电化学大题 专项练习-2027届高三化学一轮复习

电化学练习题 一．含硫电池和全固态锂硫二次电池 1．硫及其化合物在现代生产和生活中发挥着重要作用。回答下列问题： Ⅰ．H2S、SO2均为有毒气体，对H2S、SO2废气的资源化利用是目前的研究热点。如图甲为质子膜H2S燃料电池的示意图，图乙为利用原电池原理处理SO2的示意图。 (1)根据图甲，回答下列问题： ①电池负极电极反应式为 。 ②处理17 g H2S，理论上需要消耗O2的体积为 L(标准状况)。 (2)根据图乙，回答下列问题： ①电池负极电极反应式为 。 ②当电路中通过8 mol电子时，有 mol H+经质子膜进入正极区。 (3)我国科研人员将单独脱除SO2的反应与H2O2的制备反应相结合，实现协同转化。协同转化装置如图所示。在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移。下列分析错误的是 。 a．双极膜的a侧应为阴离子交换膜，b侧为阳离子交换膜 b．每脱除标准状况下11.2 L的SO2，双极膜处有2 mol的H2O解离 c．反应过程中不需补加稀H2SO4 d．协同转化的总反应为：SO2+O2+2H2O=H2O2+H2SO4 Ⅱ．全固态锂硫二次电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。 (4) ①电池工作时，电极a上可发生多个反应，写出Li2S8转化为Li2S6的电极反应式 。 ②电池工作时，外电路中流过0.3 mol电子时，负极材料减重 g。 二．燃料电池和电解池的联动 2．电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛，认识和研究化学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。 (1)以铅蓄电池为电源可将转化为乙醇，其每生成乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中 硫酸，写出铅蓄电池为电源时正极的电极反应式 。 (2)如图装置： ①甲池装置为 (选填“原电池”或“电解池”)。甲池通入甲醇的电极反应式为 。 ②电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生 固体。 ③电解一段时间后，若要使乙池溶液恢复到原状态需要加入 (填选项)。 A．    B．    C．    D． (3)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的，装置如图所示，主要反应：(难溶于水)，室温时，的条件下，研究反应时间对的去除率的影响 ①装置中微电池负极的电极反应式为 。 ②一段时间后，单位时间内的去除率降低，可能的原因是 。 三．铅酸蓄电池与离子导体做电解质、微生物电池、浓差电池 3．回答下列问题。 (1)以铅蓄电池为电源可将转化为乙醇，其每生成0.5 mol乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中 mol硫酸，写出铅蓄电池为电源时正极的电极反应式 。 (2)通过电化学循环法可将转化为和（如图1所示）。其中氧化过程发生如下两步反应：、 ①电极a上发生电极反应式： 。 ②理论上1 mol参加反应可产生的物质的量为 。 (3)是电池（如图2）的正极活性物质，电池的负极是金属Li，电解液是含锂盐的有机溶液。电池放电反应：。该反应可认为分两步进行：第1步：，则第2步正极的电极反应式： 。 (4)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图3所示，该电池从浓缩海水中提取的同时又获得了电能。 ①X为 正极，Y极反应式： 。 ②Y极生成1 mol时， mol移向 （填“X”或“Y”）极。 (5)可作为燃料使用，用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图4.电池总反应：，则c电极是 （填“正极”或“负极”），c电极的电极反应式： 。 (6)甲烷化是实现碳平衡阶段的中坚力量。1902年，PaulSabatier首次报道了的甲烷化。在一定的温度和压力条件下，将按一定比例混合的和通过装有金属Ni的反应器，可得到。 已知：和的标准燃烧热分别为、。由题可知，甲烷化反应：的 kJ/mol。 (7)近年来，生物电催化技术运用微生物电解池实现了的甲烷化，其工作原理如图5所示。 ①微生物电解池实现甲烷化的阴极反应式为 。 ②如果处理有机物产生标准状况下112的，则理论上导线中通过的电子的物质的量为 。 (8)沼气的主要成分是，还含有、等。JoDeVrieze等设计了利用膜电解法脱除沼气中的和，并将阴极处理后气体制成高纯度生物甲烷，其流程如图6所示。 ①需控制电解槽中阴极室pH>7，其目的： 。 ②阳极室逸出和 （填化学式）；在阳极上转化为而除去，其电极反应式 。 4．回答下列问题： (1)最近，我国在甲烷燃料电池的相关技术上获得了新突破，原理如图所示。甲烷燃料应从 (填字母)口通入，发生的电极反应式为 。 (2)人工肾脏可采用电化学方法除去代谢产物中的尿素【化学式为】，其原理如图所示。直流电源的负极为 (填“A”或“B”)。写出左室中生成的氯气氧化尿素的化学反应方程式 。 (3)的资源化利用是实现碳中和的重要途径。 电化学法将转化为甲酸 科学家近年发明了一种新型水介质电池。如图所示，电极分别为金属锌和选择性催化材料，放电时，被转化为储氢物质甲酸。 注：双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换膜复合而成，中间为水，作为电解质溶液中和的来源。 放电时，正极电极反应式为 。充电时每生成1mol，理论上阴极获得Zn的物质的量为 mol。与Zn极室相连的离子交换膜为 。 5．Ⅰ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(假设通电前后溶液体积不变)，B为外接直流电源的负极。将直流电源接通后，Y极附近的颜色逐渐变深。回答下列问题： (1)根据丁中的实验现象判断，胶粒带 电。 (2) ①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为 。 ②若C、F两电极共产生标准状况下6.72 L的气体，则D电极的质量增加 g。 (3)若在丙池中进行铁制品表面镀镍，电镀液用硫酸镍溶液，则镍应为 电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后，欲使甲装置中电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 (填“CuO”、“”或“”)。 Ⅱ．某小组运用离子交换膜法制碱的原理，用如图所示装置电解溶液。 (4)左侧的离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜，该电解槽的阳极反应式为 。 (5)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为 。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．(1) 2H2S-4e-=S2+4H+ 5.6 (2) 2H2O+SO2-2e-=+4H+ 8 (3)bd (4) 2Li++3Li2S8+2e-=4Li2S6 2.1 2．(1) 6 (2) 原电池 2.9 B (3) 生成的附着在铁碳填料的表面，原电池负极的 3．(1) 6 (2) SO2-2e-+2H2O=4H++SO 2mol (3)+2e-=2S2-+Fe (4) 正 2Cl--2e-=Cl2↑ 2 X (5) 负 (6)-252.9 (7) CO2+8H++8e-=CH4+2H2O 4×104mol (8) 有利于酸性气体CO2和H2S的吸收，将H2S转化为HS-(或S2-)，将部分CO2转化为(或CO) O2 H2S+4H2O-8e-=10H++SO 4．(1) b (2) B (3) 2 阴离子交换膜 5．(1)正 (2) 12.8 (3) G CuO (4) 阴 2H2O-4e−=O2↑+4H+ (5)b＜a＜c＜d 答案第2页，共2页 答案第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $