(通用版)2022年高考化學二輪復習 選擇題命題區(qū)間4 電化學(含解析)
《(通用版)2022年高考化學二輪復習 選擇題命題區(qū)間4 電化學(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(通用版)2022年高考化學二輪復習 選擇題命題區(qū)間4 電化學(含解析)(31頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(通用版)2022年高考化學二輪復習 選擇題命題區(qū)間4 電化學(含解析) 考向一 原電池 1.(2018·全國卷Ⅲ)一種可充電鋰—空氣電池如圖所示。當電池放電時,O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x(x=0或1)。下列說法正確的是( ) A.放電時,多孔碳材料電極為負極 B.放電時,外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極 C.充電時,電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移 D.充電時,電池總反應為Li2O2-x===2Li+O2 解析:選D 由題意知,放電時負極反應為Li-e-===Li+,正極反應為(2-x)O2+4Li++4e-===2Li2O2-x(x=0或1
2、),電池總反應為O2+2Li===Li2O2-x。該電池放電時,金屬鋰為負極,多孔碳材料為正極,A項錯誤;該電池放電時,外電路電子由鋰電極流向多孔碳材料電極,B項錯誤;該電池放電時,電解質(zhì)溶液中的Li+向多孔碳材料區(qū)遷移,充電時電解質(zhì)溶液中的Li+向鋰材料區(qū)遷移,C項錯誤;充電時電池總反應為Li2O2-x===2Li+(1-)O2,D項正確。 2.(2017·全國卷Ⅲ)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應為16Li+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是( ) A.電池工作時,正極可發(fā)生反應: 2Li2
3、S6+2Li++2e-===3Li2S4 B.電池工作時,外電路中流過0.02 mol電子,負極材料減重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性 D.電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多 解析:選D 原電池工作時,正極發(fā)生一系列得電子的還原反應,即:Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,其中可能有2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4,A項正確;該電池工作時,每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子,負極有0.02 mol Li(質(zhì)量為0.14 g)被氧化為Li+,則負極質(zhì)量減少0.14 g,B項正確;石墨烯能導電,利用石墨烯作電極,可提高電極a的導電性,
4、C項正確;充電過程中,Li2S2的量逐漸減少,當電池充滿電時,相當于達到平衡狀態(tài),電池中Li2S2的量趨于不變,故不是電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多,D項錯誤。 3.(2016·全國卷Ⅱ)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是( ) A.負極反應式為Mg-2e-===Mg2+ B.正極反應式為Ag++e-===Ag C.電池放電時Cl-由正極向負極遷移 D.負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 解析:選B Mg-AgCl電池的電極反應:負極Mg-2e-===Mg2+,正極2AgCl+2e-===2Ag+2Cl-,
5、A項正確,B項錯誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極,C項正確。Mg是活潑金屬,能和H2O發(fā)生反應生成Mg(OH)2和H2,D項正確。 考向二 電解池 4.(2018·全國卷Ⅰ)最近我國科學家設計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示,其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應為: ①EDTA-Fe2+-e-===EDTA-Fe3+ ②2EDTA-Fe3++H2S===2H++S+2EDTA-Fe2+ 該裝置工作時,下列敘述錯誤的是( ) A.陰極的電極反應:CO2+
