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2022年高考化学考点必杀300题
必杀07 电化学及其应用
1.【2022·山东青岛·一模】我国电动汽车多采用三元锂电池,该电池电解质为有机锂盐溶液,放电时工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.放电时,外电路中电子由M极流向N极
B.放电时,正极电极反应式为Li1-xNiaCobMncO2+xLi++xe-=Li1NiaCobMncO2
C.充电时,当电路中通过0.2 mol 电子时,M极质量增加1.4xg
D.该电池通过Li+在两极之间来回嵌入和脱嵌,实现化学能与电能的相互转化
【答案】C
【解析】A项,由锂离子移动方向可知,N极为正极,放电时,外电路中电子负极向正极运动,故由M极流向N极,A正确;B项,放电时,正极电极发生还原反应得到电子,反应式为Li1-xNiaCobMncO2+xLi++xe-=Li1NiaCobMncO2,B正确;C项,充电时,锂离子在M极得到电子发生还原反应,xLi+xe-+6C=LixC6,则生成当电路中通过0.2 mol 电子时,M极质量增加1.4g,C错误;D项,由图可知,该电池通过Li+在两极之间来回嵌入和脱嵌,构成内电路实现化学能与电能的相互转化,D正确。
2.【2022·山东淄博·一模】双极膜是一种离子交换复合膜,在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成H+和OH-,并分别向两极迁移。用双极膜电解淀粉[(C6H10O5)n]溶液制取双醛淀粉[(C6H10O5)n]的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.搅拌能明显提高电解反应速率
B.b极的电极反应式为:Br-+6OH--6e-=BrO-3+3H2O、4OH--4e-=2H2O+O2↑
C.生成双醛淀粉的反应为:(C6H10O5)n+BrO-3=(C6H8O5)n+Br-+3H2O
D.当电路中转移2 mol 电子时,可得160g双醛淀粉
【答案】B
【解析】A项,搅拌并不能明显提高电解反应速率,A错误;B项,由电解原理图可知,a极氢离子得电子生成氢气,为阴极,b极氢氧根离子失电子生成氧气,氢氧根离子和溴离子失电子生成溴酸根离子和水,为阳极,电极反应式分别为4OH--4e-=2H2O+O2↑、Br-+6OH--6e-=BrO-3+3H2O,B正确;C项,由电解原理图可知,生成双醛淀粉的反应为:3(C6H10O5)n+nBrO-3=3(C6H8O5)n+nBr-+3nH2O,C错误;D项,在阳极是竞争反应,既生成氧气,又生成溴酸根,所以电路转移2 mol 电子无法确定溴酸根的量,D错误。
3.【2022·山东济南·一模】在直流电源作用下,双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,利用双极膜电解池产生强氧化性的羟基自由基(•OH),处理含苯酚废水和含SO2的烟气的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电势:N电极>M电极
B.阴极电极反应式为O2+2e-+2H+=2·OH
C.每处理9.4g苯酚,理论上有2.8 mol H+透过膜a
D.若·OH只与苯酚和SO2反应,则参加反应的苯酚和SO2物质的量之比为1:14
【答案】C
【解析】双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,M极上O2得电子与H+反应生成羟基自由基(·OH),说明M极为阴极,连接电源的负极,M极上产生的羟基自由基将苯酚氧化生成CO2;N极为阳极,H2O解离产生的OH-失电子产生羟基自由基,羟基自由基将SO2氧化为硫酸根离子。A项,M极上O2得电子生成羟基自由基(•OH),说明M极为阴极,连接电源的负极,N极为阳极,故电势:N电极>M电极,选项A正确;B项,M为阴极,阴极上O2得电子生成羟基自由基(•OH),电极反应式为O2+2e-+2H+=2•OH,选项B正确;C项,每 mol 苯酚转化为CO2,转移电子28 mol ,每处理9.4g苯酚(即0.1 mol ),理论上有2.8 mol 电子转移,则有2.8 mol H+透过膜b,选项C错误;D项,若·OH只与苯酚和SO2反应,转移电子数之比为28:2,则参加反应的苯酚和SO2物质的量之比为1:14,选项D正确。
4.【2022·山东淄博·一模】在微生物参与下,采用惰性电极处理污水中有机物的某微生物燃料电池原理如图。下列说法错误的是
A.有机物在微生物作用下被氧化并释放质子
B.升高温度可提高电池的能量转化效率
C.B极发生的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O、2NO-3+12H++10e-=N2+6H2O
D.若该有机物为CH3OH,则反应1 mol CH3OH时转移6 mol e-
【答案】B
【解析】A项,据图可知阳极上有机物被氧化为CO2,释放电子,根据图示离子的迁移可知,同时有氢离子(质子)释放,A正确;B项,高温条件下微生物会被杀死,故升高温度不一定能提高电池的能量转化效率,B错误;C项,据