内容正文:
专题10 电化学基础
第一部分 专题通关练
经典题组
1.将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中,下列有关说法正确的是( )
A.阴极的电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
B.金属M的活动性比Fe的活动性弱
C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
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解析 阴极的钢铁设施实际作原电池的正极,正极金属被保护不失电子,故A错误;阳极金属M实际为原电池装置的负极,原电池中负极金属比正极活泼,因此M活动性比Fe的活动性强,故B错误;金属M失电子,电子经导线流入钢铁设施,从而使钢铁设施表面积累大量电子,自身金属不再失电子从而被保护,故C正确;海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度,离子浓度越大,溶液的导电性越强,因此钢铁设施在海水中的腐蚀速率比在河水中的快,故D错误。
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2.铅蓄电池是目前常见的二次电池,其放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。下列说法中正确的是( )
A.放电时,Pb作为电池的负极发生还原反应
B.放电时,内电路中的H+向Pb电极移动
C.充电时,外接电源的负极需要与Pb电极相连
D.充电时,阳极区附近溶液酸性减弱
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4.双极膜电渗析一步法盐制酸碱的技术进入到了工业化阶段,某科研小组研究采用BMED膜堆(如图所示),模拟精制浓海水为原料直接制备酸碱。BMED膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A、D),已知:在直流电源的作用下,双极膜内中间界面层发生水的解离,生成H+和OH-。下列说法不正确的是( )
A.电极b连接电源的负极
B.Ⅱ口排出的是淡水
C.电解质溶液采用Na2SO4溶液可
避免有害气体的产生
D.C为阴离子交换膜
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5.近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
在传统的电解氯化氢回收氯气
技术的基础上,科学家最近采用碳
基电极材料设计了一种新的工艺方
案,主要包括电化学过程和化学过程,如图所示:
负极区发生的反应有________________________________________
________(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气____L(标准状况)。
Fe3++e-===Fe2+,4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
5.6
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解析 根据图示的电池结构和题目所给信息可知,Zn为电池的负极,MnO2为电池的正极,阳离子向正极移动,A错误。
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2.(2022·全国乙卷)LiO2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来,科学家研究了一种光照充电LiO2电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(Li2O2+2h+===2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是( )
A.充电时,电池的总反应Li2O2===2Li+O2
B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C.放电时,Li+从正极穿过离子交换膜向负
极迁移
D.放电时,正极发生反应O2+2Li++2e-===Li2O2
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解析 充电时光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(Li2O2+2h+===2Li++O2),则充电时总反应为Li2O2===2Li+O2,故A正确;充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,阴极反应与电子有关,阳极反应与空穴有关,故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关,B正确;由分析可知,放电时,金属Li电极为负极,光催化电极为正极,Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C错误;放电时总反应为2Li+O2===Li2O2,正极反应为O2+2Li++2e-===Li2O2,D正确。
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3.(2022·广东高考)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为:NaTi2(PO4)3+2Na++2e-===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是( )
A.充电时电极b是阴极
B.放电时NaCl溶液的pH减小
C.放电时NaCl溶液的浓度增大
D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加2