高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 題組18 電化學(xué)原理及應(yīng)用練習(xí)（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

題組18電化學(xué)原理及應(yīng)用一、單項(xiàng)選擇題1.某手機(jī)電池采用了石墨烯電池,可充電5分鐘,通話(huà)2小時(shí)。一種石墨烯鋰硫電池(2Li+S8Li2S8)工作原理示意圖如圖。下列有關(guān)該電池說(shuō)法不正確的是()A.金屬鋰是所有金屬中比能量最高的電極材料B.充電時(shí)A電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)C.充電時(shí)B電極的反應(yīng):Li2S8-2e-2Li++S8D.手機(jī)使用時(shí)電子從A電極經(jīng)過(guò)手機(jī)電路板流向B電極,再經(jīng)過(guò)電池電解質(zhì)流回A電極答案D單位質(zhì)量的電極材料失去電子的物質(zhì)的量越多,則得到的電能越多,能量越高,Li是所有金屬元素中相對(duì)原子質(zhì)量最小的金屬,所以金屬鋰是所有金屬中比能量最高的電極材料,故A項(xiàng)正確。原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng),由圖可知,作電源時(shí),B為正極,A為負(fù)極,負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng);反過(guò)來(lái),充電時(shí)負(fù)極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),故B項(xiàng)正確。充電時(shí)B電極為陽(yáng)極,Li2S8失去電子生成S8,電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i2S8-2e-2Li++S8,故C項(xiàng)正確。電子只能在電極和導(dǎo)線(xiàn)中移動(dòng),不能在電解質(zhì)溶液中移動(dòng),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根離子腐蝕,其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.鐵管道發(fā)生的是吸氧腐蝕B.輸送暖氣的管道也易發(fā)生此類(lèi)腐蝕C.這種情況下,土壤的pH增大D.管道上刷富銅油漆可以延緩管道的腐蝕答案C由圖可知,負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-Fe2+,正極反應(yīng)為SO42-+5H2O+8e-HS-+9OH-。A項(xiàng),鐵管道的腐蝕過(guò)程中,氧氣并未參與反應(yīng),所以不是吸氧腐蝕;B項(xiàng),硫酸鹽還原菌中的蛋白質(zhì)在高溫下易變性,失去催化活性,因此輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類(lèi)腐蝕;C項(xiàng),由正極的電極反應(yīng)可知,鐵管道腐蝕過(guò)程中,OH-3.下圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前,被膜隔開(kāi)的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3,放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是()A.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為3NaBr-2e-NaBr3+2Na+B.充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為2Na2S2-2e-Na2S4+2Na+C.放電時(shí),Na+經(jīng)過(guò)離子交換膜,由b池移向a池D.用該電池電解飽和食鹽水,產(chǎn)生2.24LH2時(shí),b池生成17.40gNa2S4答案C放電前,被膜隔開(kāi)的電解質(zhì)為Na2S2(右罐)和NaBr3(左罐),則Na2S2在負(fù)極失電子,NaBr3在正極得電子;充電時(shí),陰極為負(fù)極的逆反應(yīng),陽(yáng)極為正極的逆反應(yīng)。A項(xiàng),放電時(shí),負(fù)極Na2S2失電子,則負(fù)極反應(yīng)式為2S22--2e-S42-;B項(xiàng),充電時(shí),陽(yáng)極上Br-失電子轉(zhuǎn)化為Br3-,則陽(yáng)極反應(yīng)式為3Br--2e-Br3-;C項(xiàng),電池放電時(shí),Na2S2和NaBr3反應(yīng),則電池的總反應(yīng)方程式為2Na2S2+NaBr3Na24.我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種安全可充電的柔性水系鈉離子電池,可用生理鹽水或細(xì)胞培養(yǎng)基為電解質(zhì),電池放電的總反應(yīng)式為Na0.44MnO2+NaTi2(PO4)3Na0.44-xMnO2+Na1+xTi2(PO4)3,其工作原理如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí),Cl-向X極移動(dòng)B.該電池充電時(shí)Y極應(yīng)該與電源的正極相連C.充電時(shí),陰極反應(yīng)為:NaTi2(PO4)3+xNa++xe-Na1+xTi2(PO4)3D.該電池能作為可植入人體的電子醫(yī)療設(shè)備的電源答案CA項(xiàng),根據(jù)放電總反應(yīng)方程式可知:在反應(yīng)中Na0.44MnO2失去電子變?yōu)镹a0.44-xMnO2,Mn元素化合價(jià)升高,因此X電極為負(fù)極,電池工作時(shí),溶液中的Cl-(陰離子)向負(fù)極(X極)移動(dòng);B項(xiàng),放電時(shí),X電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),Y電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),則該電池充電時(shí)Y極應(yīng)該與電源的正極相連,作陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng);C項(xiàng),充電時(shí),X電極與電源的負(fù)極連接,作陰極,陰極反應(yīng)為Na0.44-xMnO2+xe-+xNa+Na0.44MnO2;D項(xiàng),該電池是一種安全可充電的柔性水系電池,能作為可植入人體的電子醫(yī)療設(shè)備的電源。二、不定項(xiàng)選擇題5.三室式電滲析法處理廢液(HCl和FeCl2混合溶液)的原理如圖所示,其中X、Y均為離子交換膜。在直流電場(chǎng)的作用下,中間室得到鹽酸,陰極區(qū)可回收鐵。下列說(shuō)法正確的是()A.X、Y依次是陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜B.通電后,陰極區(qū)溶液的pH不斷減小C.陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O-4e-4H++O2↑D.中間室得到1L2mol/L鹽酸時(shí),電路中通過(guò)1mol電子答案C通電后,陽(yáng)極區(qū)電極反應(yīng)式為2H2O-4e-4H++O2↑,產(chǎn)生的H+通過(guò)X離子交換膜進(jìn)入中間室,氫離子在陰極得電子生成氫氣,考慮電荷守恒,Cl-通過(guò)Y離子交換膜進(jìn)入中間室,得到鹽酸,所以X是陽(yáng)離子交換膜,Y是陰離子交換膜,A項(xiàng)錯(cuò)誤;通電后,氫離子在陰極得電子生成氫氣,氫離子濃度減小,陰極區(qū)溶液的pH不斷增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;通電后,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O-4e-4H++O2↑,C項(xiàng)正確;根據(jù)陽(yáng)極電極反應(yīng)式可知,中間室得到1L2mol/L鹽酸時(shí),電路中通過(guò)2mol電子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.一種檢測(cè)空氣中甲醛(HCHO)含量的電化學(xué)傳感器的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.傳感器工作時(shí),工作電極電勢(shì)低B.工作時(shí),H+通過(guò)交換膜向工作電極附近移動(dòng)C.當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通過(guò)1.2×10-6mol電子,進(jìn)入傳感器的甲醛為3×10-3mgD.長(zhǎng)時(shí)間工作后,對(duì)電極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH增大答案ADA項(xiàng),HCHO在工作電極失電子被氧化,作原電池的負(fù)極,工作電極電勢(shì)低;B項(xiàng),根據(jù)原電池工作原理知,工作時(shí),溶液中的陽(yáng)離子(氫離子)向電源的正極移動(dòng),即對(duì)電極方向;C項(xiàng),負(fù)極反應(yīng)為HCHO+H2O-4e-CO2+4H+,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1.2×10-6mol電子時(shí),消耗HCHO的物質(zhì)的量為14×1.2×10