1、题型6电化学方向比努力更重要/研习真题考向明C突破比全面更重要/要点准确整体联质量比数量更重要/双层练测题型通O)题型检测过关方向比努力更重要研习真题-考向明考向1新型化学电源1.(2019全国卷I)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池 工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是()交换膜A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H+2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,曲发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动解析:A正确,该方法可产生电流,反应条件比较
2、温和,没有 高温高压条件;B错误,该生物燃料电池中,左端电极反应式 为MV+-e-=MV2+,则左端电极是负极,应为负极区,在 氢化酶作用下,发生反应H2+2MV2+=2H+2MV+;C正 确,右端电极反应式为MV?+e-=MV+,右端电极是正极,在正极区,电得到电子生成N人,发生还原反应;D正确,原电池内电路中,H+通过交换膜由负极区向正极区移动。答案:B2.(2019全国卷IU)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZii)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-ZnNiOOH二次电池,结构 如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+
3、H2O(1)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)o下列说法错误的是放电 充电尼龙保护层导电线圈NiOOH隔膜3D-Zn)A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OIT(a q)e-=NiOOH(s)+H2O(l)C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-(a q)2e-=ZnO(s)+H2O(l)D.放电过程中OH一通过隔膜从负极区移向正极区解析:A正确,三维多孔海绵状Zn为多孔结构,具有较高的 表面积,所沉积的ZnO分散度高;B正确,二次电池充电时 遵循电解池原理,阳极发生氧化反应,元素化合价升高,原子 失去电子,阳极反应为 N
4、i(OH)2(s)+OH(a q)-e=NiOOH(s+H2O(1);c正确,二次电池放电时遵循原电池原理,负极发 生氧化反应,元素化合价升高,原子失去电子,由电池总反应 可知,负极反应为 Zn(s)+2OH-(a q)2e=ZnO(s)+H2O(1);D错误,二次电池放电时,阴离子从正极区向负极区移动。答案:D3.(2018全国卷II)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCX)2二次电池。将Na C。溶于有机溶剂作为电解液,和负载碳纳米管的银网分别作为电极材料,电池的总反应为3CO2+4Na 2Na2CO3+Co下列说法错误的是)A.放电时,CIO1向负极移动B.充电时释放CO2,放电
5、时吸收CO?C.放电时,正极反应为3c o 2+4e=2COV+CD.充电时,正极反应为Na+eI=Na解析:根据电池的总反应知,放电时负极反应:4Na-4e-=4Na+;正极反应:3CO2+4e=2CO3-+C o 充电时,阴 极:4Na+4e-=4Na;阳极:2CO3+C-4e=3CO2 f o 放电时,CIO1向负极移动。根据充电和放电时的电极反应式 知,充电时释放CO2,放电时吸收CO?。答案:D4.(2018全国卷ni)一种可充电锂一空气电池如图所示。当电 池放电时,。2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。下列说法正确的是()非水电解质/高聚物隔膜A.放电时,
