应，则可形成原电池反应，形成原电池时，铜为负极，被氧化，电极方程式为Cu﹣e﹣=Cu2+，正极可为石墨，发生还原反应，硝酸得电子被还原生成二氧化氮，电极方程式为NO3﹣+2H++e﹣═NO2↑+H2O，以此解答该题．

A．形成原电池反应时，氧化剂和还原剂不接触，故A错误；

B．电荷不守恒，应为NO3﹣+2H++e﹣═NO2↑+H2O，故B错误；

C．由于盐桥中阴离子向负极移动，则当铜棒质量减少6.4g时，甲池溶液质量增加大于6.4g，故C错误；

D．当铜棒质量减少6.4g时，n（Cu）=0.1mol，则转移电子0.2mol，由NO3﹣+2H++e﹣═NO2↑+H2O可知，生成n（NO2）=0.2mol，由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知，使气体全部溶于水，应需要0.05molO2，即1.12L，故D正确．

【点评】本题考查较原电池知识，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，难度不大，注意把握原电池的工作原理．

16.C

A项，X与稀硫酸直接接触，若X为铁，在铁表面发生氧化还原反应，错误；

B项，镁为负极，负极的电极反应式为Mg－2e-＝Mg2+放电过程中，Mg2+由交换膜右侧向左侧迁移，最终镁极变轻，交换膜左侧