2023届高考化学专项小练 电化学.docx

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1、电化学12019年诺贝尔化学奖授予了约翰古迪纳夫等三位科学家，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。某充电宝锂离子电池的总反应为：xLi+Li1-xMn2O4LiMn2O4，某手机镍氢电池的总反应为：NiOOH+MHM+Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是( )A锂离子电池充电时Li+向阴极迁移B如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电C镍氢电池充电时，阴极的电极反应式：H2O+M+e-=MH+OH-，H2O中的H被M还原D锂离子电池放电时，正极的电极反应式：Li1-xMn2O4+xLi+xe-=LiMn2O4【答案】C【解析】A项，锂离子电池充电时为电解池，阳

2、离子向阴极移动，则Li+向阴极迁移，故A正确；B项，如图表示用锂离子电池为放电过程，而镍氢电池为充电过程，所以锂离子电池给镍氢电池充电，故B正确；C项，根据镍氢电池总反应，充电时，阴极得电子发生还原反应，电极反应式：H2O+M+e-=MH+OH-，MH中氢为-1价，M为+1价，M被氧化，H2O中没有化合价的变化，故没有被还原，故C错误；D项，根据锂离子电池总反应，放电时，正极得电子发生还原反应，电极反应式：Li1-xMn2O4+xLi+xe-=LiMn2O4，故D正确；故选C。2某学生通过如图所示实验装置进行电化学实验。实验操作如下：闭合S1，打开S2，持续20s。打开S1，闭合S2，观察现象

3、。下列说法不正确的是( )A操作时电极A为阳极，发生氧化反应B操作时电极B为负极，电子由B处迁出C操作时为电解池，操作时为原电池D实验结束后，硝酸钾溶液的浓度保持不变【答案】D【解析】A项，操作时，电极和电源正极相连，为阳极，发生氧化反应，A正确；B项，操作时，电极B为负极，电子从负极经导线流向正极，B正确；C项，操作时，装置和电源相连，为电解池，操作时，装置和电源断开，为原电池，C正确；D项，操作时，实质是电解水，产生了氢气和氧气，部分逸散到空气中，导致硝酸钾溶液浓度增加，D错误；故选D。3以FeFe(CN)6为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )A放

4、电时，正极反应式：FeFe(CN)6+2Na+2e-=Na2Fe(Fe(CN)6B充电时，Mg箔接电源的负极C充电时，Na+通过离子交换膜从左室移向右室D放电时，Mo箔增加4.6g时，Mg箔减少5.95g【答案】D【解析】根据放电工作原理图，Mo作正极，在正极上发生还原反应：FeFe(CN)6+2Na+2e-=Na2FeFe(CN)6，Mg作负极，负极上是失电子的氧化反应：2Mg+2Cl-4e-=Mg2Cl22+，充电时，原电池的负极连接电源的负极，电极反应和放电时的相反。A项，根据工作原理，Mg作负极，Mo作正极，放电时，正极反应式为：FeFe(CN)6+2Na+2e-=Na2Fe(Fe(C

5、N)6，故A正确；B项，充电时，电池的负极接电源的负极，电池的正极接电源的正极，放电时Mg箔为负极，则充电时，Mg箔接电源的负极作为阴极，故B正确；C项，充电时，Na+通过交换膜移向阴极，即从左室移向右室，故C正确；D项，放电时，由FeFe(CN)6被还原为Na2FeFe(CN)6，Mo箔增加4.6g时，根据电极反应FeFe(CN)6+2Na+2e-=Na2FeFe(CN)6，增加的质量为Na的质量，即增加0.2mol的钠，转移0.2mol电子，根据电极反应：2Mg+2Cl-4e-=Mg2Cl22+，转移0.2mol电子，消耗0.1mol的Mg，则Mg箔减少的质量为0.1mol24g/mol=

