选择题精准练(六) 电化学原理及应用
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1．(2019·高考江苏卷)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e===Fe B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
2．某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4转化为Na2S。下列说法正确的是( )
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A．充电时，太阳能转化为化学能，化学能又转化为电能 B．放电时，a极为负极
C．充电时，阳极的电极反应式为I3－2e===3I D．M可以使用阴离子交换膜
3．近年来，尿素电氧化法处理富含尿素的工业废水和生活污水得到了广泛关注，该法具有操作简易、处理量大、运行周期长等优点，且该过程在碱性条件下产生无毒的CO2、N2。电池工作时，下列说法错误的是( )
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A．负极发生的反应为CO(NH2)2＋6OH－6e===N2↑＋CO2↑＋5H2O B．正极附近溶液的pH增大 C．隔膜只允许阳离子通过
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D．处理掉废水中尿素1.0 g时消耗O2 0.56 L(标准状况)
4．(新题预测)最近，科学家研发出了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．右边吸附层中发生了氧化反应
B．负极的电极反应是H2－2e＋2OH===2H2O C．该电池总反应是H＋OH===H2O
D．电解质溶液中Na向右移动、ClO4向左移动
5．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为放电＋
FePO4＋Li充电LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨和锂，含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是( )
A．放电时电池正极反应为FePO4＋Li＋e=== LiFePO4
B．放电时电池内部Li向负极移动 C．充电过程中，电池正极材料的质量增加 D．可加入硫酸以提高电解质的导电性
6．(2019·试题调研)我国科学家研制出的新型铝锂-石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良放电＋－
特性，有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi＋C6(PF6)充电Al＋C6＋Li＋PF6。下列说法正确的是( )
A．放电时外电路中电子向铝锂电极移动 B．放电时正极反应为C6(PF6)＋e===C6＋PF6 C．充电时，应将石墨烯电极与电源负极相连
D．充电时，若电路中转移1 mol电子，则阴极质量增加9 g
7．近日，中国科学院深圳先进技术研究院研发出一种高性能的钙离子电池：以溶有六氟磷酸钙Ca(PF6)2的碳酸酯类溶剂为电解液，放电时合金Ca7Sn6发生去合金化反应，阴离子(PF6)从石墨烯中脱嵌，进入电解质溶液。放电时其工作原理如图，下列说法错误的是(已知：比能量为单位质量的电极放出电能的大小)( )
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A．电池放电时，化学能转化为电能和热能
B．放电时，a电极的电极反应式为Ca7Sn6－14e===7Ca＋6Sn C．充电时，b电极接电源的正极
D．与锂离子电池相比较钙离子电池具有材料储量丰富、比能量高的优点 8．一种利用生物电化学方法脱除水体中NH4的原理如图所示。
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下列说法正确的是( )
A．M为电源的负极，N为电源的正极 B．装置工作时，电极a周围溶液的pH降低 C．装置内工作温度越高，NH4的脱除率一定越大
D．电极b上发生的反应之一为2NO2＋8H＋8e===N2↑＋4H2O
9．锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池，某种锂离子电池的结构示意图如下，它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是( )
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A．Li透过膜除允许Li通过外，还允许H2O分子通过
＋2＋电解3＋B．充电时，电池内部发生的总反应为Li＋Fe=====Li＋Fe
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C．充电时，钛电极与外电源的负极相连
D．放电时，进入贮罐的液体发生的离子反应方程式为S2O8＋Fe===Fe＋2SO4 10．手持技术的氧电化学传感器可用于测定O2含量，如图为某种氧电化学传感器的原
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理示意图。已知在测定O2含量过程中，电解质溶液的质量保持不变。一定时间内，若通过传感器的待测气体为a L(标准状况)，某电极增重了b g。下列说法正确的是( )
A．Pt上发生氧化反应
B．Pb上发生的电极反应式为Pb＋2OH－2e===Pb(OH)2 C．反应过程中转移OH的物质的量为0.25b mol 0.7bD．待测气体中氧气的体积分数为
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a11．碳酸二甲酯(DMC)结构简式为(CH3O)2CO，化学性质非常活泼，极易水解。用电解法制备碳酸二甲酯的模拟装置如图所示。下列说法正确的是( )
A．图中左侧电极为阴极，右侧电极为阳极 B．阳极反应：CO－2e＋2CH3OH===(CH3O)2CO＋2H C．质子通过质子交换膜从阴极区移向阳极区 D．离子液体必须是水溶液，目的是传递电荷
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参考答案与解析
选择题精准练(六) 电化学原理及应用
1．解析：选C。A项，铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池，铁做负极，铁失去电子生成Fe，电极反应式为Fe－2e===Fe，错误；B项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误；C项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D项，用水代替NaCl溶液，Fe和炭也可以构成原电池，Fe失去电子，空气中的O2得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。
2．解析：选B。充电时，太阳能转化为电能，电能又转化为化学能贮存起来，A错误；放电时，a极为负极，Na2S失电子被氧化为Na2S4，B正确；充电时，阳极失电子被氧化，电极反应式为3I－2e===I3，C错误；M是阳离子交换膜，防止阴离子相互反应，D错误。
3．解析：选C。由题图可知，通尿素的一极为负极，发生氧化反应，电极反应为CO(NH2)2
＋6OH－6e===N2↑＋CO2↑＋5H2O；通氧气的一极为正极，发生还原反应，电极反应为O2＋4e＋2H2O===4OH，以此解答该题。A.负极发生的反应为CO(NH2)2＋6OH－6e===N2↑＋CO2↑＋5H2O，A正确；B.正极附近发生电极反应O2＋4e＋2H2O===4OH，产生OH，使溶液的pH增大，B正确；C.为维持溶液的电中性，正极附近产生的OH通过隔膜进入负极被消耗，隔膜允许阴离子通过，C错误；D.根据电极反应可知负极每消耗尿素1.0 g时转移的电子为1
0.1 mol，根据正极反应可得消耗的O2为0.1 mol××22.4 L/mol＝0.56 L，D正确。
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4．解析：选A。由电子的流动方向可知左边吸附层为负极，发生氧化反应，右边吸附层为正极，发生还原反应，A错误；负极的电极反应为H2－2e＋2OH===2H2O，B正确；正极的电极反应为2H＋2e===H2↑，根据正、负极的反应可知总反应为OH＋H===H2O，C正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D正确。
5．解析：选A。当其为原电池时，负极材料为石墨和锂，锂失去电子，正极得到电子，电极反应为FePO4＋Li＋e===LiFePO4，故A正确；放电时阳离子向正极移动，故B错误；充电过程为电解池，阳极反应为LiFePO4－e===FePO4＋Li，电池的正极材料质量减少，故C错误；因为锂可以和硫酸反应，则电解质中不能加入硫酸，故D错误。
6．解析：选B。放电时，铝锂电极为负极，石墨电极为正极，放电时外电路中电子向石墨电极移动，A项错误；充电时，应将石墨烯电极与电源正极相连，C项错误；充电时，阴极反应为Al＋Li＋e===AlLi，若电路中转移1 mol电子，则阴极质量增加7 g，D项错误。
7．解析：选D。电池放电时为原电池，化学能转化为电能和热能，A正确；根据图示可知，Ca向b电极移动，因此a电极为负极，发生氧化反应：Ca7Sn6－14e===7Ca＋6Sn，B正确；充电时为电解池，b电极为原电池的正极，应该接电源的正极，C正确；由于提供1 mol
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