二輪復(fù)習(xí)電化學(xué)專題卷江蘇專用

1、電化學(xué)1(2017·蘇錫常鎮(zhèn)二模)“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置，其工作原理如下圖。下列說法正確的是()A該裝置是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B正極的電極反應(yīng)：C2O2e=2CO2C每得到1 mol草酸鋁，電路中轉(zhuǎn)移3 mol電子D利用該技術(shù)可捕捉大氣中的CO2解析：選D該裝置為原電池，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珹錯(cuò)誤；正極上是CO2得電子生成C2O，B錯(cuò)誤；每得到1 mol Al2(C2O4)3，轉(zhuǎn)移6 mol電子，C錯(cuò)誤；由于該電池能消耗CO2，故可以用于捕捉大氣中的CO2，D正確。2(2017·蘇州一模)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3 溶液、導(dǎo)線和鹽橋(盛有KNO

2、3­瓊脂的U形管)構(gòu)成一個(gè)原電池，見下圖。以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是()在外電路上，電流由銅電極流向銀電極正極反應(yīng)：Age=Ag鹽橋中的NO移向AgNO3溶液，K移向Cu(NO3)2溶液將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池的總反應(yīng)相同ABCD解析：選C由于活潑性：Cu>Ag，故Cu電極為電源的負(fù)極，電流由銀電極流向銅電極，錯(cuò)誤；正極是Ag，電極反應(yīng)式為Age=Ag，正確；原電池中，陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極，錯(cuò)誤；該原電池反應(yīng)的原理是Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，正確。3(2017·泰州一模)一種用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨液氧燃料電池原理示意

3、如圖，下列有關(guān)該電池說法正確的是()A該電池工作時(shí)，每消耗22.4 L NH3轉(zhuǎn)移3 mol電子B電子由電極A經(jīng)外電路流向電極BC電池工作時(shí)，OH向電極B移動(dòng)D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O24H4e=2H2O解析：選BA選項(xiàng)，NH3的溫度壓強(qiáng)未知，不能計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，錯(cuò)誤。液氨液氧燃料電池中，液氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極A應(yīng)為負(fù)極，電極B應(yīng)為正極，電池工作時(shí)，OH向電極A移動(dòng)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。介質(zhì)環(huán)境為NaOH溶液，電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2017·江蘇高考押題)某柔性燃料電池(以甲醇為燃料，酸性介質(zhì))結(jié)構(gòu)示意如圖。下列有關(guān)說

4、法正確的是()A電池工作時(shí)，電子由A電極經(jīng)外電路流向B電極B電池工作時(shí)，減少的化學(xué)能完全轉(zhuǎn)化為電能CA電極發(fā)生的電極反應(yīng)為CH3OH6eH2O=CO26HDB電極每消耗1 mol O2，電池中減少4 mol H 解析：選AC由圖可知，以甲醇為燃料，酸性介質(zhì)的燃料電池的反應(yīng)方程式為2CH3OH 3O2=2CO24H2O，A項(xiàng)，電池工作時(shí)，電子由A電極(負(fù)極)經(jīng)外電路流向B電極(正極)，正確； B項(xiàng)，電池工作時(shí)，減少的化學(xué)能除轉(zhuǎn)化為電能外，還有部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，A電極為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為CH3OH6eH2O=CO26H ，正確；D項(xiàng)，從總的反應(yīng)方程式看，H沒有消耗，錯(cuò)誤。5(2

5、017·南通一模)某濃差電池的原理如圖所示，該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A電子由X極通過外電路移向Y極B電池工作時(shí)，Li通過離子導(dǎo)體移向右室C負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2DY極每生成1 mol Cl2，左室得到2 mol LiCl解析：選DX極有H2生成，Y極有Cl2生成，則X極為正極，Y極為負(fù)極，電子由Y極通過外電路移向X極，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。電池工作時(shí)，Li通過離子導(dǎo)體移向正極，即移向左室，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。據(jù)電荷守恒可知Y極每生成1 mol Cl2，左室得到2 mol LiCl，D選項(xiàng)正

6、確。6.用如圖所示裝置(熔融CaF2­CaO作電解質(zhì))獲得金屬鈣，并用鈣還原TiO2制備金屬鈦。下列說法正確的是()A電解過程中，Ca2向陽極移動(dòng)B陽極的電極反應(yīng)式為C2O24e=CO2C在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少D若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“”接線柱是Pb電極解析：選B電子從外接電源負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線到陰極，吸引溶液中的陽離子，即陽離子向陰極移動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。陽極有CO2生成，熔融CaF2­CaO作電解質(zhì)，則陽極反應(yīng)式為C2O24e=CO2，B選項(xiàng)正確。2CaTiO2=Ti2CaO，在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量增加，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。鉛蓄電池P

