届高三化学一轮复习 新型电源及电解应用培优训练Word格式文档下载.docx

1、C.聚2乙烯吡啶的复合物作正极，因此聚2乙烯吡啶的复合物可以导电，故C错误；D.锂的比能量高，该电池使用寿命比较长，故D错误。故选A。答案A3、氨硼烷（NH3BH3）电池可在常温下工作，装置如图所示。该电池工作时的总反应为：NH3BH33H2O2=NH4BO24H2O。下列说法正确的是（）A.正极附近溶液的pH减小B.电池工作时，H通过质子交换膜向负极移动C.消耗3.1 g 氨硼烷，理论上通过内电路的电子为0.6 molD.负极电极反应为：BH32H2O6e=NHBO6H解析根据电池总反应，正极上H2O2发生还原反应：H2O22e2H=2H2O，正极附近c（H）减小，溶液pH增大，A项错误；原

2、电池工作时，阳离子向正极移动，故H通过质子交换膜向正极移动，B项错误；BH3转化为NH4BO2，N的化合价不变，B的化合价升高，根据NH3BH3NH4BO2，消耗3.1 g氨硼烷（0.1 mol），反应中转移0.6 mol电子，但电子不通过内电路，C项错误；根据电池总反应，负极上氨硼烷发生氧化反应：6H，D项正确。答案D4、2019新课标为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn（s）+2NiOOH（s）+H2O（l）ZnO（s）+2Ni（OH）2（s）。A

3、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为Ni（OH）2（s）+OH（aq）eNiOOH（s）+H2O（l）C放电时负极反应为Zn（s）+2OH（aq）2eZnO（s）+H2O（l）D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】A、三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，吸附能力强，所沉积的ZnO分散度高，A正确；B、充电相当于是电解池，阳极发生失去电子的氧化反应，根据总反应式可知阳极是Ni（OH）2失去电子转化为NiOOH，电极反应式为Ni（OH）2（s）OH（aq）eNiOOH（s）H2O（l），B正确；C、放电时相当于是原电池，负极发生失去电子

4、的氧化反应，根据总反应式可知负极反应式为Zn（s）2OH（aq）2eZnO（s）H2O（l），C正确；D、原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则放电过程中OH通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。5. 流动电池是一种新型电池，其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部设备调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。某种流动电池如图所示，电池的总反应式为CuPbO22H2SO4=CuSO4PbSO42H2O。下列说法不正确的是（）A.a为负极，b为正极B.该电池工作时，PbO2电极附近溶液的pH增大C.a极的电极反应式为Cu2e=Cu2D.调节电解质溶液的方法是补充Cu

5、SO4解析A项，根据电池总反应式CuPbO22H2SO4=CuSO4PbSO42H2O可知铜为负极，PbO2为正极，正确；B项，该电池工作时，PbO2电极发生的反应为PbO24H2eSO=PbSO42H2O，消耗了溶液中的H，故溶液的pH增大，正确；C项，铜电极的电极反应式为Cu2e=Cu2，正确；D项，通过总反应式可知H2SO4参加了反应，故应补充H2SO4，错误。6微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（）A.HS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应为HS4H2O8e=SO9HB.电子从电极b流出，经外电路流向电极aC.

6、如果将反应物直接燃烧，能量的利用率不会变化D.若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.5 mol H通过质子交换膜解析根据题图知，在硫氧化菌作用下HS转化为SO，发生氧化反应：HS4H2O8e=SO9H，A项正确；电子从电极a流出，经外电路流向电极b，B项错误；如果将反应物直接燃烧，有部分化学能转化为热能和光能，能量的利用率降低，C项错误；若该电池电路中有0.4 mol电子发生转移，则有0.4 mol H通过质子交换膜，D项错误。7（2019洛阳第一次统考，18）工业上联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，

