2020届高三化学知识点强化训练----化学能与电能

一、单选题

1. 难度：中等

三室式电渗析法处理含Na₂SO₄废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na⁺和SO₄^2-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是

A. 通电后中间隔室的SO₄^2-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

B. 该法在处理含Na₂SO₄废水时可以得到NaOH和H₂SO₄产品

C. 负极反应为2H₂O–4e^–=O₂+4H⁺，负极区溶液pH降低

D. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O₂生成

2. 难度：中等

如图所示，甲池的总反应式为：，下列关于该电池工作时的说法正确的是

A.该装置工作时，Ag电极上有气体生成

B.甲池中负极反应为

C.甲池和乙池中的溶液的pH均减小

D.当甲池中消耗 时，乙池中理论上最多产生固体

3. 难度：中等

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2Zn+O₂+4OH^–+2H₂O===2Zn(OH)₄^2-。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：Zn+4OH^–-2e^–= Zn(OH)₄^2－

D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

4. 难度：简单

某种熔融碳酸盐燃料电池以、为电解质，以为燃料，该电池工作原理如图。下列说法正确的是

A.a为，b为

B.在熔融电解质中，向正极移动

C.此电池在常温时也能工作

D.通入丁烷的一极是负极，电极反应式为

5. 难度：中等

如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是　　)

A.电流由O₂所在的铂电极经外电路流向另一电极

B.O₂所在的铂电极处发生还原反应

C.该电池的负极反应式为：

D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量

6. 难度：中等

原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是（    ）

A.由Fe、Cu、FeCl₃溶液组成原电池，负极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺

B.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，负极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺

C.由Al、Mg、NaOH溶液组成原电池，负极反应式为：Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O

D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池中，负极反应式为：Al-3e^-=Al³⁺

7. 难度：困难

[2017新课标Ⅰ]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

8. 难度：中等

控制适合的条件，将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是

A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe³⁺被还原              C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态              D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl₂固体，乙中石墨电极为负极

9. 难度：中等

一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法正确的是

A.该电池工作时，每消耗 转移3mol电子

B.电子由电极A经外电路流向电极B

C.电池工作时，向电极B移动

D.电极B上发生的电极反应为：

10. 难度：中等

如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中下列分析正确的是　　

A.闭合，铁棒上发生的反应为

B.闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐降低

C.闭合，铁棒不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法

D.闭合，电路中通过个电子时，两极共产生气体

11. 难度：中等

下列化学用语对事实的表述不正确的是

A.硬脂酸与乙醇的酯化反应：

B.常温时，氨水的：

C.由Na和Cl形成离子键的过程：

D.电解精炼铜的阴极反应：

12. 难度：中等

如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是

A.X极是电源的负极，Y极是电源的正极

B.Cu电极上增重6.4 g时，b极产生4.48 L(标准状况)气体

C.电解过程中CuSO₄溶液的pH逐渐增大

D.a极的电极反应式为2Cl^－－2e^－=== Cl₂↑

13. 难度：中等

根据图，下列判断正确的是

A. 电子从Zn极流出，流入Fe极，经盐桥回到Zn极

B. 烧杯b中发生的电极反应为

C. 烧杯a中发生反应，溶液pH降低

D. 向烧杯a中加入少量KSCN溶液，则溶液会变成红色

14. 难度：中等

利用反应6NO₂+8NH₃=7N₂+12H₂O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。下列说法不正确的是

A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极

B.A电极上发生氧化反应，B为正极

C.电极A极反应式为2NH₃-6e^-=N₂+6H⁺

D.当有2.24LNO₂(标准状况) 被处理时，转移电子为0.4mol

15. 难度：简单

化学与社会生活密切相关，下列说法正确的是（    ）

A.军舰船底镶嵌锌块作正极，以防船体被腐蚀

B.汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N₂和CO₂，减小压强，反应速率减慢

C.金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程

D.PM2.5颗粒微粒直径约为2.5×10⁶m)分散在空气中形成气溶胶

16. 难度：中等

关于下列各装置图的叙述中，不正确的是 

A.用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO₄溶液

B.装置②的总反应是：Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺

C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连

D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀

17. 难度：中等

最近，科学家用氮化鎵材料与铜组装如图所示的人工光合系统，实现了以CO₂和H₂O为原料制备CH₄和O₂下列有关说法中正确的是(   )

