知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

全钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为\(\rm{VO^{2+}+V^{3+}+H_{2}O}\) \(\rm{\underset{{充电}}{\overset{{放电}}{{\rightleftharpoons}}}}\) \(\rm{VO_{2}^{+}+V^{2+}+2H^{+}.}\)以此电池为电源，用石墨电极电解\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液，可得到\(\rm{NaOH}\) 和\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)示意图如下。下列说法错误的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为\(\rm{VO_{2}^{+}+2H^{+}+e^{-}=VO^{2+}+H_{2}O}\)

B．图中\(\rm{a}\)电极为阴极，\(\rm{N}\)物质是\(\rm{H_{2}}\)

C．全钒液流电池充电时，\(\rm{V^{3+}}\)被氧化为\(\rm{VO_{2}^{+}}\)

D．电解时，\(\rm{b}\)电极的反应式为\(\rm{SO_{3}^{2-}+H_{2}O-2e^{-}=SO_{4}^{2-}+2H^{+}}\)

难度：较难

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2．

锂硫电池放电时反应为\(\rm{2Li+S═Li_{2}S}\)，其装置如图所示。下列关于该电池的说法正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．\(\rm{Li}\)作正极

B．电池工作时\(\rm{Li}\)被还原

C．电子由\(\rm{S}\)经导线流向\(\rm{Li}\)

D．实现了化学能向电能的转化

难度：较难

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3．

某兴趣小组设计如下微型实验装置\(\rm{.}\)实验时，先断开\(\rm{K_{2}}\)，闭合\(\rm{K_{1}}\)，两极均有气泡产生；一段时间后，断开\(\rm{K_{1}}\)，闭合\(\rm{K_{2}}\)，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．断开\(\rm{K_{2}}\)，闭合\(\rm{K_{1}}\)时，总反应的离子方程式为：\(\rm{2H^{+}+2Cl^{-} \dfrac { \overset{\;{通电}\;}{ -}}{\;}Cl_{2}↑+H_{2}↑}\)

B．断开\(\rm{K_{2}}\)，闭合\(\rm{K_{1}}\)时，石墨电极附近溶液变红

C．断开\(\rm{K_{1}}\)，闭合\(\rm{K_{2}}\)时，铜电极上的电极反应为：\(\rm{Cl_{2}+2e^{-}=2Cl^{-}}\)

D．断开\(\rm{K_{1}}\)，闭合\(\rm{K_{2}}\)时，石墨电极作正极

难度：较难

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4．

如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和\(\rm{NaCl}\)溶液的\(\rm{U}\)型管中\(\rm{.}\)下列正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．\(\rm{K_{1}}\)闭合，铁棒上发生的反应为\(\rm{2H^{+}+2e→H_{2}↑}\)

B．\(\rm{K_{1}}\)闭合，石墨棒周围溶液\(\rm{pH}\)逐渐升高

C．\(\rm{K_{2}}\)闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法

D．\(\rm{K_{2}}\)闭合，电路中通过\(\rm{0.002N_{A}}\)个电子时，两极共产生\(\rm{0.001mol}\)气体

难度：较难

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5．

最近我国科学家设计了一种\(\rm{CO_{2}+H_{2}S}\)协同转化装置，实现对天然气中\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}S}\)的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为\(\rm{ZnO}\)@石墨烯\(\rm{(}\)石墨烯包裹的\(\rm{ZnO)}\)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
\(\rm{①EDTA-Fe^{2+}-e^{-}=EDTA-Fe^{3+}}\)
\(\rm{②2EDTA-Fe^{3+}+H_{2}S=2H^{+}+S+2EDTA-Fe^{2+\;}}\)该装置工作时，下列叙述错误的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．阴极的电极反应：\(\rm{CO_{2}+2H^{+}+2e^{-}═CO+H_{2}O}\)

B．协同转化总反应：\(\rm{CO_{2}+H_{2}S═CO+H_{2}O+S}\)

C．石墨烯上的电势比\(\rm{ZnO}\)@石墨烯上的低

D．若采用\(\rm{Fe^{3+}/Fe^{2+}}\)取代\(\rm{EDTA-Fe^{3+}/EDTA-Fe^{2+}}\)，溶液需为酸性

难度：较难

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6．

某固体酸燃料电池以\(\rm{CsHSO_{4}}\)固体为电解质传递\(\rm{H^{+}}\)，其基本结构见下图，电池总反应可表示为\(\rm{2H_{2}+O_{2}═══2H_{2}O}\)，下列有关说法正确的是 \(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．电子通过外电路从\(\rm{b}\)极流向\(\rm{a}\)极

B．\(\rm{b}\)极上的电极反应式为\(\rm{O_{2}+2H_{2}O+4e^{-}═══4OH^{-}}\)

