专题六 专题强化练.pptx
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1、专题六专题六专题强化练专题强化练(二)最新模拟集训(一)往年真题再研究内容索引 1.(2019全国卷,12)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H22MV2=2H2MVC.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动(一)往年真题再研究123456789解析由题图和题意知,电池总反应是3H2N2=2NH3。该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高
2、压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MVe=MV2,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3,C项正确;电池工作时,H通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。1234567892.(2012四川理综,11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有关说法正确的是A.检测时,电解质溶液中的H向负极移动B.若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD.正极上发生的反应为O2
3、4e2H2O=4OH123456789解析解答本题时审题是关键,反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中,阳离子要向正极移动,故A错误;因电解质溶液是酸性的,故正极的反应式为O24H4e=2H2O,转移4 mol电子时消耗 1 mol O2,则在标准状况下转移0.4 mol电子时消耗2.24 L O2,故B、D错误;电池反应式即正、负极反应式之和,将两极的反应式相加可知C正确。1234567893.(2019全国卷,13)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应
4、为Zn(s)2NiOOH(s)H2O(l) ZnO(s)2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)OH(aq)e=NiOOH(s)H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)2OH(aq)2e=ZnO(s)H2O(l)D.放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区123456789解析该电池采用的三维多孔海绵状Zn具有较大的表面积,可以高效沉积ZnO,且所沉积的ZnO分散度高,A正确;根据题干中总反应可知该电池充电时,Ni(OH)2在阳极发生氧化反应生成NiOOH,其电极反应式为Ni(OH)2(s)
5、OH(aq)e=NiOOH(s)H2O(l),B正确;放电时Zn在负极发生氧化反应生成ZnO,电极反应式为Zn(s)2OH(aq)2e=ZnO(s)H2O(l),C正确;电池放电过程中,OH等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,D错误。1234567894.(2017全国卷,11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示, 其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料, 电池反应为16LixS8= 8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S62Li2e=3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用
6、主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多123456789解析A项,原电池电解质中阳离子移向正极,根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li移动方向可知,电极a为正极,正极发生还原反应,由总反应可知正极依次发生S8Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2的还原反应,正确;B项,电池工作时负极电极反应式为Lie=Li,当外电路中流过0.02 mol电子时,负极消耗的Li的物质的量为0.02 mol,其质量为0.14 g,正确;C项,石墨烯具有良好的导电性,故可以提高电极a的导电能力,正确;D项, 电池充电时为电解池, 此时电解总反应为8Li2Sx 16LixS8(2x8)
7、,故Li2S2的量会越来越少,错误。1234567895.(2016全国卷,11)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2ZnO24OH2H2O=2 。下列说法正确的是A.充电时,电解质溶液中K向阳极移动B.充电时,电解质溶液中c(OH)逐渐减小C.放电时,负极反应为Zn4OH2e=D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)123456789解析A项,充电时,电解质溶液中K向阴极移动,错误;B项,放电时总反应方程式为2ZnO24OH2H2O=2 ,则充电时电解质溶液中c(OH)逐渐增大,错误;C项, 在碱性环境中负极Zn失电子生成的
8、Zn2, 将与OH结合生成 ,正确;D项,O24e,故电路中通过2 mol电子,消耗氧气0.5 mol,标准状况下的体积为11.2 L,错误。1234567896.(2018全国卷,11)一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时,O2与Li在多孔碳材料电极处生成Li2O2x(x0或1)。下列说法正确的是A.放电时,多孔碳材料电极为负极B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时,电解质溶液中Li向多孔碳材料区迁移123456789该电池放电时,金属锂为负极,多孔碳材料为正极,A项错误;该电池放电时,外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极,B项错误;该电池放电时,电解质溶液中Li向
