2020高考化学冲刺600分练习6电化学含解析

2020高考化学冲刺600分练习6电化学含解析

练6　电化学 ‎(A组)‎ ‎1．一种新型可逆电池的工作原理如图所示。放电时总反应为Al＋3Cn(AlCl4)＋4AlCl4Al2Cl＋3Cn(Cn表示石墨)。下列说法正确的是(　　)‎ A．放电时负极反应为2Al－6e－＋7Cl－===Al2Cl B．放电时AlCl移向正极 C．充电时阳极反应为AlCl－e－＋Cn===Cn(AlCl4)‎ D．电路中每转移3 mol电子，最多有1 mol Cn(AlCl4)被还原 答案：C 解析：A项由放电时总反应Al＋3Cn(AlCl4)＋4AlCl4Al2Cl＋3Cn可知负极反应式为Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl，错误；B项，放电时AlCl移向负极，错误；C项充电时阳极反应为AlCl－e－＋Cn===Cn(AlCl4)正确；D项电路中转移3 mol电子时，被还原的Cn(AlCl4)的物质的量为3 mol，错误。‎ ‎2．下图是发表于《科学进展》的一种能够捕捉CO2的电化学装置。下列说法正确的是(　　)‎ A．该装置将电能转化为化学能 B．正极的电极反应为2CO2＋2e－===C2O C．每生成1 mol的草酸铝，外电路中转移3 mol电子 D．随着反应的进行，草酸盐的浓度减小 答案：B 解析：A项由电池结构分析知该装置为原电池，能量变化为化学能转化为电能，错误；B项右侧为正极，CO2放电，产物为C2O，故电极反应式为2CO2＋2e－===C2O，正确；C项每生成1 mol草酸铝外电路中转移6 mol e－，错误；D项草酸盐放电过程中浓度不变，错误。‎ 9‎ ‎3．某合作学习小组的同学利用下列氧化还原反应设计原电池：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　)‎ A．乙烧杯中发生还原反应 B．甲烧杯中溶液的pH逐渐减小 C．电池工作时，盐桥中的SO移向甲烧杯 D．外电路的电流方向是从a到b 答案：D 解析：A项由原理方程式可知乙烧杯中发生Fe2＋―→Fe3＋的转化，为氧化反应，错误；B项甲烧杯中电极反应式为2MnO＋10e－＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O，消耗H＋，c(H＋)减小，pH逐渐增大，错误；C项SO由正极移向负极，即移向乙烧杯，错误；D项该装置中，a为正极，b为负极，故外电路中电流方向为a―→b，正确。‎ ‎4．在实验室中，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(如图所示)，乙醛在两电极分别转化为乙醇和乙酸。下列对电解过程的分析正确的是(　　)‎ A．以铅蓄电池为电源，则a极为Pb电极 B．石墨Ⅱ电极附近的pH逐渐减小 C．阳极反应为CH3CHO＋H2O－2e－===CH3COOH＋2H＋‎ D．每处理含8.8 g乙醛的废水，转移电子的数目为0.4NA 答案：C 解析：根据图示可知，Na＋、H＋向石墨Ⅱ极移动，石墨Ⅱ为电解池的阴极，b极为电源的负极，a极为电源的正极，以铅蓄电池为电源，铅为负极，二氧化铅为正极，因此a极为PbO2电极，A项错误；在阴极，乙醛得电子生成乙醇，电极反应式为CH3CHO＋2H＋＋2e－===CH3CH2OH，电极附近的pH逐渐变大，B项错误；阳极发生氧化反应，CH3CHO失电子被氧化为乙酸，阳极反应为CH3CHO＋H2O－2e－===CH3COOH＋2H＋，C项正确；8.8 g乙醛的物质的量为0.2 mol，有0.1 mol乙醛在阳极被氧化，阳极反应为CH3CHO＋H2O－2e－===CH3COOH＋2H 9‎ ‎＋，有0.1 mol乙醛在阴极被还原，阴极反应为CH3CHO＋2H＋＋2e－===CH3CH2OH，所以0.1 mol乙醛发生氧化或还原反应，均转移电子0.2NA，D项错误。‎ ‎5．利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋‎ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3‎ D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 答案：B 解析：本题涉及原电池的工作原理及应用，以生物燃料电池为载体考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力。借助不同形式的能量转化过程，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养和关注社会发展、科技进步、生产生活的价值观念。‎ A项，现有工业合成氨的反应条件是高温、高压、催化剂，则题述方法合成氨条件更为温和，同时可将化学能转化为电能，正确；B项，阴(正)极区，在固氮酶催化作用下发生反应N2＋6H＋＋6MV＋===2NH3＋6MV2＋，错误；C项，由B项分析可知正极区N2被还原为NH3，正确；D项，原电池工作时，质子(H＋)通过交换膜由负极区向正极区移动，正确。