6、多孔碳材料电极为负极B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D.充电时,电池总反应为Li202r=2Li+1一;|o 2 t解析:由题意知,放电时负极反应为Lie=Li+,正极反应 为(2x)O2+4Li+4e-=2口2。2-式尤=0或1),电池总反应为 1-O2+2Li=Li2O2-x O该电池放电时,金属锂为负极,多 孔碳材料为正极,A项错误;该电池放电时,外电路电子由锂 电极流向多孔碳材料电极,B项错误;该电池放电时,电解质 溶液中的Li+向多孔碳材料区迁移,充电时电解质溶液中的Li+向锂材料区迁移,C项错误;充电时电池总反应为Li
7、2()2r=2Li+(l-)O2 t,D 项正确。答案:D考向2电解原理的应用5.(2018全国卷I)最近我国科学家设 计了一种CO2+H2S协同转化装 置,实现对天然气中CO2和H2s 的高效去除。示意图如下所示,其光伏电池中电极分别为ZnO石墨烯(石烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:EDTA-Fe2+一 e=EDTA-Fe3+CO、2H+zn石墨烯Cp2EDTA-Fe2+H2S EDTA-Fe3+天然气 U质子管 天然气(CH4、CO 等)交换膜(CH4、CC)2、H2s 等)国2宰石 墨 烯2EDTA-Fe3+H2S=2H+S I+2EDTA-Fe2+该装置工作时,下列叙
8、述错误的是A.阴极的电极反应:CO2+2H+2e-=CO+H2OB.协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+S石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低C.D.若采用 Fe3+/Fe2+取代 EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性 解析:由题中信息可知,石墨烯电极发生氧化反应,为电解池 的阳极,则ZnO石墨烯电极为阴极。由题图可知,电解时 阴极反应式为CO2+2H+2e=CO+H2O,A项正确;将 阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO2+H2S=CO+h2o+s,B项正确;阳极接电源正极,电势高,阴极接电源 负极,电势低,故石墨烯上的电势比2110石墨烯上的高,C 项错误;Fe3
9、 Fe?+只能存在于酸性溶液中,D项正确。答案:C6.(2017全国卷I)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作直流电源 c d均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO/可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡负三三b f d浓Na2SC)4溶液不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO7离子向正极迁移,正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na 2s。4废水时可以得到Na OH和H2s。4产品C.负极反应为2H2。-41=O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mo l电子的电量时,会有0.5 mo l的()2生成解析:
10、A项正极区发生的反应为2H2O4e=O2 t+4H+,由于生成h+,正极区溶液中阳离子增多,故中间隔室的SOT向正极迁移,正极区溶液的pH减小。B项负极区发生的反应为 2H2O+2e=H2 t+2OH,阴离子增多,中间隔室的Na卡向 负极迁移,故负极区产生Na OH,正极区产生H2so4。C项由 B项分析可知,负极区产生OH,负极区溶液的pH升高。D 项正极区发生的反应为2H2。-41=。2 t+4H+,当电路中通 过1 mo l电子的电量时,生成0.25 mo l答案:B研练心得分析近几年全国卷可知,该题型考查的主要命题点如下:热考题型命题点实例新型化学 电源L能量转化形式的判断T1 A2.
11、正、负极(或阴阳极)及其反 应式的判断T1 B、CT2 B、CT3 C DT4 D3.离子、电子移动方向的判断T1-DT2 DT3 AT4 B、C电解原理 在生产、生活中的 应用1.阴、阳极,电极反应及其产 物的判断T5 A BT6 CT7 B C2.电极电势高低的判断T5 C3.电解质溶液的变化分析T5 DT6 DT7 A C4.电子、离子移动方向的判断T6 A、BT7-A5.电解过程中电子守怛的计算T7 D突破比全面更重要要点准确-整体联1.牢记原电池、电解池的工作原理原电池电解池(阳极为惰性电极)外电路电子 沿着导线传递e-氧化”负极反应4得到e7后 正极一还原移 备移 高反应内电路阴离