6、2H++2e-===CO+H2O B.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應:CO2+H2S===CO+H2O+S C.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低 D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需為酸性 解析:選C 由題中信息可知,石墨烯電極發(fā)生氧化反應,為電解池的陽極,則ZnO@石墨烯電極為陰極。由題圖可知,電解時陰極反應式為CO2+2H++2e-===CO+H2O,A項正確;將陰、陽兩極反應式合并可得總反應式為CO2+H2S===CO+H2O+S,B項正確;陽極接電源正極,電勢高,陰極接電源負極,電勢低,故石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的高,C項錯誤;Fe3+、F
7、e2+只能存在于酸性溶液中,D項正確。 5.(2017·全國卷Ⅱ)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是( ) A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極 B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C.陰極的電極反應式為Al3++3e-===Al D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動 解析:選C 利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜,即待加工鋁質(zhì)工件作陽極,A項正確;陰極與電源負極相連,對陰極電極材料沒有特殊要求,可選用不銹鋼網(wǎng)等,B項正確;電解質(zhì)溶液呈酸性,陰極上應是H+放電,陰極發(fā)生的電極反應為2H++2e-==
8、=H2↑,C項錯誤;在電解過程中,電解池中的陰離子向陽極移動,D項正確。 6.(2016·全國卷Ⅰ)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和SO可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。 下列敘述正確的是( ) A.通電后中間隔室的SO離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大 B.該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C.負極反應為2H2O-4e-===O2+4H+,負極區(qū)溶液pH降低 D.當電路中通過1 mol電子的電量時,會有0.5 mol的O2生成
9、 解析:選B A項正極區(qū)發(fā)生的反應為2H2O-4e-===O2↑+4H+,由于生成H+,正極區(qū)溶液中陽離子增多,故中間隔室的SO向正極遷移,正極區(qū)溶液的pH減小。B項負極區(qū)發(fā)生的反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,陰離子增多,中間隔室的Na+向負極遷移,故負極區(qū)產(chǎn)生NaOH,正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4。C項由B項分析可知,負極區(qū)產(chǎn)生OH-,負極區(qū)溶液的pH升高。D項正極區(qū)發(fā)生的反應為2H2O-4e-===O2↑+4H+,當電路中通過1 mol電子的電量時,生成0.25 mol O2。 7.(2018·全國卷Ⅰ節(jié)選)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛。制備N
10、a2S2O5可采用三室膜電解技術,裝置如圖所示,其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應式為______________________________。電解后,________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結(jié)晶脫水,可得到Na2S2O5。 解析:陽極上陰離子OH-放電,電極反應式為2H2O-4e-===O2↑+4H+,電解過程中H+透過陽離子交換膜進入a室,故a室中NaHSO3濃度增加。 答案:2H2O-4e-===4H++O2↑ a 考向三 金屬的腐蝕與防護 8.(2017·全國卷Ⅰ)支撐海港碼頭基礎的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護法進行防腐
