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核心素养提升(七)
一、单项选择题
1.2019年诺贝尔化学奖已授予约翰班宁斯特古迪纳夫、斯坦利惠廷汉姆和吉野彰,
三位科学家的获奖理由是为锂电池的发展做出了卓越贡献。下图是我国一项电解制备金属锂
的新方法发明专利装置图。下列说法不正确的是(
A区
C0,和0
Li.CO
电极B
电极C
Li
LiCI
LC(熔)
LiC熔)
A.电极B的电势比电极C高
B.理论上该装置不需要补充电解质LiC
C.电极B中氯离子和碳酸根离子放电
D.A区避免熔融碳酸狸对设备的腐蚀且减少了环境污染
C【解析】A.电极B产生氟气,为阳极,C极产生锂,为阴极,电极B的电势比
电极C高,故A正确:
通电
B.根据装置图知,电极B产生氯气,C极产生鋰,总反应为:2LiC1Cl2↑,而阳
极生成的氯气与碳酸锂反应又生成氯化樱,根据氯原子守恒理论上该装置需要补充电解质
LiCl,故B正确:
C.根据装置图知,电极B产生氯气,为阳极,反应式为2C--2e-=Cl2↑,生成的
氯气与碳酸锂反应生成氯化锂、二氧化碳和氧气,只有氯离子放电,故C错误:
D,根据图示分析,A区生成的黛气与碳酸锂反应生成煎化锂、二氧化碳和氧气,该方
法设计的A区能避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀和因氟气逸出对环境的污染,故D正确。
2.沿海电厂采用海水为冷却水,但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并
降低冷却效率。为解决这一问题,通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示),通入一定的
电流。
一阳极
海水
阴极
下列叙述错误的是(
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A,阳极发生将海水中的CI一氧化生成C2的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气
D.阳极表面形成的Mg(OH田2等积垢需要定期清理
D【解析】A项,根据分析可知,阳极区海水中的C一会优先失去电子生成C,
发生氧化反应,A正确:B项,设置的装置为电解池原理,根据分析知,阳极区生成的C
与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClo和H2O,其中NaClo具有强
氧化性,可氧化灭杀附着的生物,B正确:C项,因为H2是易燃性气体,所以阴极区生成
的H2需及时通风稀释,安全地排入大气,以排除安全隐患,C正确:D项,阴极的电极反
应式为:2HzO十2e-一H2↑+2OH-,会使海水中的Mg2+沉淀积垢,所以阴极表面会形成
Mg(OH)2等积垢需定期清理,D错误。故选D。
3.世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁一空气电池,其结构如图所示。
下列有关该电池放电时的说法正确的是(
空气
a888888通空气电极
含02的固体电解质
H2O(g)
Fe/FeO.
A.a极发生氧化反应
B.正极的电极反应式为FeO,十2xe一Fe十rO2
C.若有22.4L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4mol电子转移
D.铁表面发生的反应为xHzO(g)十Fe一FeO,十xH
D【解析】DA项,a极发生还原反应,错误;B项,正极的电极反应式为O2十
4e一202-,错误:C项,O2的物质的量少于1mol,转移电子少于4mol,错误。
4.研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原
理如图所示。
H.O+CH,CH,OH
NO+H,O.
C02
HNO
质子交换膜
下列说法错误的是(
)
A.加入HNO,降低了正极反应的活化能
B.电池工作时正极区溶液的pH降低
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C.1 mol CH;CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原
D.负极反应为CH3CHOH+3HO-12e-一2CO2十12H+
B【解析】由分析知,NO,在正极起催化作用,降低了正极反应的活化能,故A
正确:电池工作时正极区的总反应为O2十4十4H+—2H2O,则溶液中氢离子浓度减小,
pH增大,故B错误:根据得失电子守恒可知,1 mol CH,CH2OH被完全氧化时,转移12
mol电子,则有3molO2被还原,故C正确:由分析知,负极反应为CHCH2OH十3H2O一
12e-一2CO2十12H+,故D正确:故选B.
5.一种以F[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池,工作原理如图所示。下列说法
不正确的是()
Fe[Fe(CNl
[Mg.CLP
Na.Fe[Fe(CN)
M6箱
Mg箱
含N的有机电解质
A.放电时,钠离子从左室游向右室
B.充电时,Mg箔接电源的负极
C.充电