12、子电解质 阳离子与电源负极相连与电源正极相连还原 反应2.抓牢正、负极和阴、阳极的判断方法原电池构造方面一较不活泼金属 或导电非金属较活泼金属氧化反应电极反应一电子流向一反应现象一离子移向-还原反应一正 极负 极电子流入电子流出电极增重或有 气体产生等不断溶解阳离子移向阴离子移向构造方面f与电源负极 相连与电源正极相连电极反应f还原反应一一氧化反应电解池阴 极阳 极电子流向f电子流入电子流出反应现象f析出金属或有 比放出一电极质量减小或 有非金属单质生 成,如。2、。2离子移向f阳离子移向一阴离子移向3.掌握新型化学电源中电极反应式的书写(1)理清书写步骤列物质;负极反应式:符合“还原剂-碇-
13、氧化产物”的形式 写式子正极反应式:符合“氧化剂+碇-,还原产物”的形式0看环境 配守恒0检查是否符合原子守恒、电荷守恒;若是酸性介质:多余的“0”,加“H+”转化为H2O,不能出现0IT;若是碱性介质:多余的“0”加“也0”转化为0H,不能出现H+。若是在熔融态电解质中进行的反应,则可添加熔融态电解质中的相应离子。例如:全帆液流电池的总反应为VO:+2H+V2+=V3+VO2+H2Oo 正极反应式先写成:VO:+e-VC)2+,多余的“0”,加“可”转化为H2。,则正极反应式为 VO2+2H+e-=VO2+H2O两式加:两电极反应式相加,与总反应式对照验证(对于较复办工-杂的电极反应式,可用
14、总反应式减去较简单一极的电 验总式J:极反应式得到)燃料电池中不同环境下的电极反应式 以甲醇、。2燃料电池为例:酸性介质,如 稀 H2SO4负极CH3OH-6e+H2O=CO2 t+6H+正极33O2+6e+6H+=3H2O碱性介质,如KOH溶液负极CH3OH-6e-+8OH=CO3+6H2O正极3 _,2+60+3H2O=6OH熔融盐介质,如 K2c O3负极CH3OH-6e+3CO3=4CO2 t+2H2O正极33O2+6e+3c o 2=3CO;高温下能传导 一的固体作 电解质负极CH3OH-6e+3O2=CO2 t+2H2O正极33O2+6e=3O24.明确电解池的电极反应及其放电顺序
15、阳 极电极反应阴 极活泼金属作电极:电极材料本身失 电子被氧化:M一稽性冠版;溶液中立原住通函前高 子优先失去电子被氧化:RL 7-=R溶液甲簟花桂屋防雨禽学优先彳掌 到电子被还原:M+废一=M(1)阳离子在阴极上的放电顺序:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)。(2)阴离子在阳极上的放电顺序:S2 rBr Cl OH o5.把握可充电电池题目的解答思路装置类型、电极名称,放电一原电池;充电一电解池;质瓦闿而正极为无一电时的而极;1放电时的负极为充电时的阴极 三写 电极反应式,0 四看 离子移动版用面而定版反应面面汪丽行奇丽而树:反应;放电时的负极反应颠倒
16、过来为充电时i 的阴极反应;:由生成一极向消耗一极移动;区域pH变化:j OH-生成区,H+消耗区,pH增大;OH-消耗;1区,H+生成区,pH减小 I6.理解金属电化学保护的“两”方法7.明确离子交换膜的原理及作用使离子选择性定向移动,平衡整个溶液的 离子浓度或电荷离子交换膜-只允许阳离子通过,阻止 阴离子和气体通过只允许阴离子通过,阻 止阳离子和气体通过只允许质子(H+)通过A隔离某些物质,防止发生反应用于物质的制备物质分离、提纯巩固提升1.如图所示是一种以液态胱(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某一体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700900 时,-可在该
17、固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是)固体氧化物电解质A.电池内的-由电极乙移向电极甲B.电池总反应为 N2H4+2O2=2NO+2H2。C.当甲电极上有1 mo l N2H4消耗时,乙电极上有22.4LO2参与反应D.电池外电路的电子由电极乙移向电极甲解析:A项,在原电池内部,阴离子向负极移动,阳离子向正 极移动,该装置中电极甲为负极,电极乙为正极,所以一由 电极乙移向电极甲,正确;B项,电池的总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,错误;C项,当甲电极上有1 mo l N2H4消 耗时,转移4 mo l电子,根据电子守恒知,乙电极上有1 mo l O2