7、bO2是正極，Pb為負(fù)極，若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“”接線柱是PbO2電極，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2017·南京、鹽城一模)最近中美研究人員發(fā)明了一種可快速充放電的鋁離子電池，該電池電解質(zhì)為離子液體AlCl3/EMIMCl，放電時(shí)有關(guān)離子轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說法正確的是()A放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生：2AlCle=Al2ClClB放電時(shí)，電路中每流過3 mol電子，正極減少27 gC充電時(shí)，泡沫石墨極與外電源的負(fù)極相連D充電時(shí)，陰極發(fā)生：4Al2Cl3e=Al7AlCl 解析：選D放電時(shí)，活潑的金屬鋁是負(fù)極，鋁發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋁離子，鋁離子與AlCl結(jié)合生成Al2Cl，所以電極反應(yīng)式為Al

8、3e7AlCl=4Al2Cl，A錯(cuò)誤；放電時(shí)，正極上AlCl進(jìn)入溶液，負(fù)極上Al失電子，則電路中每流過3 mol電子，負(fù)極減少27 g，B錯(cuò)誤；充電時(shí)正極與外接電源的正極相連，則泡沫石墨極與外電源的正極相連，C錯(cuò)誤；充電時(shí)，Al2Cl在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即陰極發(fā)生：4Al2Cl3e=Al7AlCl，D正確。8(2017·南京三模)鋰空氣電池充放電基本原理如圖所示，下列說法不正確的是()A充電時(shí)，鋰離子向陰極移動(dòng)B充電時(shí)陰極電極反應(yīng)式為Lie=LiC放電時(shí)正極電極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OHD負(fù)極區(qū)的有機(jī)電解液可以換成水性電解液解析：選D充電時(shí)的原理是電解池原理，電解質(zhì)中的陽

9、離子移向陰極，即鋰離子向陰極移動(dòng)，故A正確；充電時(shí)陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即Lie=Li，故B正確；放電時(shí)原理是原電池原理，正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)O24e2H2O=4OH，故C正確；金屬鋰可以和水之間發(fā)生反應(yīng)，所以負(fù)極區(qū)的有機(jī)電解液不可以換成水性電解液，故D錯(cuò)誤。9.(2017·蘇錫常鎮(zhèn)二模)硼氫化鈉(NaBH4)和H2O2作原料的燃料電池，負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，其工作原理如圖。下列說法正確的是()A電極a為正極，b為負(fù)極B放電時(shí)，Na從b極區(qū)移向a極區(qū)C電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為H2O22e=2OHD每生成1 mol BO轉(zhuǎn)移6 mol電子解析：選C電極

10、a上BH轉(zhuǎn)化成BO，據(jù)平均標(biāo)價(jià)法硼元素化合價(jià)由5價(jià)變成3價(jià)，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極a為負(fù)極，b為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 放電時(shí)， Na應(yīng)從a極區(qū)移向b極區(qū)，B項(xiàng)錯(cuò)誤。據(jù)電極b上雙氧水發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)及守恒可知，C項(xiàng)正確。負(fù)極電極反應(yīng)式為BH8OH8e=BO6H2O，即1 mol BH轉(zhuǎn)化成BO，每生成1 mol BO轉(zhuǎn)移8 mol電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10(2017·南通、泰州、揚(yáng)州三模)一種礬多鹵化物電池結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，電池和儲(chǔ)液罐均存儲(chǔ)有反應(yīng)物和酸性電解質(zhì)溶液。電池中發(fā)生的反應(yīng)為2VCl2BrCl2VCl3Br。下列說法正確的是()AVCl2存儲(chǔ)在正極儲(chǔ)液罐內(nèi)B放電時(shí)

11、H從負(fù)極區(qū)移至正極區(qū)C充電時(shí)電池的負(fù)極與電源的正極相連D充電時(shí)陽極反應(yīng)為Br2Cl2e=BrCl解析：選BD根據(jù)電池反應(yīng)式可知，在反應(yīng)中V元素化合價(jià)升高，故VCl2存儲(chǔ)在負(fù)極儲(chǔ)液罐中，A錯(cuò)誤；放電時(shí)陽離子向正極移動(dòng)，B正確；充電時(shí)電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連，C錯(cuò)誤；根據(jù)電池反應(yīng)式，充電時(shí)陽極上Br失電子生成BrCl，D正確。11電化學(xué)在處理環(huán)境污染方面發(fā)揮了重要的作用。(1)(2017·南京、鹽城一模)據(jù)報(bào)道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強(qiáng)酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料，其原理如圖1所示。電解時(shí)其中b極上生成乙烯的電極反應(yīng)式為_。(2)(2017·常州一模)利用電解

12、原理可將NO還原為N2，裝置見圖2，高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H)為介質(zhì)，金屬鈀薄膜作電極。鈀電極A為_極，電極反應(yīng)式為_。(3)(2017·揚(yáng)州一模)脫去冶金工業(yè)排放煙氣中SO2的方法有多種。離子膜電解法：利用硫酸鈉溶液吸收SO2，再用惰性電極電解。將陰極區(qū)溶液導(dǎo)出，經(jīng)過濾分離硫黃后，可循環(huán)吸收利用，裝置如圖3所示，則陰極的電極反應(yīng)式為_，陽極產(chǎn)生氣體的化學(xué)式為_。解析：(1)b電極與電源的負(fù)極相連為陰極，該極通入了CO2，故在該電極上CO2得電子后結(jié)合遷移過來的H生成乙烯，電極反應(yīng)式為2CO212H12e=C2H44H2O。(2)因?yàn)锳電極上NO得電子后結(jié)合進(jìn)入的H生成N2

