2024届高考化学百题精练-电化学基础(选择题)(解析版)
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1、1电化学基础(选择题)1图甲是利用一种微生物将废水中尿素CO(NH2)2的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置在图乙中的铁上镀铜。下列说法中不正确的是A.铜电极应与Y电极相连接B.H+通过质子交换膜由左向右移动C.当N电极消耗0.25mol气体时,则铁电极增重16 gD.M电极的电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+答案:C解析:A根据题图甲中N电极上O2转化为H2O可知,N电极上发生还原反应,则N电极为正极,M电极为负极,题图乙装置为铁上镀铜装置,铜电极为阳极,故其应与Y电极相连,A项正确;BH+通过质子交换膜向正极移动,B项正确;CN电
2、极的电极反应式为O2+4H+4e-=2H2O,铁电极的电极反应式为Cu2+2e-=Cu,根据各电极上转移电子数相同,可得关系式:O22Cu,故当 N 电极消耗 0.25 mol O2时,铁电极上析出 0.5 molCu,铁电极增重64 gmol-10.5mol=32 g,C项错误;DM电极上尿素失电子,发生氧化反应,转化为N2、CO2,D项正确。2下图是利用盐桥电池从某些含碘物质中提取碘的两个装置下列说法中正确的是A.两个装置中,石墨I和石墨均作负极B.碘元素在装置中被还原,在装置中被氧化C.装置、中的反应生成等量的I2时,导线上通过的电子数之比为15D.装置中MnO2的电极反应式为MnO2+
3、2H2O+2e-=Mn2+4OH-答案:C解析:A两个装置中,中左边碘离子化合价升高变为单质碘,因此石墨 I作负极,中左边碘酸根离子化合价降低变为单质碘,因此石墨作正极,故A错误;B碘元素在装置中化合价升高,被氧化,在装置中化合价降低,被还原,故 B错误;C装置、中的反应生成1mol的I2时,导线上通过的电子数物质的量分别为2mol和10mol,导线上通2过的电子数之比为15,故C正确;D装置中MnO2的电极反应式应该为MnO2+4H+2e-=Mn2+2H2O,故D错误。3如图A为碱性硼化钒(VB2)-空气电池示意图,两极用离子交换膜隔开,VB2放电时生成两种氧化物。若用该电池为电源,用惰性电
4、极电解硫酸铜溶液,实验装置如图B所示。则下列说法错误的是A.碱性硼化钒(VB2)-空气电池中使用阴离子交换膜B.外电路中电子由VB2电极流向c电极C.电解过程中,b电极表面产生的气体可以收集后充入A池中的电极循环利用D.VB2电极发生的电极反应为2VB2-22e-+11H2O=V2O5+2B2O3+22H+答案:D解析:A硼化钒-空气燃料电池中,VB2在负极失电子,氧气在正极得电子,电池总反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,VB2放电时生成两种氧化物,氧化物会和酸反应,所以电池中使用阴离子交换膜,故 A正确;BVB2极是负极,外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极,故B正确;C电
5、解过程中,b电极是阳极,该电极表面产生的气体是氧气,可以收集后充入 A池中的电极循环利用,故C正确;D负极上是VB2失电子发生氧化反应,因在碱性环境中,VB2极发生的电极反应为2VB2+22OH-22e-=V2O5+2B2O3+11H2O,故D错误。4我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为xmolh-1。下列说法错误的是A.b电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-B.离子交换膜为阴离子交换膜C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D.海水为电解池补水的速率为2xmolh-1答案:D
6、解析:由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a电极与电源正极相连,为电解池的阳极,b电极与电源负极相连,为电解池的阴极,阴极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-,阳极反应为4OH-4e-=O2+2H2O,3电池总反应为2H2O=通电2H2+O2,据此解答。Ab电极反应式为b电极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-,故A正确;B该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH-4e-=O2+2H2O,为保持OH-离子浓度不变,则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室,即离子交换膜应为阴离子交换摸,故B正确;C电解时电解槽中不断有水被消耗,海水中的动能高的水可穿过PTFE膜,为电解池补水,故C正确;D由电解总反应可知,每生成1molH2要消耗1molH2O,生成H2的速率为xmolh-1,则补水的速率也应是xmolh-1,故D错误;5用可再生能源电还原CO2时,采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是A.析氢反应发生在IrOx-Ti电极上B.Cl-从Cu
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