7、下列有关说法正确的是（）A.a电极的电极反应式为：2H2e=H2B.产物丙为硫酸C.离子交换膜d为阴离子交换膜D.每转移0.1 mol电子，产生1.12 L的气体乙解析根据题图并结合题意，同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为12，知甲为O2，乙为H2，则a电极上OH放电，产生氧气，电极反应式为：2H2O4e=4HO2，A项错误；a电极为阳极，阳极上OH放电，SO向阳极移动，因此产物丙为硫酸，B项正确；b电极为阴极，阴极上H放电，Na向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误；根据b电极的电极反应：2H2O2e=H22OH，知每转移0.1 mol电子，产生标准状况下1.12 L气体乙（H2），D

8、项错误。答案B8.利用普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用如图所示的双膜（阴离子交换膜和过滤膜，其中过滤膜可阻止阳极泥及漂浮物进入阴极区）电解装置可制备高纯度的铜。下列有关叙述正确的是（）A.电极a为粗铜，电极b为精铜B.阳极质量减少64 g，则穿过交换膜进入阳极区的阴离子的物质的量为 2 molC.乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区D.当电路中通过1 mol电子时，可生成32 g 铜解析电解精炼铜装置中，粗铜作阳极，接电源正极，A项错误；粗铜中含有在通电条件下可溶解的金属杂质，故阳极溶解64 g金属时，转移电子的物质的量不一定是2 mol，则穿过交换膜进入阳极区的阴离子

9、的物质的量无法确定，B项错误；乙膜为过滤膜，对阳极区的阳极泥及漂浮物进行过滤，甲膜为阴离子交换膜，防止阳极溶解的杂质阳离子进入阴极区，同时NO可穿过该膜，以平衡阳极区电荷，C项错误；阴极只有Cu2放电，故当电路中通过1 mol电子时，生成0.5 mol Cu，D项正确。9（2019绵阳第一次诊断，13）利用微生物可将废水中苯酚的化学能直接转化为电能，装置如图所示。电池工作时，下列说法正确的是（）A.a极为正极，发生氧化反应B.b极的电极反应式为：2NO12H10e=N26H2OC.中间室的Cl向左室移动D.左室消耗苯酚（C6H5OH）9.4 g时，用电器流过2.4 mol电子解析由题图可知，在

10、b极上NO转化为N2，发生得电子的还原反应，故b极为正极，a极为负极，A项错误；b极的电极反应式为2NO12H10e=N26H2O，B项错误；原电池中阴离子向负极移动，故C项正确；左室消耗苯酚的电极反应式为C6H5OH28e11H2O=6CO228H，9.4 g苯酚的物质的量为0.1 mol，故用电器应流过2.8 mol电子，D项错误。答案C10利用光伏电池与膜电解法制备Ce（SO4）2溶液的装置如图所示，下列说法不正确的是（）A.该离子交换膜为阴离子交换膜，SO由右池向左池迁移B.电解池中发生的总反应为Cu22Ce3=Cu2Ce4C.该装置工作时的能量转化形式只有两种D.由P电极向N电极转移

11、0.1 mol电子时，阳极室生成33.2 g Ce（SO4）2解析电解池左池中Ce2（SO4）3转化为Ce（SO4）2，溶液中SO的量增多，因此该离子交换膜允许SO通过，为阴离子交换膜，SO3e= Ce4，则右池发生还原反应：Cu22e=Cu，电解池总反应为2Ce3Cu2=2Ce4Cu，B项正确；该装置工作时光伏电池将太阳能转化为电能，电解池将电能转化为化学能，但电能同时还会转化为热能，C项错误；根据阳极反应：Ce3e=Ce4，转移0.1 mol电子时，生成0.1 mol Ce（SO4）2，其质量为0.1 mol332 gmol133.2 g ，D项正确。答案 C11 2018年我国新能源电动

12、汽车使用三元电池已经成为趋势，镍、钴、锰三元材料通常可以表示为 LiNixCoyMnzO2xyz1。充电时电池总反应为 LiNixCoyMnzO26C=Li1aNixCoyMnzO2LiaC6 （ ）A.允许离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜B.充电时，A为阴极，Li被还原C.放电时，正极反应式为Li1aNixCoyMnzO2aLiae=LiNixCoyMnzO2D.无法充电的废旧电池可从石墨电极中回收金属锂解析 根据充电时电池总反应知，放电时负极反应式为LiaC6ae=6CaLi，正极反应式为Li1aNixCoyMnzO2aLiae=LiNixCoyMnzO2，放电时负极、正极反应式左右颠倒，

