内容正文:
备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训(全国卷)
专项12 电化学原理及其应用
1.(2023·山东济宁·统考二模)某浓差电池的装置如图所示,该电池使用前先将K与M连接一段时间,K再与N连接,当正负电极室中溶液的浓度相等时,电池将停止放电。下列说法错误的是
A.K与M连接时,当电路中转移0.1mol电子时,乙室溶液质量减少17g
B.K与N连接时,甲室的电极反应式为
C.若换成阳离子交换膜,电池将不能正常使用
D.K分别与M、N连接时,在电解质溶液中的移动方向相反
2.(2023·广东韶关·统考二模)近日,某科研团队研制设计了一种高性能碱性阴离子交换膜直接氨燃料电池(DAFC),其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电极A为负极,发生氧化反应
B.若交换膜中通过0.3mol ,A电极区消耗2.24LNH3
C.电极B的电极反应式为
D.电流方向:电极B→灯泡→电极A→电极B
3.(2023·北京海淀·统考二模)甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理,相同时间后继续进行实验。
实验①:甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液,Ⅰ中产生蓝色沉淀,Ⅱ中无沉淀。
实验②:乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。
下列说法正确的是
A.Ⅰ是牺牲阳极保护法,正极反应式为
B.Ⅱ为外加电流阴极保护法,Fe电极与外接电源的正极相连
C.由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异,推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
D.由实验可知,两种保护法均能保护,且Ⅱ保护得更好
4.(2023·广东·统考二模)科学家设计了一种以镍基普鲁士蓝为电极材料的“热再生电化学循环”转化电池(如图所示),用于收集废热,提高能源利用率。该电池以KCl溶液和Ni(NO3)2溶液作电解质溶液,电极之间用多孔隔膜分隔,工作时发生反应:K2Ni[Fe(CN)6]+AgClKNi[Fe(CN)6]+K++Ag+Cl-。下列说法不正确的是
A.收集废热时,阴极上附着的AgCl减少
B.收集废热时,阳极发生的反应为K2Ni[Fe(CN)6]-e-=KNi[Fe(CN)6]+K+
C.低温工作时,K+通过多孔隔膜移向Ag电极
D.低温工作时,Ag电极增重7.1g,理论上外电路转移电子0.2mol
5.(2023·北京海淀·统考二模)我国科学家合成首例可控单分子电子开关器件。该分子在紫外光照射下关环(电路接通),在可见光照射下开环(电路断开),其微观示意图如下:
下列说法不正确的是
A.石墨烯可以导电
B.单分子开关经紫外光照射形成了极性键
C.水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离
D.紫外光照射后,单分子开关体系内的电子具有流动性,故可以导电
6.(2023·辽宁·校联考模拟预测)传统的金属电极在浓电解液中转化为,沉积/剥离库仑效率20次循环后迅速下降。复旦大学研究采用了微溶的金属碳酸盐和独特的固-固(StoS)转换反应,设计出石墨烯(ZZG)电极的概念电池表现出91.3%的高锌利用率,并且寿命长达2000次。镍基ZZG电池充电时工作原理如图
下列说法不正确的是
A.放电时电子流向镍基电极
B.放电时负极
C.充电时溶解平衡正向移动
D.将KOH浓度由0.1mol/L提高至6mol/L利于该电池的充放电
7.(2023·山东淄博·校联考二模)微生物燃料电池碳氮联合去除的氮转化系统原理如图所示。下列说法错误的是
A.a极电势低于b极
B.离子交换膜是质子交换膜
C.a、b两极生成和的物质的量之比为5∶4
D.好氧微生物反应器中反应的离子方程式为
8.(2023·安徽淮南·统考一模)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得MnO2,电解示意图如图,下列说法正确的是
A.电池工作时电子从b电极流出,经过电解质溶液到达a电极表面
B.接通电源后a极产生的Li+和Mn2+,定向移动到b极区
C.电解一段时间后b极区pH增大
D.电极a的电极反应: 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O
9.(2023·天津和平·统考二模)“浓差电池”利用某离子浓度大其氧化性或还原性强的特点而设计的。如图,甲池为3 mol/L的AgNO3溶液,乙池为1 mol/L的AgNO3溶液,A、B均为Ag电极。实验时先闭合K2,断开K1,发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
A.一段时间后电流计指针将归零,此时可视为反应达到平衡
B.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙池溶液浓度上升
C.当电流计指针归零后,闭合K1,断开K2后,乙中Ag电极质量增加
D.实验开始先闭合K2,断开K1,此时向B电极移动
10.(2023·河北·模拟预测)燃料电池近几年发展迅速,如