C．每转移\(\rm{0.1 mol}\)电子，便消耗\(\rm{1.12 L}\)的\(\rm{H_{2}}\)

D．\(\rm{H^{+}}\)由\(\rm{a}\)极通过固体酸电解质传递到\(\rm{b}\)极

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7．
\(\rm{(1)}\)下列反应中，属于放热反应的是_________

\(\rm{①}\)煅烧石灰石 \(\rm{②}\)氯化铵与氢氧化钡反应 \(\rm{③}\)炸药爆炸 \(\rm{④}\)酸碱中和 \(\rm{⑤}\)氢气还原氧化铜

\(\rm{(2)}\)在很多国家的航天器发射时，其运载火箭可用肼\(\rm{(N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{)}\)作燃料，二氧化氮作氧化剂，这两者反应生成氮气和水蒸气。

\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+2O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g) ═2NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\) \(\rm{ΔH}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)\(\rm{=+67.7kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1\;\;\;\;\;\;\;}}\)\(\rm{①}\)

\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)\(\rm{(g)+O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g) ═N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g) ΔH}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{=-534 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1\;\;\;\;\;}}\)\(\rm{②}\)

写出肼与\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)反应的热化学方程式__________________________。

\(\rm{(3)}\)用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了\(\rm{3.25g}\)，铜表面析出了氢气________\(\rm{L(}\)标准状况\(\rm{)}\)，导线中通过______\(\rm{mol}\)电子．

\(\rm{(4)}\)用惰性电极电解足量的氯化钠溶液，一段时间后，可加入_____复原。

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8．

电\(\rm{-Fenton}\)法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术，其反应原理如图所示。其中电解产生的\(\rm{H_{2}O_{2}}\)与\(\rm{Fe^{2+}}\)发生\(\rm{Fenton}\)反应：\(\rm{H_{2}O_{2}+Fe^{2+}=Fe^{3+}+ OH^{-}+·OH}\)，生成的羟基自由基 \(\rm{(·OH)}\)能氧化降解有机污染物。下列说法中正确的是

A．电源的\(\rm{X}\)极为正极，\(\rm{Y}\)极为负极

B．阴极的电极反应式为\(\rm{Fe^{2+}-e^{-}=Fe^{3+}}\)

C．阳极的电极反应式为\(\rm{H_{2}O+e^{-}=H^{+}+·OH}\)

D．每消耗\(\rm{1 mol O_{2}}\)，整个电解池中理论上可产生\(\rm{4mol·OH}\)

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9．

镁\(\rm{—}\)次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，该电池反应为\(\rm{Mg + ClO^{-}+ H_{2}O =Mg(OH)_{2}+ Cl^{-\;\;}}\)下列有关说法正确的是( )

A．电池工作时，\(\rm{c}\)溶液中的溶质是\(\rm{MgCl_{2}}\)

B．电池工作时，正极\(\rm{a}\)附近的\(\rm{pH}\)将不断增大

C．负极反应式：\(\rm{ClO^{-}-2e^{-}+ H_{2}O =Cl^{-\;}+2OH^{-}}\)

D．\(\rm{b}\)电极发生还原反应，每转移\(\rm{0.1 mol}\)电子，理论上生成\(\rm{0.1 mol Cl^{-}}\)

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10．
化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

\(\rm{(1)}\)下图为氢氧燃料电池的构造示意图，由此判断\(\rm{X}\)极为电池的极，\(\rm{OH}\)\(\rm{{\,\!}^{—}}\)向 \(\rm{(}\)填“正”或“负”\(\rm{)}\)极作定向移动，\(\rm{Y}\)极的电极反应方程式为，电路中每转移\(\rm{0.2mol}\)电子，标准状况下正极上消耗气体的体积是 \(\rm{L}\)。

\(\rm{(2)}\)为了验证\(\rm{Fe^{3\;+}}\)与\(\rm{Cu^{2+}}\)氧化性强弱，设计一个装置，下列装置既能产生电流又能达到实验目的的是。

\(\rm{(3)}\)铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是：\(\rm{2PbSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\) \(\rm{+ 2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{\underset{充电}{\overset{放电}{⇌}}}\)\(\rm{Pb + PbO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\) \(\rm{+ 2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)

铅蓄电池放电时正极是 \(\rm{(}\)填物质化学式\(\rm{)}\)，该电极质量 \(\rm{(}\)填“增加”或“减少\(\rm{)}\)。若电解液体积为\(\rm{2L(}\)反应过程溶液体积变化忽略不计\(\rm{)}\)，放电过程中外电路中转移\(\rm{3mol}\)电子，则硫酸浓度由\(\rm{5mol/L}\)下降到 \(\rm{mol/L}\)。

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