6、2.4g，故D错误；故选D。4氨气与氧气构成的碱性燃料电池原理如图所示，下列说法正确的是( )A电解质溶液中电子移向正极B电池负极反应为：2NH3-6e-=N2+6H+C正负极通入的气体在相同条件下体积之比为15: 4 (假设空气中O2体积分数为20%)D该电池给铅蓄电池充电，燃料电池正极反应l molO2，铅蓄电池有2mol PbSO4被消耗【答案】C【解析】该电池为燃料电池，通入氧气的一端为正极，通入氨气的一端为负极，根据图示，电池总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O。A项，电子只能在导体中转移，不能在溶液中转移，故A错误；B项，氨气与氧气构成的碱性燃料电池，不可能产生氢离子，电池负

7、极反应为： 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，故B错误；C项，根据分析，投入空气的一端为正极，通入氨气的一端为负极，相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，电池总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O，当负极通入4mol氨气时，正极消耗3mol氧气，则需要空气的量为=15mol，则正负极通入的气体在相同条件下体积之比为15 : 4，故C正确；D项，该电池给铅蓄电池充电，燃料电池正极反应l molO2，转移4mol电子，充电时铅蓄电池阴极反应为：PbSO4+2e-=Pb+SO42-，阳极反应为：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H+SO42-，铅蓄电池两极都消耗PbSO4，

8、转移4mol电子时，铅蓄电池共消耗了4mol PbSO4，故D错误；故选C。5某二次电池装置如图所示，锂、充有催化剂的碳纳米管为电极，电解质能传导Li+。放电时生成的Li2CO3和C附着在电极上，充电时可使Li2CO3转化为Li、CO2和O2。下列说法不正确的是( )A放电时，电流从电极Y经外电路流向电极XB充电时，电极X接外电源的正极发生氧化反应C充电时，电极Y的电极反应式为2Li2CO3-4e-=2CO2+O2+4Li+D应用该电池电镀铜，若析出64gCu，理论上消耗标况下33.6LCO2【答案】B【解析】A项，放电时生成Li2CO3，则锂电极为负极，放电时，电流从正极流向负极，即从电极Y

9、经外电路流向电极X，A正确；B项，放电时，X为负极，则充电时，电极X接外电源的负极相连作为阴极，阴极得电子，发生氧化反应，B错误；C项，放电时，电极Y为正极，电极反应式为2CO2+O2+4Li+4e-=2Li2CO3，充电时阳极的电极反应式为放电是正极反应的逆反应，C正确；D项，应用该电池电镀铜，若析出64gCu即1molCu，转移了2mol电子，根据电池放电时的总反应为4Li+3CO2=2Li2CO3+C，即转移2mol电子消耗1.5mol二氧化碳，理论上消耗标况下33.6LCO2，D正确；故选B。6下列说法不正确的是( )A若两电极直接相连，a 是食盐水， 则发生吸氧腐蚀B若两电极直接相连

10、，a 是氢氧化钠溶液，则负极反应是 Fe- 2e- = Fe2+C若铁接电源负极，石墨接电源正极， a是食盐水(足量)，单位时间内两电极上产生气体的量相同D若铁接电源正极， 石墨接电源负极， a 是氯化铜溶液， 铁极溶解【答案】B【解析】A项，若两电极直接连接，a是食盐水，则发生吸氧腐蚀，酸性环境下才发生析氢腐蚀，故A正确；B项，若两电极直接连接，a是氢氧化钠溶液，为原电池，负极发生失电子的氧化反应，则负极反应是：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，故B错误；C项，若铁接电源负极，石墨接电源正极，a是食盐水，左侧石墨电极是阳极，该电极反应为：2Cl-2e-=Cl2，右侧铁电极为阴极，该极上