9、多孔碳材料区迁移,充电时电解质溶液中的Li向锂电极迁移,C项错误。1234567897.(2018全国卷, 12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是A.放电时, 向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为3CO24e= CD.充电时,正极反应为Nae=Na123456789解析根据电池的总反应知,放电时负极反应:4Na4e=4Na123456789充电时,阴极:4Na4e=4Na8.(2017全国卷,11
10、)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析钢管桩接电源的负极,高硅铸铁接电源的正极,通电后,外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极,从负极流向钢管桩(阴极),A、B正确;C项,题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗,错误。1234567899.2015全国卷,26(1)(2)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,
11、中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。(1)该电池的正极反应式为_;电池反应的离子方程式为_。(2)维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌_g。(已知F96 500 Cmol1)MnO2He=MnOOH2MnO2Zn2H=2MnOOHZn2注:式中Zn2可写为0.05123456789返回1.某种新型热激活电池的结构如图所示,电极a的材料是氧化石墨烯(CP)和铂纳米粒子,电极b的材料是聚苯胺(PANI),电解质溶液中含有Fe3和Fe2。加热使电池工作时电极b发生的反应是PANI2e=PANIO(氧化态聚苯胺
12、,绝缘体)2H,电池冷却时Fe2在电极b表面与PANIO反应可使电池再生。下列说法不正确的是A.电池工作时电极a为正极,且发生的反应是:Fe3e=Fe2B.电池工作时,若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊溶液,电极b周围慢慢变红C.电池冷却时,若该装置正负极间接有电流表或检流计,指针会发生偏转D.电池冷却过程中发生的反应是:2Fe2PANIO2H=2Fe3PANI(二)最新模拟集训123456789 10111213解析根据b极电极反应判断电极a是正极,电极b是负极,电池工作时电极a上的反应是Fe3e=Fe2,A正确;电池工作时电极b发生的反应是PANI2e=PANIO(氧化态聚苯胺, 绝缘体)2H
13、,溶液显酸性, 若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊溶液,电极b周围慢慢变红,B正确;电池冷却时Fe2是在电极b表面与PANIO反应使电池再生,因此冷却再生过程电极a上无电子得失,导线中没有电子通过,C错误;电池冷却时Fe2是在电极b表面与PANIO反应使电池再生,反应是2Fe2PANIO2H=2Fe3PANI,D正确。123456789 101112132.科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案消除甲醇对水质造成的污染,主要包括电化学过程和化学过程,原理如图所示,下列说法错误的是A.M为电源的正极,N为电源的负极B.电解过程中,需要不断地向溶液中补充Co2C.CH3OH在溶液中发生6Co
14、3CH3OHH2O=6Co2CO26HD.若外电路中转移1 mol电子,则产生的H2在标准状况下的体积为11.2 L123456789 10111213解析连接N的电极上H得电子产生H2,则为阴极,N为电源的负极,M为电源的正极,A正确;电解过程中,阳极上Co2失电子产生Co3,Co3与乙醇反应产生Co2,Co2可循环使用,不需要向溶液中补充Co2,B错误;CH3OH在溶液中被Co3氧化生成CO2,发生反应6Co3CH3OHH2O =6Co2CO26H,选项C正确;若外电路中转移1 mol电子,根据电极反应2H2e=H2,则产生的H2在标准状况下的体积为11.2 L,选项D正确。1234567
15、89 101112133.(2020河北正定高三检测)镁电池因具有高的安全性和低廉的价格而备受关注,我国科学家最近研发出一种新型镁电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是A.室中的电解质溶液可以是稀 H2SO4B.外电路中转移 2 mol电子时,N极质量增加 24a gC.离子交换膜为阳离子交换膜D.电子流向:M极室离子交换膜室N极123456789 10111213解析根据图中信息得出Mg为负极,镁与稀硫酸反应,所以室中的电解质溶液不可以是稀 H2SO4,故A错误;电池工作时,镁在负极失去电子变为镁离子进入室,同时室中的镁离子嵌入正极材料,N极的电极反应式为MgxNiyCo2O2aMg22
16、ae=MgxaNiyCo2O2,外电路中转移2 mol电子时,N极质量增加24 g,故B错误;室中镁离子进入到室中,因此离子交换膜为阳离子交换膜,故C正确;电子流向:M极导线N极,故D错误。123456789 101112134.(2020河北省枣强中学高三试题)电Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,反应原理如图所示。电解产生的H2O2与Fe2发生反应生成的羟基自由基(OH)能氧化降解有机污染物。下列说法错误的是A.电源的A极为负极B.每消耗2.24 L O2(标准状况),整个电解池中理论上可产生的OH为0.2 molC.与电源B极相连电极的电极反应式为:H2Oe=HOHD
17、.H2O2与Fe2发生的反应方程式为:H2O2Fe2=Fe(OH)2OH123456789 10111213解析由反应原理图可知,Fe3在左端电极得电子生成Fe2,发生还原反应,左端电极为阴极,则A为电源的负极,B为电源的正极,A正确;每消耗0.1 mol O2,在阴极共得到0.3 mol e,生成0.1 molOH, 同时阳极失去0.3 mol e, 生成0.3 molOH,所以共生成OH为0.4 mol,B不正确;与电源B极相连的电极为阳极,水在阳极上失电子生成OH,电极反应式为:H2Oe=HOH,C正确;电解产生的H2O2与Fe2发生反应,生成OH和Fe(OH)2,反应方程式为:H2O2
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