内容正文:
章末整合提升(四)
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1
知识体系 网络构建
2
真题链接 把脉高考
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PART
01
知识体系 网络构建
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5
PART
02
真题链接 把脉高考
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一、原电池原理及其应用
1.(2023·广东卷)负载有和的活性炭,可选择性去除 实现废酸的
纯化,工作原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 为原电池正极
B.电子由经活性炭流向
C. 表面发生的电极反应为
D.每消耗标准状况下的 ,最多去除
√
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解析:选B。在极得电子发生还原反应,为正极,在 极与失
去电子得到的结合生成, 极发生氧化反应,为负极,A错误;电
子由负极经活性炭流向正极,B正确;溶液为酸性,故 表面发生的
电极反应为 ,C错误;负极反应为
,每消耗标准状况下的,转移 电子,
最多去除 ,D错误。
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2.(2024·河北卷)我国科技工作者设
计了如下图所示的可充电
电池,以 为电解质,电解
液中加入1,丙二胺 以捕获
,使放电时 还原产物为
下列说法错误的是( )
。该设计克服了导电性差和释放 能力差的障碍,同时
改善了 的溶剂化环境,提高了电池充放电循环性能。
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A.放电时,电池总反应为
B.充电时,多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C.充电时,电子由电极流向阳极, 向阴极迁移
D.放电时,每转移电子,理论上可转化
√
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解析:选C。放电时,转化为,碳元素化合价由 价降低为
价,发生还原反应,多孔碳纳米管电极为正极, 电极为负极;充电时,
多孔碳纳米管电极为阳极, 电极为阴极。放电时,正极电极反应式为
,负极电极反应式为 ,
故放电时电池总反应为 ,A正确;充电时,多孔碳
纳米管电极为阳极,与电源正极连接,B正确;充电时, 电极为阴极,
电子从电源负极经外电路流向电极,同时 向阴极迁移,C错误;
根据放电时正极电极反应式可知,每转移电子,有 参与反
应,因此每转移电子,理论上可转化 ,D正确。
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3.(2024·广西卷)某新型钠离子二次电池
(如下图所示)用溶解了 的二甲氧基乙烷作
为电解质溶液。放电时嵌入中的变成 后
脱嵌。下列说法错误的是( )
A.外电路通过电子时,理论上两电极质量变化的差值为
B.充电时,阳极电极反应为
C.放电一段时间后,电解质溶液中的 浓度基本保持不变
D.电解质溶液不能用 的水溶液替换
√
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解析:选A。放电时嵌入中的变成 后脱嵌,右侧电极为负极,
失电子生成,左侧电极为正极。外电路通过 电子时,负极有
失电子生成,溶液中有 从右侧进入左侧,并与正
极的 结合,理论上两电极质量变化的差值为
,A错误;充电时,左侧电极为阳极,
失电子生成 ,电极反应为
,B正确;放电一段时间
后,负极产生的的物质的量与负极区通过隔膜进入左极区的 的物
质的量相同,进入左极区的与参加左侧正极反应的 的物质的量相
同,所以电解质溶液中的浓度基本保持不变,C正确; 能与水反应,
所以电解质溶液不能用 的水溶液替换,D正确。
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二、电解原理及其应用
4.(2023·湖北卷)我国科学家设计如下图所示的电解池,实现了海水直接
制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且 溶液的浓度
不变,电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是( )
A.电极反应式为
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过 膜
D.海水为电解池补水的速率为
√
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解析:选D。根据题图可知, 电极与电源负极相连,为阴极,结合题干
信息可知,电极反应式为 ,A正确;该装置
工作时阳极无氯气产生,故阳极电极反应式为
,又阳极 溶液的浓度不变,因此需要
由阴极移向阳极,故离子交换膜为阴离子交换膜,B正确;动能高的
水分子可以穿过 膜,C正确;由阴、阳极电极反应式可知,电解总反
应式为 ,已知电解生成氢气的速率为 ,
故海水为电解池补水的速率也为 ,D错误。
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5.(2024·山东卷)以不同材料修饰的为电极,一定浓度的 溶液为
电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和 ,装
置如下图所示。下列说法错误的是( )
A.电极 连接电源负极
B.加入的目的是补充
C.电解总反应式为
D.催化阶段反应产物的物质的量之比
√
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解析:选B。由题图可知,电极上发生失电子的氧化反应生成 ,
电极为阳极,电极反应式为;电极
为阴极,电极反应式为 ;电解总反应式为
,A、C正确。催化循环阶段 被还原成
,循环使用的同时还生成,实现高效制和,故为 ,电解过
程中消耗和,而催化阶段被还原成循环使用,故加入
的目的是补充,维持溶液为一定浓度,B错误。催化阶段, 元
素的化合价由价降低至价,生成得到电子, 元素
的化合价由价升高至0价,生成失去 电子,根据得失电
子守恒,反应产物的物质的量之比 ,D正确。
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6.(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环
境处理的自循环光催化芬顿系统工作
原理如下图所示。光阳极发生反应
,
。体
系中与(Ⅱ)/ (Ⅳ)发生
反应产生的活性氧自由基可用于处理
污水中的有机污染物。下列说法错误的是( )
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A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能 电能 化学能
B.阴极反应式为
C.光阳极每消耗,体系中生成
D.在(Ⅱ)/ (Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
√
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解析:选C。该装置为电解池,利用光能提供能量转化为电能,电解池中
将电能转化为化学能,故A正确;由题图可知,阴极上氧气得到电子结合
氢离子生成过氧化氢,电极反应式为 ,故B正确;
光阳极上水失电子生成和 ,电极反应式为
,因此每消耗,转移 电子,生
成,阴极上得电子生成 ,电极反应式为
,因此每转移电子,生成 ,故
体系中共生成,故C错误;(Ⅳ)和过氧化氢转化为 (Ⅱ)
过程中,锰元素化合价降低,为还原剂,(Ⅱ)转化为 (Ⅳ)
时,中元素化合价降低,为氧化剂,在(Ⅱ)/ (Ⅳ)
的循环反应中表现出氧化性和还原性,故D正确。
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三、金属的腐蚀与防护
7.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将
在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓
外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是( )
A.钢铁外壳为负极 B.镶嵌的锌块可永久使用
C.该法为外加电流法 D.锌发生反应:
解析:选D。钢铁外壳、锌块、海水形成原电池,锌比铁活泼,锌为负极,
钢铁外壳为正极,A项错误;镶嵌的锌块为负极,发生氧化反应转化为
,需要定期更换,B项错误;该法利用原电池原理,为牺牲阳极法,
C项错误;锌为负极,发生反应: ,D项正确。
√
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8.(2024·浙江1月选考)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成
和 。下列说法不正确的是( )
A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大
B.随着腐蚀的进行,溶液的 变大
C.铁电极上发生的电极反应为
D.每生成标准状况下,消耗
√
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解析:选C。氨水浓度越大,越容易生成 ,腐蚀趋势越大,
A正确;腐蚀的总反应为
,有 生成,
溶液的变大,B正确;该电化学腐蚀中为负极,为正极, 电极
上发生的电极反应为 ,C错误;根据得失电
子守恒,每生成标准状况下 ,转移电子的物质的量为
,消耗 ,D正确。
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