18、 参与反应,在标准状况下的体积为22.4 L,题目中没有指 明标准状况,错误;D项,在外电路中,电子由负极(甲)移向 正极(乙),错误。答案:A2.现有一种锂离子二次电池,其工作原理如图。放电时生成的Li2CO3体和碳储存于碳纳米管中。下列说法错误的是()含有锂离子的有机溶液A.该电池中的有机溶剂不能含活性较大的氢B.充电时,Y为阳极,Li+向X电极移动C.放电时,负极反应为2Li+CO(-2e-=Li2CO3D.放电时,电池总反应为3c o 2+4Li=2Li2c O3+C解析:A项,锂是活泼金属,该电池中的有机溶剂不能含活性 较大的氢,否则锂会与有机溶剂发生反应,正确;B项,充电 时阳极发
19、生氧化反应,Y为阳极,Li+向阴极X电极移动,正 确;C项,放电时,负极反应为Li-e=Li+,错误;D项,放电时,Li作还原剂,CO2作氧化剂,电池总反应为3c O2+4Li=2Li2CO3+C,正确。答案:C3.(2019贵阳期末谋高铁电池是以高铁酸钾(RFeO。为正极材料 的新型化学电池,具有能量密度大、体积小、质量轻、无污 染等优点,其总反应为3Zn+2FeOV+8H2。鳖 3Zn(OH)2 允电+2Fe(OH)3+4OH o下列有关判断不正确的是()A.放电过程中,电解质溶液中的K+向正极移动B.放电时负极反应式为Zn+2OH-2e=Zn(OH)2C.充电时,每转移3 mo i电子,
20、则有lmo lFe(OH)3被还原D.充电时,电解质溶液中c(OIT)逐渐减小解析:A项,放电时是原电池,原电池中阳离子从负极移向正 极,正确;B项,根据电池总反应可知,放电时负极发生反应:Zn+2OH-2e=Zn(OH)2,正确;C 项,充电时,Fe(OH)3 被氧化为FeO/,错误;D项,由电池总反应可知,充电时需 消耗OH,故电解质溶液中的OIT浓度逐渐减小,正确。答案:C4.(2019辽宁五校联考)高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容 易出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是()L=直流电方向A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应B.通电时
21、阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2 t+2OITC.断电时,锌环上的电极反应为Z,+2e-=ZnD.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀解析:A项,通电时,锌环与电源正极相连,作阳极,发生氧 化反应,正确;B项,通电时,铁帽为阴极,发生还原反应:2H2O+2e-=H2 f+2OH-,正确;C项,断电时,形成原电 池,锌环为负极,发生氧化反应:Zn-2e-=Zii2+,错误;D 项,断电时,形成原电池,铁帽为正极,此为牺牲阳极的阴极保护法,仍能防止铁帽被腐蚀,正确。答案:c5.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化 膜,电解质溶液一般为H2sOgH2c2。4混合溶液。下列叙述错误的是)
22、A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为Al3+3e=AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析:A项,利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的AI2O3 薄膜,A1氧化生成AI2O3,则待加工铝质工件作阳极,正确;B项,阴极与电源负极相连,对阴极电极材料没有特殊要求,可选用不锈钢网等,正确;C项,电解质溶液呈酸性,阴极上 应是H+放电,阴极的电极反应式为2H+2e=H2 t,错误;D项,在电解过程中,电解池中的阴离子向阳极移动,正确。答案:C6.(2019湖北重点中学测试)硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量Na OH溶液反应的离子方程式为H3B