11、,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是( ) A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D.通入的保護電流應該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整 解析:選C 依題意,鋼管樁為陰極,電子流向陰極,陰極被保護,鐵不容易失去電子,故鋼管樁表面腐蝕電流(指鐵失去電子形成的電流),接近于0,A項正確;陽極上發(fā)生氧化反應,失去電子,電子經(jīng)外電路流向陰極,B項正確;高硅鑄鐵作陽極,陽極上發(fā)生氧化反應,陽極上主要是海水中的水被氧化生成氧氣,惰性輔助陽極不被損耗,C項錯誤;根據(jù)海
12、水對鋼管樁的腐蝕情況,增大或減小電流強度,D項正確。 電化學是高考每年必考內(nèi)容,主要題型是選擇題,有時也會在非選擇題中出現(xiàn)(如2018·全國卷ⅠT27、2018·全國卷ⅢT27、2015·全國卷ⅡT26、2014·全國卷ⅠT27),命制的角度有電極反應式的正誤判斷與書寫,電池反應式的書寫,正、負極的判斷,電池充、放電時離子移動方向的判斷,電極附近離子濃度變化的判斷,電解的應用與計算,金屬的腐蝕與防護等。同時通過陌生化學電源的裝置圖,考查學生接受、吸收、整合化學信息的能力,也體現(xiàn)了對“宏觀辨識與微觀探析”學科核心素養(yǎng)的考查?! ? 解題知能重點強化——提能力 1.兩大工
13、作原理 (1)原電池工作原理示意圖 ①無論是裝置Ⅰ還是裝置Ⅱ,電子均不能通過電解質(zhì)溶液。 ②在裝置Ⅰ中,由于不可避免會直接發(fā)生Zn+Cu2+===Cu+Zn2+而使化學能轉(zhuǎn)化為熱能,所以裝置Ⅱ的能量轉(zhuǎn)化率高。 (2)電解池工作原理示意圖 ①與電源正極相連的為陽極;與電源負極相連的為陰極。 ②電解液中陽離子移向陰極;陰離子移向陽極。 2.電極的判斷方法 (1)原電池中正極和負極的5種判斷方法 (2)電解池中陰極和陽極的5種判斷方法 3.電解池的電極反應及其放電順序 (1)陽離子在陰極上的放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>
14、Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)。 (2)陰離子在陽極上的放電順序:S2->I->Br->Cl->OH-。 4.電解的四大類型及規(guī)律 類型 電極反應特點 實例 電解物質(zhì) 電解液濃度 pH 電解液復原方法 電解水型 陰極:4H++4e-===2H2↑陽極:4OH--4e-===2H2O+O2↑ NaOH H2O 增大 增大 加H2O H2SO4 減小 Na2SO4 不變 電解電解質(zhì)型 電解質(zhì)的陰、陽離子分別在兩極放電 HCl 電解質(zhì) 減小 增大 通入HCl氣體 CuCl2 — 加CuCl2 放H2生堿型 陰極:放H2生成
15、堿 陽極:電解質(zhì)陰離子放電 NaCl 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 增大 通入HCl氣體 放O2生酸型 陰極:電解質(zhì)陽離子放電 陽極:放O2生成酸 CuSO4 減小 加CuO 5.金屬腐蝕與防護的方法 (1)金屬腐蝕快慢程度的判斷方法 (2)金屬電化學保護的兩種方法 1.十五種新型電池的電極反應式 鋅銀電池 總反應:Ag2O+Zn+H2O2Ag+Zn(OH)2 正極 Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH- 負極 Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2 鋅空氣電池 總反應:2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn
16、(OH) 正極 O2+4e-+2H2O===4OH- 負極 Zn+4OH--2e-===Zn(OH) 鎳鐵 電池 總反應:NiO2+Fe+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2 正極 NiO2+2e-+2H2O===Ni(OH)2+2OH- 負極 Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2 高鐵電池 總反應:3Zn+2FeO+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH- 正極 FeO+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH- 負極 Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2 鎳鎘電池 總反應:Cd+2NiOOH+2H2O Cd(OH)2+
