第四章 章末综合提升 -【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1同步导学案配套教参（人教版，单选）

授课提示：对应学生用书第114页 考点一　新型化学电源 1．海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是(　　) A．海水起电解质溶液作用 B．N电极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂海水电池属于一次电池 解析：锂为活泼金属，作负极；N电极为正极，海水中溶解的O2也可能得电子发生电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故B不正确。 答案：B 2．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，电池的总反应为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 解析：根据题给电池装置图并结合阴、阳极电极反应可知，充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2，A项正确；由题干中光照时阴、阳极电极反应可知，充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B项正确；放电时题给装置为原电池，阳离子(Li＋)向正极迁移，C项错误；根据题给装置图可知，放电时正极上O2得电子并与Li＋结合生成Li2O2，即O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D项正确。 答案：C 3．某储能电池原理如图1，其俯视图如图2，已知放电时N是负极，NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) 　　 　 A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3－2e－=== NaTi2(PO4)3＋2Na＋ B.放电时Cl－透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移 C.放电时每转移1 mol电子，理论上CCl4吸收0.5 mol Cl2 D．充电过程中，NaCl溶液浓度增大 解析：放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正极反应：Cl2＋2e－===2Cl－，正极消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2。根据分析可知A正确；放电时，阴离子移向负极，Cl－透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误；放电时每转移1 mol电子，依据Cl2～2e－得理论上CCl4释放0.5 mol Cl2，故C错误；充电过程中，阳极发生反应：2Cl－－2e－===Cl2，消耗氯离子，NaCl溶液浓度减小，故D错误。 答案：A 考点二　电解装置探析 4．通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(　　) A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应：2H2O＋Mn2+－2e－===MnO2＋4H＋ C.电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变 D.电解结束，可通过调节pH除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 解析：由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，发生还原反应，A正确；由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为MnO2，电极反应为2H2O＋Mn2+－2e－===MnO2＋4H＋，B正确；电极A为阴极，LiMn2O4得电子，电极反应为2LiMn2O4＋6e－＋16H＋===2Li＋＋4Mn2+＋8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为2LiMn2O4＋4H＋===2Li＋＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，C错误；电解池总反应为2LiMn2O4＋4H＋===2Li＋＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确。 答案：C 5．含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是(　　) A．生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2 mol 电子 B．阴极上的电极反应为P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－ C．在电解过程中CN－向铂电极移动 D．电解产生的H2中的氢元素来自LiOH 解析：石墨电极上P4中的P化合价升高，发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，对应的电极反应式为P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，则生成1 mol Li[P(CN)2]