第四章 整理与提升.docx

整理与提升

一、体系构建

1．化学反应与能量转化的关系

2．原电池

3．电解池

4．金属的腐蚀与防护

二、真题导向

考向一新型化学电源

1．(2023·海南，8)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。下列说法正确的是()

A．b电极为电池正极

B．电池工作时，海水中的Na＋向a电极移动

C．电池工作时，紧邻a电极区域的海水呈强碱性

D．每消耗1kgAl，电池最多向外提供37mol电子的电量

2．(2023·全国乙卷，12)室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：eq\f(1,2)S8＋e－―→eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)，eq\f(1,2)Seq\o\al(2－,8)＋e－―→Seq\o\al(2－,4)，2Na＋＋eq\f(x,4)Seq\o\al(2－,4)＋2(1－eq\f(x,4))e－―→Na2Sx

下列叙述错误的是()

A．充电时Na＋从钠电极向硫电极迁移

B．放电时外电路电子流动的方向是a→b

C．放电时正极反应为2Na＋＋eq\f(x,8)S8＋2e－―→Na2Sx

D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

3．(2023·新课标卷，10)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是()

A．放电时V2O5为正极

B．放电时Zn2＋由负极向正极迁移

C．充电总反应：xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O

D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O

考向二电解原理的应用

4．(2023·全国甲卷，12)用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K＋抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是()

A．析氢反应发生在IrOx-Ti电极上

B．Cl－从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极

C．阴极发生的反应有：2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O

D．每转移1mol电子，阳极生成11.2L气体(标准状况)

5．(2023·湖北，10)我国科学家设计如图所示的电解池，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Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xmol·h－1。下列说法错误的是()

A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

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PTFE膜

D．海水为电解池补水的速率为2xmol·h－1

6．(2023·广东，16)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H＋和OH－，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是()

A．电解总反应：KNO3＋3H2O===NH3·H2O＋2O2↑＋KOH

B．每生成1molNH3·H2O，双极膜处有9mol的H2O解离

C．电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变

D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率

考向三电化学原理的综合

7．(2023·北京，5)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。

下列说法不正确的是()

A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨

B．装置a中溶液显碱性的原因是HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)的电离程度

C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2

D．装置b中的总反应为SOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2Oeq\o(=====,\s\up7(电解))HCOOH＋SOeq\o\al(2－,4)

8．(2022·山东，13)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2＋，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是()

A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大

B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸

C．乙室电极反应式为LiCoO2＋2H2O＋e－===Li＋＋Co2＋＋4OH－

D．若甲室Co2＋减少200mg，乙室Co2＋增加300mg，则此时已进行过溶液转移