17、2Ni(OH)2 正極 NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH- 負極 Cd-2e-+2OH-===Cd(OH)2 Mg-H2O2 電池 總反應:H2O2+2H++Mg===Mg2++2H2O 正極 H2O2+2H++2e-===2H2O 負極 Mg-2e-===Mg2+ Mg-AgCl 電池 總反應:Mg+2AgCl===2Ag+Mg2++2Cl- 正極 2AgCl+2e-===2Ag+2Cl- 負極 Mg-2e-===Mg2+ 鎂鈷電池 總反應:xMg+Mo3S4MgxMo3S4 正極 Mo3S4+2xe-=== Mo3S 負極
18、 xMg-2xe-===xMg2+ 鈉硫 電池 總反應:2Na+xS===Na2Sx 正極 負極 2Na-2e-===2Na+ 鈉硫蓄 電池 總反應:2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr 正極 NaBr3+2e-+2Na+===3NaBr 負極 2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+ 鈉離子 電池 總反應:Na1-mCoO2+NamCnNaCoO2+Cn 正極 Na1-mCoO2+me-+mNa+=== NaCoO2 負極 NamCn-me-===mNa++Cn 全釩液 流電池 總反應:VO+2H++V2+ V3++VO2+
19、+H2O 正極 VO+2H++e-===VO2++H2O 負極 V2+-e-===V3+ 鋰釩氧化物電池 總反應:xLi+LiV3O8===Li1+xV3O8 正極 xLi++LiV3O8+xe-===Li1+xV3O8 負極 xLi-xe-=== xLi+ 鋰-銅 電池 總反應:2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH- 正極 Cu2O+H2O+2e-===2Cu+2OH- 負極 Li-e-===Li+ 鋰離子 電池 總反應:Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(x<1) 正極 Li1-xCoO2+xe-+xLi+===
20、LiCoO2 負極 LixC6-xe-===xLi++C6 [歸納點撥] 新型化學電源中電極反應式的書寫三步驟 2.燃料電池的電極反應式 (以CH3OH為例電極反應式) 電池類型 導電介質(zhì) 反應式 酸性燃料電池 H+ 總反應:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O 正極 O2+4e-+4H+===2H2O 負極 CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+ 堿性燃料電池 OH- 總反應:2CH3OH+3O2+4OH-===2CO+6H2O 正極 O2+4e-+2H2O===4OH- 負極 CH3OH-6e-+8OH-=== CO
21、+6H2O 熔融碳酸鹽燃料電池 CO 總反應:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O 正極 負極 CH3OH-6e-+3CO===4CO2↑+2H2O 固態(tài)氧化物燃料電池 O2- 總反應:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O 正極 O2+4e-===2O2- 負極 CH3OH-6e-+3O2-=== CO2↑+2H2O 質(zhì)子交換膜燃料電池 H+ 總反應:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O 正極 O2+4e-+4H+===2H2O 負極 CH3OH-6e-+H2O=== CO2↑+6H+ [歸納點撥] 燃料電池中
22、氧氣得電子的思維模型 根據(jù)燃料電池的特點,一般在正極上發(fā)生還原反應的物質(zhì)都是O2,O2得到電子后化合價降低,首先變成O2-,O2-能否存在要看電解質(zhì)環(huán)境。由于電解質(zhì)溶液(酸堿鹽)的不同,其電極反應也有所不同,下表為四種不同電解質(zhì)環(huán)境中,氧氣得電子后為O2-的存在形式: 電解質(zhì)環(huán)境 從電極反應式判O2-的存在形式 酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下 O2+4H++4e-===2H2O 堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下 O2+2H2O+4e-===4OH- 固體電解質(zhì)(高溫下能傳導O2-)環(huán)境下 O2+4e-===2O2- 熔融碳酸鹽(如:熔融K2CO3)環(huán)境下 O2+2CO2+4e-===2CO