23、O3+OH=B(OH);,H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是-11-石墨II阳膜 阴膜 阳膜it石墨二橙露酸-B3BO3-二稀溶液二NaB(OH)4 浓溶液二-Na!二稀兽3H-芋液二阳极室产品室原料室 阴极室)A.当电路中通过1 mo l电子时,可得到1 mo l H3BO3B.将电源的正负极反接,工作原理不变C.阴极室的电极反应式为2H2。-46一=。21+4H+D.B(OH)穿过阴膜进入阴极室,Na+穿过阳膜进入产品室 解析:A项,电解时,左侧石墨电极为阳极,右侧石墨电极为阴极,阳极上H2O失电子生成。2和H+
24、即2H2O-4e=。2 t+4H+,阴极上用0得电子生成$和OH,即2H2O+2e=H2 t+2OH-,当电路中通过1 mo l电子时,阳极生成1 mo l H+,H+通过阳膜进入 产品室,与通过阴膜进入产品室的B(OH)4反应生成1 mo l H3BO3,正确;B项,电源正负极反接后,左侧石墨电极为阴极,阴极反应 式为2H+2e-=H2 3 H+被消耗,无法移向产品室,不能生成 H3BO3,错误;C项,由上述分析可知,阴极反应式为2H20+25=H2 f+2OH,错误;D项,电解时原料室中Na+穿过阳膜进入 阴极室,B(OH)穿过阴膜进入产品室,错误。答案:A7.(2019绵阳二模)189
25、4年,Fento n发现采用Fe?+和H2O2混合 溶液,能产生具有高反应活性和强氧化性的羟基自由基(OH),从而氧化降解有机污染物,称为Fento n反应。电-Fento n法 采用惰性电极进行电解,如图为其中一个电极的反应机理,其中含有Fento n反应。下列说法不正确的是()A.羟基自由基(OH)的电子式为 O:HB.图示转变关系的惰性电极应与外痿电源的负极相连C.Fento n 反应:H2O2+Fe2+=Fe3+OH-+OHD.该惰性电极每消耗22.4 LOK标准状况),理论上在外电路 中转移4 mo l电子解析:A项,羟基自由基(OH)的电子式为 O:H,正确;B项,图示转变关系的惰
26、性电极得到了电子,将O;、Fe3+还原,所以 该电极应为阴极,与外接电源的负极相连,正确;C项,根据图 示知,Fe?+与H2O2作用生成为Fe3+、OH、OH,所以Fento n H2O2+Fe2+=Fe3+OH+OH,正确;D 项,根据图 示可知,阴极上电极反应为O2+2H+2e=H2O2 Fe3+e-=Fe2+H2O2+Fe2+=Fe3+OH-+OH,总反应为 O2+2H+3e=OH+OH,每消耗1 mo l O2,理论上在外电路中 转移3 mo l电子,错误。答案:D质量比数量更重要双层练测-题型通绘面演练回扣1.(2019新江高考)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。HSHZ
27、n A A Cu浸了 KOH溶液的隔板锌镒干电池 丙石墨棒 二氧化镒、炭黑、氯化 筱、氯化锌 锌筒二氧化铅铅硫酸铅蓄电池T金属外壳锌粉钮扣式银锌电池 乙、H2sO4溶液 原电池示意图 甲 下列说法不正确的是()A.甲:Z/+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加 B.乙:正极的电极反应式为Ag2O+2e一+H2O=2Ag+2OH一 C.丙:锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄 D.T:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降 解析:铜锌原电池(电解质溶液为硫酸)中铜作正极,电极反应 为2H+2e=H2 t,故铜电极附近H+浓度降低,A项错误。答案:A2.研究金属桥墩腐蚀及
28、防护是跨海建桥的重要课题。下列有关判析中正确的是)钢铁桥墩+L4J三海水三舌三 艮巨融电版A.用装置模拟研究时未见a上有气泡,说明铁没有被腐蚀B.中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀C.中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护桥墩D.中海水均是实现化学能与电能相互转化的电解质解析:A项,图是吸氧腐蚀,a极上。2被还原生成OH,而Fe是负极发生氧化反应生成Fe2+,Fe被腐蚀,错误;B项,金属作电解池的阴极被保护,而桥墩与电源正极相连则作阳 极,被氧化被腐蚀,错误;C项,Zn比Fe活泼,Zn失电子 被氧化,Fe被保护,中采用了牺牲阳极的阴极保护法保护 桥墩,正确;D项,海水是混合物,不是化合物,既
