2022届高考全国通用化学108所名校押题07 新型电化学装置（原卷版）.docx

2022届高考全国通用化学108所名校押题 押题07 新型电化学装置 密押点睛 我国化学工作者提出一种利用有机电极(PTO/HQ)和无机电极(MnO2//石墨毡)在酸性环境中可充电的电池，其放电时的工作原理如图所示： 下列说法正确的是( ) A．放电时，MnO2/石墨毡为负极，发生还原反应 B．充电时，有机电极和外接电源的正极相连 C．放电时，MnO2/石墨毡电极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ D．充电时，每生成2molHQ，理论上外电路中转移电子数为8mol 【答案】D 【解析】根据左边图中Mn元素的化合价判断两个电极，右侧是正极，左侧是负极，根据正极发生还原反应，负极发生氧化反应进行判断，原电池充电时根据负极接电源的负极，正极接电源的正极，利用化合价的变化书写电极反应，利用电荷、原子等守恒进行配平；根据电极反应中化合价的变化判断电子转移数。A项，根据放电时的工作原理图可知，MnO2//石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2//石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，有机电极为负极，负极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，放电时，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，据此分析解答。由装置图可知，放电时MnO2//石墨毡电极上MnO2→Mn2+，MnO2发生得电子的还原反应，则MnO2//石墨毡电极为正极，A错误；B项，有机电极为负极，因此充电时，有机电极和外接电源的负极相连，B错误；C项，放电时，MnO2//石墨毡电极为正极，正极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C错误；D项，由装置图可知，放电时有机电极上HQ→PTO，即电极反应式为HQ-4e-=PTO+4H+，所以充电时，每消耗2molPTO，理论上外电路中转移电子数为8mol，D正确；故选D。 【押题理由】 电化学是高考每年必考内容，命制的角度有电极反应式的正误判断与书写，电池反应式的书写，正负极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化，电解的应用与计算，金属的腐蚀与防护等。同时通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力，也体现了对“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养考查。 【考前秘笈】 1．(2022·广东省梅州市二模)《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．a极为正极，发生还原反应 B．X膜为阳离子交换膜 C．当外电路通过2mol e-时，消耗22.4L O2 D．该装置可实现化学能与电能间的完全转化 2．(押考法- 新型电源)我国科学家研究出一种新型水系Zn-C2H2电池(结构如图)，既能实现乙炔加氢又能发电，其开路电位、峰值功率密度和能量密度均远高于Zn-CO2电池，同时这种电池设计可广泛适用于其他炔烃。已知放电时Zn转化为ZnO，电池工作时下列说法正确的是( ) A．电流由b极经外电路流向a电极 B．右侧极室中c(KOH)增大 C．a极的电极反应式为C2H2+2e-+2H2O=C2H4+2OH- D．每有0.2 mol OH- 通过阴离子交换膜，a极消耗2.24 L C2H2 3．(押热点-二次电池)某钠离子电池结构如图所示，电极A为含钠过渡金属氧化物(NaxTMO2)，电极B为硬碳，充电时Na+得电子成为Na嵌入硬碳中。下列说法不正确的是( ) A．充电时，电极B与外接直流电源的负极相连 B．放电时，外电路通过a mol电子时，A电极电解质损失a mol Na+ C．放电时，电极A为正极，反应可表示为Na1-xTMO2+ xNa+ + xe-= NaTMO2 D．电池总反应可表示为Na1-xTMO2+ NaxC = NaTMO2+ C 4．(2022·湖北省部分重点中学高三联考)为适应可再生能源的波动性和间歇性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如下图所示。当闭合K1和K3、打开K2时，装置处于蓄电状态；当打开K1和K3、闭合K2时，装置处于放电状态。放电时，双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法不正确的是( ) A．蓄电时，碳锰电极附近溶液pH变小 B．蓄电时，图中右侧电解池发生的总反应为2ZnO2Zn+O2↑ C．放电时，每消耗1molMnO2，理论上有4molH+由双极膜向碳锰电极迁移 D．理论上，该电化学装置运行过程中不需要补充H2SO4和KOH 5．(2022·甘肃省高三第二次高考诊断考试)钠离子电池有耐低温。价格低廉，对环境友好等特点，因而具有巨大的市场前景。某水系钠离子二次电池反应为：2NaFePO4F+Na3Ti