23、 高考題點全面演練——查缺漏 命題點一 新型化學電源 1.世界某著名學術刊物近期介紹了一種新型中溫全瓷鐵-空氣電池,其結(jié)構如圖所示。 下列有關該電池放電時的說法正確的是( ) A.a(chǎn)極發(fā)生氧化反應 B.正極的電極反應式為FeOx+2xe-===Fe+xO2- C.若有22.4 L(標準狀況)空氣參與反應,則電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移 D.鐵表面發(fā)生的反應為xH2O(g)+Fe===FeOx+xH2 解析:選D a極通入空氣,O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應,A錯誤;O2在正極發(fā)生反應,電極反應式為O2+4e-===2O2-,B錯誤;由B項分析可知,電路中有4 m
24、ol電子轉(zhuǎn)移時正極上消耗1 mol O2,在標準狀況下的體積為22.4 L,則通入空氣的體積約為22.4 L×5=112 L,C錯誤;由題圖可知,鐵表面H2O(g)參與反應生成H2,則發(fā)生的反應為xH2O(g)+Fe===FeOx+xH2,D正確。 2.某新型電池,以NaBH4(B的化合價為+3價) 和H2O2作原料,該電池可用作深水勘探等無空氣環(huán)境電源,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是( ) A.每消耗3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移的電子為6 mol B.電池工作時Na+從b極區(qū)移向a極區(qū) C.b極上的電極反應式:H2O2+2e-===2OH- D.a(chǎn)極上的電極反應式:BH
25、+8OH--8e-===BO+6H2O 解析:選B 由原電池工作原理示意圖可知反應中BH被氧化為H2O,應為原電池的負極反應,電極a反應式為BH+8OH--8e-===BO+6H2O,正極H2O2得電子被還原生成OH-,每消耗3 mol H2O2,轉(zhuǎn)移的電子為6 mol,選項A、D正確;該裝置是原電池,原電池放電時,陽離子向正極移動,所以Na+從a極區(qū)移向b極區(qū),選項B錯誤;電極b反應式為H2O2+2e-===2OH-,選項C正確。 命題點二 可逆電池 3.(2018·全國卷Ⅱ)我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na-CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液,鈉和負載碳納
26、米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應為3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是( ) A.放電時,ClO向負極移動 B.充電時釋放CO2,放電時吸收CO2 C.放電時,正極反應為3CO2+4e-===2CO+C D.充電時,正極反應為Na++e-===Na 解析:選D 根據(jù)電池的總反應知,放電時負極反應:4Na-4e-===4Na+;正極反應:3CO2+4e-===2CO+C。充電時,陰(負)極:4Na++4e-===4Na;陽(正)極:2CO+C-4e-===3CO2↑。放電時,ClO向負極移動。根據(jù)充電和放電時的電極反應式知,充電時釋放CO2,放電時吸收
27、CO2。 4.(2018·益陽模擬)鋅—鈰液流電池體系作為氧化還原液流電池中的新生一代,有著諸多的優(yōu)勢,如開路電位高、污染小等。鋅—鈰液流電池放電時的工作原理如圖所示,其中,b電極為惰性材料,不參與電極反應。下列有關說法正確的是( ) A.放電時,電池的總反應式為2Ce4++Zn===Zn2++2Ce3+ B.充電時,a極發(fā)生氧化反應,b極發(fā)生還原反應 C.充電時,當電路中通過0.1 mol電子時,b極增加14 g D.選擇性離子膜為陰離子交換膜,能阻止陽離子通過 解析:選A 鋅—鈰液流電池工作時,放電時鋅是負極,負極發(fā)生電極反應為Zn-2e-===Zn2+,正極上發(fā)生得電子
28、的還原反應:Ce4++e-===Ce3+,電池的總反應式為2Ce4++Zn===Zn2++2Ce3+,故A正確;充電時a是陰極,發(fā)生得電子的還原反應,b極是陽極,發(fā)生氧化反應,故B錯誤;充電時,b極是陽極,發(fā)生氧化反應,Ce3+-e-===Ce4+,電極質(zhì)量不變,故C錯誤;根據(jù)兩個電極反應情況,交換膜應該選擇陽離子交換膜,故D錯誤。 [題后悟道] 有關可逆電池的解題思路 命題點三 帶離子交換膜的電化學裝置 5.用一種陰、陽離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH,模擬裝置如圖所示。下列說法正確的是( ) A.陽極室溶液由無色變成棕黃色 B.電解一段時間后,陰極室溶液中的溶