29、不是电解 质,也不是非电解质,错误。答案:C3.世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁一空 气电池,其结构如图所示。a一通空气电极一含的固体电解质下列有关该电池放电时的说法正确的是()A.a极发生氧化反应B.正极的电极反应式为FeOx+2x e-=Fe+x C)2-C.若有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4 mo l 电子转移D.铁表面发生的反应为x H2O(g)+Fe=FeOx+x H2 解析:A项,a极通入空气,。2在该电极上发生还原反应,错误;B项,。2在正极发生反应,电极反应式为O2+4e-=2O2,错 误;C项,由B项分析可知,电路中有4 mo i电子转移时,
30、正极 上消耗1 mo l()2,在标准状况下的体积为22.4 L,则通入空气的 体积约为22.4 LX 5=112 L,错误;D项,由题图可知,铁表 面珥0值)参与反应生成H2,则发生的反应为x H2O(g)+Fe=FeOx+xH2,正确。答案:D4.(2019长沙长郡中学调研)城市地下潮湿的土壤中常埋有纵横交错的管道和输电线路,当有电流泄漏并与钢铁管道形成回路时,就 会加快钢铁管道的腐蚀。但若电压等条件适+钢铁管道宜,也可能减缓钢铁管道的腐蚀,此现象被称为“阳极保护”,原理如图所示。下列有关说法不正确的是)A.该装置能够将电能转化为化学能B.管道右端腐蚀比左端快,右端电极反应式为Fe2b=F
31、e2+C.如果没有外加电源,潮湿的土壤(接近中性)中的钢铁管道比较容易发生吸氧腐蚀D.“阳极保护”的实质是在阳极金属表面形成一层耐腐蚀的钝化膜解析:A项,该装置相当于电解池,能将电能转化为化学能,正确;B项,管道左端为阳极,其腐蚀速率比右端快,错误;C项,如果没有外加电源,潮湿的土壤(接近中性)中的钢铁管道发生的是吸氧腐蚀,正确;D项,根据题意,知“阳极保护”实质上是在金属表面形成了一层致密的保护膜,正确。答案:B5.苯酚(O一H)具有微弱的酸性,可利用电场促使C6H5。一定向 移动、脱离废水,并富集回收。电渗析装置示意图如下。下列 说法不正确的是阳极 A B 阴极含 C6H5。一废水)A.苯
32、酚的电离方程式为do H 一 O-o-+H+B.A、B分别为离子交换膜,其中A是阴离子交换膜C.电解过程中,阳极室的pH增大D.当通过线路中的电子数目为O.INa时,有含0.1 mo l C6H5。一的废水被处理 解析:A项,苯酚具有微弱的酸性,电离方程式为 dH一。一(T+H+,正确;b项,在电场中,阴离子 向阳极移动,因此离子交换膜A应能使C6H5。一通过,是阴 离子交换膜,正确;C项,电解过程中,阳极发生氧化反应:2H2O-4e=O2 f+4H+,使得阳极室c(H+)增大,溶液的 pH减小,错误;D项,当通过线路中的电子数目为0.1Na,即 0.1 mo l 时,阳极室生成 0.1 mo
33、 l H+,有 0.1 mo l C6H5O一移 向阳极室,正确。答案:C6.氢氧熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600700),具有 效率高、噪音低、无污染、燃料多样、余热利用价值高等优点。氢氧熔融碳酸盐燃料电池的工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是()650 A.电池工作时,熔融碳酸盐只起到导电的作用B.负极反应式为 H2-2e-+COF=CO2+H2OC.该电池可利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放D.电池工作时,外电路中流过0.2 mo l电子,消耗3.2g2 解析:根据题图可知,在氢氧熔融碳酸盐燃料电池中,通入氢 气的电极作负极,负极发生氧化反应,电极反应式为H22
34、e-+COr=CO2+H2O,通入氧气的电极作正极,正极发生还 原反应,电极反应式为O2+2CO2+4e=2c o r,总反应为 2H2+O2=SB2H2Oo A项,根据上述分析,电池工作时,熔 融碳酸盐参与了电极反应,错误;B项,负极发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+COr=CO2+H2O,正确;C项,根据总反应,该电池工作时没有消耗二氧化碳,不能减少温室 气体的排放,错误;D项,电池工作时,外电路中流过0.2 mo l 电子,消耗0.05 mo l氧气,质量为1.6 g,错误。答案:B7.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌作用下,能被 硫酸根腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示,下列