11、的电极反应为：2H+2e-=H2，两极上析出的气体的量一样多，故C正确；D项，若铁接电源正极， 为电解池的阳极，铁极溶解，石墨接电源负极， a 是氯化铜溶液， 石墨电极上析出Cu，故D正确；故选B。7我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置，其示意图如下：下列说法不正确的是( )Ac为电源的负极B中，捕获CO2时碳元素的化合价均未发生变化Cd极的电极反应式为CO32-+ 4e = C + 3O2D转移1mol电子可捕获CO2 2.8 L(标况下)【答案】D【解析】过程为2CO2+O2-= C2O52-，a极电极反应为2 C2O52-4e-=O2+4CO2，a电极失电子，为阳极，则b电极为

12、电源的正极；过程为CO2+O2-= CO32-，d极电极反应为CO32-+4e-=C+3O2-，d电极得电子，为阴极，则c电极为电源的负极。A项，由以上分析可知，c为电源的负极，A正确；B项，中，捕获CO2时发生的反应分别为2CO2+O2-= C2O52-、CO2+O2-= CO32-，碳元素的化合价均未发生变化，B正确；C项，d极为阴极，CO32-得电子生成C 和O2，电极反应式为CO32-+ 4e= C + 3O2，C正确；D项，将阴、阳极发生的电极反应加和，便得到总反应式为：CO2C+O2，转移4mol电子时，消耗1molCO2，则转移1mol电子可捕获CO2 的体积为=5.6 L(标况

13、下)，D不正确；故选D。8该装置为锂钒氧化物二次电池，其成本较低，对环境无污染：V2O5+xLi LixV2O5，在下图中用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍(已知：Ni+2H+= Ni2+H2)。下列说法不正确的是( )A该电池充电时，A电极的电极反应式为LixV2O5-xeV2O5+xLiB电解过程中，b中NaCl溶液的物质的浓度会增大C当锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，一定能得到29.35g镍D锂钒氧化物二次电池一般用非水溶液作为电解液【答案】C【解析】用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍，则镀镍铁棒作阴极，铁棒作阳极，则A为正极、B为负极。电解过程中，碳棒上氯离子放电生成氯气

14、，则a中钠离子进入b区，镀镍铁棒上氢离子放电生成氢气，则氯离子进入b区。A项，该电池充电时，A电极失电子发生氧化反应，电解反应式为LixV2O5-xeV2O5+xLi，故A正确；B项，电解过程中，碳棒上氯离子放电生成氯气，则a中钠离子进入b区，镀镍铁棒上氢离子放电生成氢气，则氯离子进入b区，所以导致b区域NaCl浓度增大，故B正确；C项，串联电路中转移电子相等，如果锂钒氧化物二次电池中有7gLi参与放电时，转移电子物质的量= 1=1mol，当随着电解的进行，c(Ni2)减小，H的放电大于Ni2，则得到Ni的物质的量小于 1mol=0.5mol，m(Ni)小于0.5mol58.7gmol1=29

15、.35g，故C错误；D项，Li能和水反应生成LiOH，所以锂钒氧化物二次电池不能用LiCl水溶液作为电解液，故D正确；故选C。9以碘为原料，通过电解制备 KIO3 的实验装置如右图所示。电解前，先将一定量的精制碘溶于过 量 KOH 溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入某电极区。将 KOH 溶液加入另一电极区，电解槽用水冷却。下列说法不正确的是( )A产品 KIO3 在阳极区得到 B离子交换膜为阴离子交换膜C电解时，须不断补充 KOH D阴极区加入的是 KOH 溶液，发生还原反应生成 H2【答案】C【解析】左侧与电源正极相连，为阳极，失电子发生氧化反应，本装置是制备KIO3，所以阳极区加入的溶液是I2和KOH反应后的溶液，电解过程中I被氧化成KIO3；右侧与电源负极相连为阴极，充入的是KOH溶液，水电离出的氢离子被还原生成氢气。A项，产品KIO3为氧化产物，电解池中阳极发生氧化反应，所以产品KIO3在阳极区得到，故A正确；B项，电解过程中阳极的电极反应式为I+6OH-6e=IO3-+3H2O，需要阴极的OH移动到阳极，同时要防止阳极区的钾离