‎ ‎6．锂—液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂[Li2Sx(2≤x≤8)]分别作两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Li＋)为电解质，其反应原理如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．该电池比钠—液态多硫电池的比能量高 B．放电时，内电路中Li＋的移动方向为从a到b C．Al2O3的作用是导电、隔离电极反应物 9‎ D．充电时，外电路中通过0.2 mol电子，阳极区单质硫的质量增加3.2 g 答案：D 解析：A项，电池提供2 mol e－电量时，该电池对应Li2Sx质量为(14＋32x)g，而钠—液态多硫电池对应质量为(46＋32x)g，故该电池比能量高，正确；B项由图分析知a为负极，b为正极，Li＋从a极移向b极，正确；C项Al2O3为固体电解质，故能导电，同时将两极反应物隔开，正确；D项当外电路中通过0.2 mol e－时，阳极区生成0.1x mol硫，故阳极区生成硫的质量为3.2x g，错误。‎ ‎7．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中不正确的是(　　)‎ A．X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极 B．阳极区pH增大 C．图中的b>a D．该过程中的产品主要为H2SO4和H2‎ 答案：B 解析：A项，由图示可知Pt(Ⅰ)极上H＋―→H2，发生还原反应，故Pt(Ⅰ)为阴极，X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极，正确；B项，Pt(Ⅱ)为阳极，在阳极，SO、HSO被氧化为H2SO4，SO＋H2O－2e－===2H＋＋SO，HSO＋H2O－2e－===3H＋＋SO，溶液的酸性增强，pH减小，错误；C项，由上面的分析可知，阳极有H2SO4生成，故b>a，正确；D项，阳极产物为H2SO4，阴极产物为H2，正确。‎ ‎8．某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O催化还原，其工作原理如下图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ 9‎ A．电池工作过程中电子由a极流向b极 B．b极反应式：Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O C．电池工作过程中a极区附近溶液的pH增大 D．每处理1 mol Cr2O，可生成33.6 L(标况下)CO2‎ 答案：C 解析：由图分析知a极发生CH3COOH―→CO2＋H＋，氧化反应，为负极，b极发生Cr2O＋H＋―→Cr3＋，还原反应，为正极。A项电子由负极流向正极，正确；B项b极反应式为Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，正确；C项由a极反应式知生成H＋，故c(H＋)增大，pH减小，错误；D项1 mol Cr2O转化为Cr3＋得6 mol e－ CH3COOH―→CO2每生成1 mol CO2失4 mol e－，故每处理1 mol Cr2O生成CO2的物质的量为mol(标况下33.6 L)，正确。‎ ‎(B组)‎ ‎1．科研人员设计了一种电化学反应器以Na2SO4溶液为电解质，负载纳米MnO2的导电微孔钛膜和不锈钢为电极材料。这种电催化膜反应器可用于正丙醇合成丙酸，装置示意图如图所示，以下叙述错误的是(　　)‎ A．微孔钛膜作阴极 B．使用Na2SO4溶液是为了在电解开始时增强溶液导电性 C．正丙醇转化为丙酸的电极反应式为CH3CH2CH2OH＋H2O－4e－===CH3CH2COOH＋4H＋‎ D．反应器工作时料槽中正丙醇分子向电催化膜移动 答案：A 解析：电催化膜反应器可用于正丙醇合成丙酸，正丙醇合成丙酸属于氧化反应，所以微孔钛膜作阳极，A项错误；Na2SO4溶液可增强溶液导电性，B项正确；正丙醇失电子发生氧化反应生成丙酸，电极反应式为CH3CH2CH2OH＋H2O－4e－===CH3CH2COOH＋4H＋，C项正确；微孔钛膜作阳极，所以反应器工作时料槽中正丙醇分子向电催化膜移动，D项正确。‎ ‎2．硼酸(H3BO3)可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备，工作原理如图所示。下列有关表述错误的是(　　)‎ 9‎ A．M室的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋‎ B．N室中，进口和出口的溶液浓度大小关系为a%

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