35、与此原理有关说法错误的是()A.正极反应:SOf+5H2O+8e=HS-+9OH-B.输送暖气的管道不易发生此类腐蚀C.这种情况下,Fe腐蚀的最终产物为Fe2O3x H2。D.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀解析:A项,原电池的正极发生还原反应,由题图可知,正极 电极反应为 SOr+5H2O+8e=HS+9OH,正确;B 项,硫酸盐还原菌是蛋白质,在高温下易变性,失去催化能力,则 输送暖气的管道不易发生此类腐蚀,正确;C项,由题意可知,深埋在土壤中,即在缺氧环境中,Fe腐蚀的最终产物不能为 Fe2O3 xH2O,错误;D项,管道上刷富锌油漆,形成ZmFe 原电池,Fe变为正极,可以延缓管道的
36、腐蚀,正确。答案:C8.三氧化二锲(Ni2()3)可用于制造高能电池元件。电解法制备过程如下:用Na OH溶液将阳离子交换膜NiCk溶液的pH调至7.5,加入适量硫酸钠体后进行电解。电解过程中产生的C12在弱 5 回碱性条件下生成C1O-,把二价银(可简单写成Ni2+)氧化为 Ni3+,再将Ni3+经一系列反应后转化为Ni2O3,电解装置如图 所示。下列说法不正确的是()A.加入适量硫酸钠的作用是增加离子浓度,增强溶液的导电能力B.电解过程中阳极附近溶液的pH降低C.电解过程中,溶液中的C1 一经阳离子交换膜向阳极移动D.CKF氧化Ni?+的离子方程式为CIO+H2O+2Ni2+=Cr+2Ni
37、3+2OH解析:A项,硫酸钠是强电解质,加入硫酸钠,是为了增加离子浓度,增强溶液的导电能力,正确;B项,电解过程中,阳极反应:2CF-2e=C12 t,阳极生成的Cl2与附近的水 反应生成盐酸和次氯酸,使溶液的pH降低,正确;C项,阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,电解过程中,溶液中的 C不能通过阳离子交换膜,错误;D项,CKT把Ni2+氧化 为Ni3+,CKT被还原生成反应的离子方程式为CKT+H2O+2Ni2+=CF+2Ni3+2OH-,正确。答案:C9.将二氧化碳转化为乙烯的装置如图所示,使用的电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是()质子交换膜A.a为电源的正极B.每生成01mo l乙
38、烯,同时生成6.72LO2C.阴极反应式为 2CO2+12H+12e=C2H4+4H2OD.电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐减小解析:A项,据图可知,右侧电极上H2O发生氧化反应生成。2,该电极为阳极,左侧电极为阴极,连接电解池阴极的电极 为电源负极,所以a为负极,b为正极,错误;B项,阴极电 极反应式为2c o 2+12H+12e-=C2H4+4H2O,阳极反应式 为 2H2O_4e_=O2 t+4H+,每生成 0.1 mo l 乙烯,转移 1.2 mo l 电子,生成0.3 mo l氧气,但未注明是标准状况,不能计算。2 的体积,错误;C项,阴极电极反应式为2CO2+12H+12e=
39、C2H4+4H2O,正确;D项,阳极反应式为2H2046一=O2 t+4H+,有H+生成,阳极区溶液中c(H+)逐渐增大,错误。答案:C10.(2019巴蜀名校联考)美国斯坦福大学的崔屹等人,研发种新型的镒氢二次电池,原理示意图如图所示。该电池以硫 酸镒溶液为电解液,碳纤维和Pt/C分别作为电极材料,电池总反应为Mn2+2H2O充电 放电MnO2+2H+H2O下列说法错误的是()A.充电时,碳纤维电极为阳极B.充电时,碳纤维电极附近溶液pH增大C.放电时,正极反应式为MnO2+4H+2e=Mn2+2H2OD.放电时,电子由Pt/C电极流向碳纤维电极解析:根据镒氢电池的原理示意图及电池总反应可知
40、放电时,Pt/C电极为负极,负极的电极反应式为H2-2e=2H+,碳 纤维电极为正极,正极的电极反应式为MnO2+4H+2e-=Mn2+2H2O,放电时,电子由Pt/C电极流向碳纤维电极。充电时,碳纤维电极为阳极,Pt/C电极为阴极,阳极的电极 反应式为Mn2+2H2O2e-=MnO2+4H+,碳纤维电极附 近溶液pH减小,B项错误。答案:B11.(2019晋中调研)如图为处理含Na CN的工业废水的原理图,通电前先向废水中加入适量食盐并调整废水的pH使其显弱 碱性。图中的CRT是电极产物,生成的CKT将CN一氧化为 CO;,N2而除去CN,下列有关说法正确的是()-电源-x y石墨1石墨2