13、即为充电时阴极、阳极反应式。放电时，A是负极，B是正极，Li向正极移动，则X是 Li得到电子被还原，B项正确；由上述分析可知，C项正确；根据充电时电池总反应知，充电时锂离子得电子生成 LiaC6答案 D12、某镍冶炼车间排放的废水中含有一定浓度的Ni2和Cl，图1是双膜三室电沉积法回收废水中Ni2的示意图，图2所示的是实验中阴极液pH与镍回收率间的关系。下列说法不正确的是（Ni的相对原子质量为59） （ ）A. X为直流电源正极，b为阴离子交换膜B.阳极反应式为2H2O4e=O24HC.当浓缩室中得到1 L 0.5 mol/L盐酸时，阴极回收11.8 g镍单质（浓缩室中溶液体积变化忽略不计）D

14、.pH小于2时，镍的回收率低的主要原因是有较多H2生成解析 该题的突破口为浓缩室进入的是0.1 mol/L盐酸，排出的是0.5 mol/L盐酸，据此可以判断右侧废水中的氯离子经过交换膜b（阴离子交换膜）进入浓缩室，左侧H2SO4溶液中氢离子经过交换膜a（阳离子交换膜）进入浓缩室，右侧惰性电极为阴极，左侧惰性电极为阳极。浓缩室中得到1 L 0.5 mol/L 盐酸，表明生成了0.4 mol HCl，电路中通过了0.4 mol e，若阴极上只有Ni2放电，则阴极回收0.2 mol镍即11.8 g，实际上阴极除Ni2放电外，还存在 H g。答案 C 二、非选择13、2019新课标节选环戊二烯（）是重

15、要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe（C5H5）2，结构简式为），后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。该电解池的阳极为_，总反应为_。电解制备需要在无水条件下进行，原因为_。【答案】（4）Fe电极 Fe+2+H2（Fe+2C5H6Fe（C5H5）2+H2） 水会阻碍中间物Na的生成；水会电解生成OH，进一步与Fe2+反应生成Fe（OH）214、2019北京节选氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点

16、。（2）可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。制H2时，连接_。产生H2的电极反应式是_。改变开关连接方式，可得O2。结合和中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：_。（2）K12H2O+2e=H2+2OH 连接K1或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni（OH）2相互转化提供电子转移15、2019江苏节选CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。（2）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式： 。电解一段时间后，

17、阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是 。（2）CO2+H+2eHCOO或CO2+2eHCOO+阳极产生O2，pH减小，浓度降低；K+部分迁移至阴极区16、KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。（3）KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_（写出一点）。（3）2H2O+2e2OH+H2K+；a到b产生Cl2易污染环境等17、.（1）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：

18、HS在硫氧化菌作用下转化为SO的反应式是_。若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是_。（2）PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。放电过程中，Li向_（填“负极”或“正极”）移动。负极反应式为_。电路中每转移0.2mol电子，理论上生成_gPb。（3）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。a电极的电极反应式是_；一段时间后，需向装置中补充KOH，请依据反应原理解释原因是_。答

19、案（1）HS4H2O8e=SO9HHS、SO浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子（2）正极Ca2Cl2e=CaCl220.7（3）2NH36e6OH=N26H2O发生4NH33O2=2N26H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，所以要补充KOH解析（1）酸性环境中反应物为HS，产物为SO，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，电极反应式：9H；从质量守恒角度来说，HS、SO浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子。（2）根据方程式，电路中每转移0.2mol电子，生成0.1molPb，即20.7g。（3）a电极是通入NH3的电极，失去电子，发生氧化反应，所以该电极作负极，电极反应式是2NH36e6OH=N26H2O；一段时间后，需向装置中补充KOH，原因是发生4NH33O2=N26H2O反应，有水生成，使得溶液逐渐变稀，为了维持碱的浓度不变，所以要补充KOH。