13、和H2O，故A電極為陰極，電極反應(yīng)式為2NO4H4e=N22H2O。(3)由于陰極生成了硫黃，則在陰極上SO2得電子后結(jié)合H生成單質(zhì)硫的同時(shí)生成了H2O，電極反應(yīng)式為SO24H4e=S2H2O；在陽極上只能OH失電子生成O2，故產(chǎn)生的氣體為O2。答案：(1)2CO212H12e=C2H44H2O(2)陰2NO4H4e=N22H2O(3)SO24H4e=S2H2O或H2SO34H4e=S3H2OO212(1)(2017·南通、揚(yáng)州、泰州二模)電解法處理含氮氧化物廢氣，可回收硝酸，具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖1所示(圖中電極均為石墨電極)。 若用NO

14、2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。寫出電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_。若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L NO2被吸收，通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H為_mol。(2)(2017·蘇錫常鎮(zhèn)二模)電解硝酸工業(yè)的尾氣NO可制備NH4NO3，其工作原理如圖2。陰極的電極反應(yīng)式為_。將電解生成的HNO3全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，則通入的NH3與實(shí)際參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量之比至少為_。解析：(1)由圖1可知電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)可回收HNO3，據(jù)電荷守恒和原子個(gè)數(shù)守恒，結(jié)合介質(zhì)環(huán)境可得電極反應(yīng)式NO2eH2O=NO2H，標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L NO2即 0.1 mol參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0

15、.1 mol，陰極生成H2消耗H為0.1 mol，則通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H為0.1 mol。(2)由圖2可知陰極NO轉(zhuǎn)化成NH，且介質(zhì)環(huán)境為酸性，據(jù)電荷守恒和原子個(gè)數(shù)守恒可得NO5e6H=NHH2O，同理可得陽極電極反應(yīng)式NO2H2O3e=NO4H，總反應(yīng)為8NO7H2O3NH4NO32HNO3,8 mol NO生成2 mol HNO3，生成的2 mol HNO3必將消耗2 mol NH3，則通入的NH3與實(shí)際參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量之比至少為14。答案：(1)NO2eH2O=NO2H0.1(2)NO5e6H=NHH2O1413鋰的化合物用途廣泛。Li3N是非常有前途的儲(chǔ)氫材

16、料；LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作為電池的正極材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)將鋰在純氮?dú)庵腥紵芍频肔i3N，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)氮化鋰在氫氣中加熱時(shí)可得到氨基鋰(LiNH2)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Li3N2H2LiNH22LiH，氧化產(chǎn)物為_(填化學(xué)式)。在270 時(shí)，該反應(yīng)可逆向進(jìn)行放出H2，因而氮化鋰可作為儲(chǔ)氫材料，儲(chǔ)存氫氣最多可達(dá)Li3N質(zhì)量的_%(精確到0.1)。(3)將Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均勻混合，在800 的氬氣中燒結(jié)6小時(shí)制得Li2FeSiO4，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。制備Li2FeSiO4的過程必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)

17、行，其原因是_。(4)將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液，以鐵棒為陽極，石墨為陰極，電解析出LiFePO4沉淀，陽極的電極反應(yīng)為_。(5)磷酸亞鐵鋰電池充放電過程中，發(fā)生LiFePO4與Li1xFePO4之間的轉(zhuǎn)化，電池放電時(shí)負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為LixC6xe=xLi6C，寫出電池放電時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析：(1)反應(yīng)物為金屬鋰和氮?dú)猓晌餅長i3N，因此其反應(yīng)的化學(xué)方程式為6LiN22Li3N。(2)分析給出的化學(xué)方程式中三種元素的化合價(jià)，N、Li兩種元素在反應(yīng)前后化合價(jià)不變，而H從H2中的0價(jià)轉(zhuǎn)化為LiNH2中的1價(jià)和LiH中的1價(jià)，故LiNH2為氧化產(chǎn)物。由給出的化學(xué)方程式知，35 g(1 mol)Li3N最多可儲(chǔ)存氫氣4 g(2 mol)，故儲(chǔ)存氫氣最多可達(dá)Li3N質(zhì)量的11.4%。(3)根據(jù)給出的反應(yīng)物L(fēng)i2CO3、FeC2O4·2H2O、SiO2，生成物之一Li2FeSiO4及反應(yīng)條件，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)中的元素守恒可知生成物還有H2O、CO2及CO，由此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。對(duì)比反應(yīng)物FeC2O4·2H2O和生成物L(fēng)i2FeSiO4可知反應(yīng)前后Fe的化合價(jià)沒有變化，且為2價(jià)，故在惰性氣體氛圍中進(jìn)行的目的是防止2價(jià)鐵被氧