29、質(zhì)一定是(NH4)3PO4 C.電解一段時間后,陰極室溶液中的pH升高 D.當電路中通過1 mol電子的電量時,陰極有0.25 mol的O2生成 解析:選C A項,F(xiàn)e為陽極,陽極上Fe失電子發(fā)生氧化反應生成Fe2+,所以溶液變淺綠色,錯誤;B項,電解時,溶液中NH向陰極室移動,H+放電生成H2,所以陰極室中溶質(zhì)為(NH4)3PO4或NH4H2PO4、(NH4)2HPO4,錯誤;C項,電解時,陰極上H+放電生成H2,溶液中c(OH-)增大,溶液中pH升高,正確;D項, 陰極生成H2,錯誤。 6.納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注。采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納
30、米級Cu2O的裝置如圖所示,發(fā)生的反應為2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說法正確的是( ) A.鈦電極發(fā)生氧化反應 B.陽極附近溶液的pH逐漸增大 C.離子交換膜應采用陽離子交換膜 D.陽極反應為2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O 解析:選D 鈦電極為陰極,發(fā)生還原反應,A項錯誤;銅作陽極,陽極上銅發(fā)生失電子的氧化反應,陽極反應為2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O,OH-由陰極區(qū)遷移到陽極區(qū)參與反應,離子交換膜應為陰離子交換膜,C項錯誤、D項正確;由陰極區(qū)遷移過來的OH-在陽極全部參與反應,陽極附近溶液的pH不變,B項錯誤。 [題后悟道] 命題點
31、四 電解原理在環(huán)保、新材料制備中的應用 7.ClO2是一種安全穩(wěn)定的消毒劑。工業(yè)上利用惰性電極電解氯化銨和鹽酸制備ClO2的原理如圖所示,下列有關說法錯誤的是( ) A.b電極接直流電源的負極 B.a(chǎn)電極上的電極反應式為NH-6e-+3Cl-===NCl3+4H+ C.若有2 g H2生成,通過陰離子交換膜的Cl-的物質(zhì)的量為1 mol D.ClO2發(fā)生器中反應的離子方程式為6ClO+NCl3+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH- 解析:選C 由題圖知b電極上產(chǎn)生氫氣,發(fā)生還原反應,故b電極是陰極,與直流電源負極相連,A項正確;由題圖知a電極上有NCl3生
32、成,故參與放電的離子有NH與Cl-,B項正確;當有2 g H2生成時,電路中有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,通過陰離子交換膜的Cl-的物質(zhì)的量為2 mol,C項錯誤;由題圖中信息知,生成物有ClO2、NH3、NaCl、NaOH,故反應物有NCl3、ClO,再結(jié)合電荷守恒等分析知D項正確。 8.(2018·唐山質(zhì)檢)環(huán)境監(jiān)察局常用“定電位”NOx傳感器來監(jiān)測化工廠的氮氧化物氣體是否達到排放標準,其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是( ) A.“對電極”是負極 B.“工作電極”上發(fā)生的電極反應為NO2+2e-+2H+===NO+H2O C.傳感器工作時H+由“工作電極”移向“對電極”
33、D.“對電極”的材料可能為活潑金屬鋅 解析:選C 題圖“工作電極”上通入NO2放出NO,說明NO2被還原,則“工作電極”為原電池的正極,“對電極”為原電池的負極,A項正確;在酸性條件下,“工作電極”上發(fā)生還原反應的電極反應式為NO2+2e-+2H+===NO+H2O,B項正確;原電池工作時陽離子向正極移動,即傳感器工作時H+由“對電極”移向“工作電極”,C項錯誤;“對電極”是負極,則“對電極”的材料可能為活潑金屬鋅,D項正確。 命題點五 新環(huán)境下金屬的腐蝕與防護 9.深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌作用下,能被硫酸根腐蝕,其電化學腐蝕原理如圖所示,下列與此原理有關說法錯誤的是