A. 该装置只有化学能转化为电能

B. 氮化镓电极是阴极

C. 导线中经过2mol的电子，氮化镓电极生成lmol O₂

D. 铜电极表面的电极反应式：CO₂+8e-+8H⁺=CH₄+2H₂O

18. 难度：中等

SO₂是主要大气污染物之一，工业上可用如下装置吸收转化SO₂(A、B为惰性电极)。下列说法正确的是

A.电子流动方向为：B→b→a→A

B.a、A极上均发生氧化反应

C.离子交换膜为阳离子交换膜

D.B极上的电极反应式为：SO₂+2eˉ+2H₂O=SO₄^2-+4H⁺

19. 难度：中等

下列关于如图所示电化学装置的分析正确的是

A.若X为直流电源，Y为铜棒接正极，则Fe棒上有铜析出

B.若X为直流电源，Y为碳棒接负极，则Fe棒被保护

C.若X为电流计，Y为锌棒，则移向Fe棒

D.若X为导线，Y为铜棒，则Fe棒发生还原反应

20. 难度：中等

金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO₂+2nH₂O=4M(OH) _n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是

A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B.比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高

C.M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mⁿ⁺+nO₂+2nH₂O+4ne^–=4M(OH)_n

D.在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)₂，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

21. 难度：中等

某小组为研究电化学原理，设计了下图所示的电化学装置，电极I为锌，其他电极均为石墨，盐桥是浸泡了饱和氯化钾溶液的琼脂，丙池是滴加了酚酞的氯化钠溶液。下列叙述正确的是(   )

A.电子由电极IV通过外电路流向电极I

B.装置工作过程中III电极周围出现红色

C.电极II发生还原反应

D.盐桥中Cl^-向乙池移动

22. 难度：中等

将一根较纯铁棒垂直没入水中，由于深水处溶氧量较少，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，下列关于此现象的说法错误的是

A.铁棒AB段发生反应为O₂+ 4e^-+ 2H₂O = 4OH^-

B.腐蚀过程中在铁棒上会产生微电流，且方向是AB段到BC段

C.向水中加入一定量硫酸钾固体后，对铁棒的生锈速率几乎无影响

D.产生这种现象的本质原因是铁棒所处的化学环境不同

23. 难度：简单

将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是

A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e⁻Fe³⁺

B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能

C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀

D. 以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀

24. 难度：中等

中科院深圳先进技术研究院成功研发了一种高效低成本储能电池——“铝一石墨”双离子电池，电池总反应为Al+xC+Li⁺+PF₆ ^－AlLi+C_x PF₆下列有关该电池的说法正确的是（    ）

A.放电时，PF₆^－向正极移动

B.放电时，负极反应为A1－3e^－====Al³⁺

C.充电时，两个电极增加的质量相等

D.充电时，阳极反应为xC+PF₆^－－e^－==C_xPF₆

25. 难度：中等

如图所示：

下列说法正确的是

A.甲池通入O₂的电极反应为O₂ + 4e^-+ 4H⁺＝2H₂O

B.乙池 Ag电极增重6.4g，溶液中将转移0.2mol电子

C.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)₂固体，能使CuSO₄溶液恢复到原浓度

D.甲池中消耗280 mL(标准状况下)O₂，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体

26. 难度：中等

化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是

A. 蚕丝、羊毛、棉花可用来制作纺织品，它们的成分都是蛋白质

B. 丙烯和氯乙烯可以合成食品包装材料

C. 将水库的钢闸门与电源负极相连或将锌块焊接于钢闸门上以防止钢闸门生锈

D. 用于文物年代鉴定的放射性¹⁴C和作为相对原子质量的¹²C，化学性质不同

27. 难度：困难

世界某著名学术刊物介绍了一种新型中温全瓷铁­空气电池，其结构如图所示。

下列有关该电池放电时的说法正确的是(　　)

A.a极发生氧化反应

B.正极的电极反应式为FeO_x＋2xe^－=Fe＋xO^2－

C.若有22.4 L(标准状况)空气参与反应，则电路中有4 mol电子转移

D.铁表面发生的反应为xH₂O(g)＋Fe=FeO_x＋xH₂

28. 难度：中等

高铁电池是一种新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。其电池总反应为：3Zn + 2K₂FeO₄ + 8H₂O 3Zn(OH)₂ + 2Fe(OH)₃ + 4KOH，下列叙述错误的是

A.放电时负极反应为：Zn-2e^-+2OH^-= Zn(OH)₂

B.充电时阳极发生氧化反应，附近溶液碱性增强

C.充电时每转移3mol电子，阴极有1.5molZn生成

D.放电时正极反应为：FeO₄^2- + 3e^- + 4H₂O = Fe(OH)₃ + 5OH^-