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2023届高三化学高考备考二轮复习与化学电源有关选择高频题型考点训练2
1.燃料电池近几年发展迅速,如图是科学家利用页岩气设计的一种固态(熔盐)燃料电池工作示意图。下列说法错误的是
A.电极材料采用石墨烯,吸附甲烷的电极为负极,发生氧化反应
B.通入氧气的电极上电极反应式为
C.电池工作时,向通甲烷的电极一侧移动
D.该电池的优点是二氧化碳可循环利用,不会释放温室气体
2.利用双极膜电渗析法处理废水,可实现废水的高效净化,其原理如图所示。双极膜是特种离子交换膜,它是由一张阳膜和一张阴膜制成的阴、阳复合膜。在直流电场的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O分子解离成H+和OH-并分别通过阳膜和阴膜。下列说法正确的是
A.电极X连接电源的正极,其电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
B.Z为淡水,M为H2SO4溶液,b膜为阳离子交换膜
C.理论上,每转移2mol电子,两极共产生1.5mol气体
D.该装置中,电子的转移方向为电极X→电解质溶液→电极Y
3.用微生物燃料电池处理含氨氮的废水,是一项重要的研究课题。某科研小组利用如图所示的装置模拟含氨氮废水的处理。
下列说法错误的是
A.附着微生物的石墨为负极
B.处理废水时,不宜在高温下进行
C.石墨电极的电极反应式:
D.左右两侧电极附近溶液的pH均升高
4.一种新型微生物电池工作原理如图所示(a、b极均为情性电极,隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜)。下列说法正确的是
A.a极的电势高于b极 B.图示装置能实现海水淡化
C.升高温度可提高电池工作效率 D.1molCH3COO-被还原时有4molNa+进入b极区
5.某化学实验小组用几节碱性锌锰电池串联进行电絮凝净水的模拟实验探究,设计的实验装置如图所示。下列叙述正确的是
A.装置图中的b极为碱性锌锰电池的正极
B.碱性锌锰电池放电时,电路中每通过2mol电子,负极增重34g
C.电解池的阳极仅有Al参与反应
D.用电絮凝净化过的水,pH显著增大
6.电解法制取Na2FeO4的总反应为,工作原理如图所示。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。下列叙述正确的是
A.铁电极做阳极,发生还原反应
B.Ni电极发生的反应为:
C.通电后Na+向右移动,阴极区Na+浓度增大
D.当电路中通过1 mol电子时,阴极区有11.2 L H2生成
7.羟基自由基具有极强的氧化能力,它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A.M极为阴极,电极反应式:
B.双极膜中解离出的透过膜a向N极移动
C.每处理甲醛,理论上有透过膜b
D.通电一段时间后,理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7
8.如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是
A.N极为负极,发生氧化反应
B.电池工作时,N极附近溶液pH减小
C.M极发生的电极反应为
D.处理0.1mol 时,有1.4mol 从交换膜左侧向右侧迁移
9.过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是
A.a为外接电源的负极
B.电解总反应:
C.阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代
D.电解池工作时,I室溶液质量理论上逐渐减小
10.上海交通大学利用光电催化脱除与制备相耦合,高效协同转化过程如图。(BPM原可将水解离为和,向两极移动)
已知:①
②
下列分析中正确的是
A.是负极,电势更高
B.正极区每消耗22.4L氧气,转移
C.当生成时,负极区溶液增加6.4g
D.总反应,该过程为自发过程
11.科学家研发了一种以Al和Pd@石墨烯为电极的Al-电池,电池以离子液体作电解质,放电时在提供能量的同时实现了人工固氮,示意图如下。下列说法不正确的是
A.充电时Al电极是阴极
B.放电时离子浓度增大,离子浓度减少
C.放电时正极反应为
D.放电时电路中每通过6mol ,电池总质量理论上增加28g
12.锂离子电池的正负极一般采用可逆嵌锂-脱锂的材料。尖晶石结构的LiMn2O4是一种常用的正极材料。已知一种LiMn2O4晶胞可看成由A、B单元按III方式交替排布构成,“○”表示O2−。下列说法不正确的是
A.充电时,LiMn2O4电极发生电极反应LiMn2O4−xe-=Li1−xMn2O4+xLi+
B.充电和放电时,LiMn2O4电极的电势均高于电池另一极
C.“●”表示的微粒是Mn
D.每个LiMn2O4晶胞转化为Li1−xMn2O4时转移8x个电子
13.我国科研人员将单独脱除的反应与制备的反应相结合,实现协同转化。
已知:反应①单独制备:,不能自发进行;
反应②单独脱除