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?，A錯誤；正極上是CO2得電子生成C2O，B錯誤；每得到1 mol Al2(C2O4)3，轉(zhuǎn)移6 mol電子，C錯誤；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，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，OH向電極B移動D電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O24H4e=2H2O解析：選BA選項，NH3的溫度壓強未知，不能計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，錯誤。液氨液氧燃料電池中，液氨轉(zhuǎn)化為氮氣，化合價升高，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，OH向電極A移動，C選項錯誤。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選項錯誤。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，電子由A電極經(jīng)外電路流向B電極B電池工作時，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，電池工作時，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，電池工作時，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，錯誤；C項，A電極為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為CH3OH6eH2O=CO26H ，正確；D項，從總的反應(yīng)方程式看，H沒有消耗，錯誤。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，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選項錯誤。電池工作時，Li通過離子導(dǎo)體移向正極，即移向左室，B選項錯誤。負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，C選項錯誤。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，選項A錯誤。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選項錯誤。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選項錯誤。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，放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說法正確的是()A放電時，負(fù)極發(fā)生：2AlCle=Al2ClClB放電時，電路中每流過3 mol電子，正極減少27 gC充電時，泡沫石墨極與外電源的負(fù)極相連D充電時，陰極發(fā)生：4Al2Cl3e=Al7AlCl 解析：選D放電時，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錯誤；放電時，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錯誤；充電時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錯誤；充電時，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，鋰離子向陰極移動B充電時陰極電極反應(yīng)式為Lie=LiC放電時正極電極反應(yīng)式為O24e2H2O=4OHD負(fù)極區(qū)的有機電解液可以換成水性電解液解析：選D充電時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，故A正確；充電時陰極上發(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)的有機電解液不可以換成水性電解液，故D錯誤。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，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)價法硼元素化合價由5價變成3價，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極a為負(fù)極，b為正極，A項錯誤。 放電時， Na應(yīng)從a極區(qū)移向b極區(qū)，B項錯誤。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項錯誤。10(2017·南通、泰州、揚州三模)一種礬多鹵化物電池結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，電池和儲液罐均存儲有反應(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存儲在正極儲液罐內(nèi)B放電時

11、H從負(fù)極區(qū)移至正極區(qū)C充電時電池的負(fù)極與電源的正極相連D充電時陽極反應(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元素化合價升高，故VCl2存儲在負(fù)極儲液罐中，A錯誤；放電時陽離子向正極移動，B正確；充電時電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連，C錯誤；根據(jù)電池反應(yīng)式，充電時陽極上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)報道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強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)因為A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)濟效益。實驗室模擬電解法吸收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驗。寫出電解時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NO2發(fā)生反應(yīng)可回收HNO3，據(jù)電荷守恒和原子個數(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)將鋰在純氮氣中燃燒可制得Li3N，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)氮化鋰在氫氣中加熱時可得到氨基鋰(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，該反應(yīng)可逆向進(jìn)行放出H2，因而氮化鋰可作為儲氫材料，儲存氫氣最多可達(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，電池放電時負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為LixC6xe=xLi6C，寫出電池放電時反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析：(1)反應(yīng)物為金屬鋰和氮氣，生成物為Li3N，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，N、Li兩種元素在反應(yīng)前后化合價不變，而H從H2中的0價轉(zhuǎn)化為LiNH2中的1價和LiH中的1價，故LiNH2為氧化產(chǎn)物。由給出的化學(xué)方程式知，35 g(1 mol)Li3N最多可儲存氫氣4 g(2 mol)，故儲存氫氣最多可達(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的化合價沒有變化，且為2價，故在惰性氣體氛圍中進(jìn)行的目的是防止2價鐵被氧