41、A.电源的y极是负极B.电解过程中,石墨1电极附近溶液的pH减小C.生成CKT的电极反应式为c r+2OH-2e=ClO_+H2OD.当电路中通过电子的数目为Na时,石墨2电极上共生成2.24 L气体解析:A项,由图中信息可知CKT在石墨2电极附近生成,电 解过程中在阳极上生成CIO-,故y极是电源的正极,错误;B项,石墨1的电极反应式为2H2O+2e=2OH-+H2 f,电极附近溶液的pH增大,错误;C项,CKF是由C在阳极上失 去电子生成的,CF+2OH-2e=CIO+H2O,正确;D项,由于没有给出相应的温度、压强,故无法计算,错误。答案:C12.Na CK)2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂
42、和漂白剂,工业上可采用电解法制备,工作原理如图所示。下列叙述正确的是()A.若直流电源为铅蓄电池,则b极为PbB.阳极反应式为ClO2+e=ClO2C.交换膜左侧Na OH的物质的量不变,气体X为ChD.制备18.1 g Na CICh时理论上有02 mo l Na卡由交换膜左侧向右侧迁移解析:A项,左边通入C1O2,CIO2得电子产生CIO:,故左边 电极为阴极,连接电源的负极,铅蓄电池Pb极为负极,则a 极为Pb,错误;B项,阳极氯离子失电子产生氯气,电极反 应式为2C-2e-=C12 t,错误;C项,交换膜左侧Na OH 不参与电极反应,物质的量不变,根据选项B分析气体X为 Cl2,正确
43、D项,电解池中阳离子向阴极移动,则制备18.1g Na ClO2即0.2 mo l时理论上有0.2 mo l Na*由交换膜右侧向左 侧迁移,错误。答案:C13.(2019海淀区期末)全帆电池以惰性材料作电极,在电解质溶 液中发生的原电池反应为:VO(黄色)+丫2+(紫色)+2H+=丫02+(蓝色)+1120+丫3+(绿色)。下列说法不正确的是()负载r-Ho o4II超II-Ih-1-vo 2/vo2+-j-_Jv3+/v2+c(H+)-2mo l L-1,阴离子为so rA.正极反应为 VO;+2H+e-=VCp+H2OB.负极附近的溶液由紫色逐渐变为绿色C.反应每生成1 mo l H2
44、O时转移电子的物质的量为0.5 mo l原电池使用过程中溶液的pH逐渐增大 解析:A项,由电池总反应VO;(黄色)+丫2+(紫色)+2H+=VC)2+(蓝色)+m0+丫3+(绿色)可得,VO;为正极的活性物质,寸+为 负极的活性物质,所以左室为正极室,右室为负极室。正极反应 为VO;+2H+e-=VC)2+H2O,正确;B项,负极反应为 V2+-e=V3+,所以负极附近溶液的颜色由紫色逐渐变为绿色,正确,C项,由电极反应VO;+2H+e-=VO2+H2。可知,反 应每生成1 mo l H2O时转移电子的物质的量为1 mo l,错误;D项,由原电池总反应可知,反应过程中H+被不断消耗,所以溶液的
45、pH 逐渐增大,正确。答案:c14.(2019安徽江南片摸底考试泗 甲基氢氧化钱(CHs NOH常用 作电子工业清洗剂,以四甲基氯化核(CH/NCl为原料,采 用电渗析法合成(CHsNNOH,其工作原理如图所示(a、b为石 墨电板,c、d、e为离子交换膜),下列说法正确的是()口电源N(CH3)4NC1 NaCl(ch3)4nojlJtLa溶液c稀溶液 ijld eJtL b(ch3)4noh稀溶液二Cl?il lU-NaCl浓溶液:L_NaOH 户溶液浓溶液三二AA.M为正极B.c、e均为阳离子交换膜C.b 极电极反应式:2H2O-4e=O2 t+4H+D.$!)#1 mo l(CH3)4N
46、OH,a、b 两极共产生 0.5 mo l 气体 解析:A项,该电解池中C向电极b迁移,则b电极为阳极,a电极为阴极,M为电源的负极,错误;B项,根据图示,加 入(CH/NQ溶液后,(CH3NN+通过c膜进入电极a附近生成(ch3)4noh,则c膜为阳离子交换膜;c r通过d膜进入d膜右侧,e膜右侧的Na+通过e膜进入e膜的左侧,这样Na Cl在d、e两膜 之间富集,将Na CI稀溶液转化为浓溶液,e膜为阳离子交换膜,正确;C项,电极b上溶液中的OIT放电,电极反应为4011一一 4e=O2 t+2H2O,错误;D 项,1 mo l(CH3)4NOH,a 电 极上生成了 Imo lOH一,反应中转移了 Imo le,a电极上产生 0.5 mo l H2 b电极上产生0.25 mo l O2,两极共产生0.75 mo l气体,错误。答案:B