34、( ) A.正極反應:SO+5H2O+8e-===HS-+9OH- B.輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕 C.這種情況下,F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物為Fe2O3·xH2O D.管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕 解析:選C 原電池的正極發(fā)生還原反應,由題圖可知發(fā)生的電極反應為SO+5H2O+8e-===HS-+9OH-,故A正確;硫酸鹽還原菌是蛋白質(zhì),在高溫下易變性,失去催化能力,則輸送暖氣的管道不易發(fā)生此類腐蝕,故B正確;由題意可知,深埋在土壤中,即在缺氧環(huán)境中,F(xiàn)e腐蝕的最終產(chǎn)物不能為Fe2O3·xH2O,故C錯誤;管道上刷富鋅油漆,形成Zn-Fe原電池,F(xiàn)e變?yōu)檎龢O,可以延緩管道的
35、腐蝕,故D正確。 10.研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示。下列有關說法錯誤的是( ) A.d為石墨,鐵片腐蝕加快 B.d為石墨,石墨上電極反應為O2+2H2O+4e-===4OH- C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕 D.d為鋅塊,鐵片上電極反應為2H++2e-===H2↑ 解析:選D A項,由于活動性:Fe>石墨,所以鐵、石墨及海水構成原電池,F(xiàn)e為負極,失去電子被氧化變?yōu)镕e2+進入溶液,溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原,鐵的腐蝕比沒有形成原電池時的速率快,正確;B項,d為石墨,由于是弱堿性電解質(zhì),所以發(fā)生的是吸氧腐蝕,石墨上氧氣得到電子,發(fā)生還原反應,電極反應為O2
36、+2H2O+4e-===4OH-,正確;C項,若d為鋅塊,則由于金屬活動性:Zn>Fe,Zn為原電池的負極,F(xiàn)e為正極,首先被腐蝕的是Zn,鐵得到保護,鐵片不易被腐蝕,正確;D項,d為鋅塊,由于電解質(zhì)為弱堿性環(huán)境,發(fā)生的是吸氧腐蝕,鐵片上電極反應為O2+2H2O+4e-===4OH-,錯誤。 命題點六 電化學相關計算及電極反應式的書寫 11.(1)粗銅電解精煉的廢電解液中常含有Zn2+、Pb2+,向廢電解液中加入Na2S溶液,當有PbS和ZnS沉淀時,=________。[已知:Ksp(PbS)=3.4×10-28,Ksp(ZnS) =1.6×10-24] (2)利用電化學還原CO2制
37、取ZnC2O4的示意圖如圖所示,電解液不參與反應。則Pb電極的電極反應為________________________,當通入標準狀況下11.2 L CO2時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。 解析:(1)c(Zn2+)/c(Pb2+)=[c(Zn2+)·c(S2-)]/[c(Pb2+)·c(S2-)]=Ksp(ZnS)/Ksp(PbS)≈4.7×103。(2)電解法制備ZnC2O4,CO2在陰極上發(fā)生還原反應轉(zhuǎn)化為C2O,電極反應式為2CO2+2e-===C2O。根據(jù)2CO2+2e-===C2O,可知通入標準狀況下11.2 L CO2時,轉(zhuǎn)移0.5 mol電子。 答案:(1)4.7×
38、103 (2)2CO2+2e-===C2O 0.5NA或3.01×1023 12.氨氣—氮氧化物燃料電池可用于處理氮氧化物,防止空氣污染,其裝置如圖所示。通入氨氣的電極為________(填“正極”或“負極”)。負極的電極反應式為__________ ________________________________________________________________________。 解析:由題圖可知,NH3在左側(cè)電極發(fā)生氧化反應生成N2,氮氧化物在右側(cè)電極被還原生成N2,故NH3通入負極,電極反應式為2NH3-6e-===N2+6H+。 答案:負極 2NH3-6e-
39、===N2+6H+ [題后悟道] 陌生電極反應式的書寫 [說明] 高考題中往往是非水溶液或具有離子交換膜,應根據(jù)圖示信息確定電極反應方程式中需添加的“粒子”形式。 卷——基礎保分練 1.“自煮火鍋”發(fā)熱包的成分為碳酸鈉、硅藻土、鐵粉、鋁粉、活性炭、焦炭粉、NaCl、生石灰,向發(fā)熱包中加入冷水,可用來蒸煮食物。下列說法錯誤的是( ) A.活性炭作正極,正極上發(fā)生還原反應 B.負極反應為Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O C.
40、Na+由活性炭區(qū)向鋁粉表面區(qū)遷移 D.硅藻土結(jié)構疏松,使各物質(zhì)分散并均勻混合,充分接觸 解析:選C 向發(fā)熱包中加入冷水,形成原電池。反應CaO+H2O===Ca(OH)2放熱使水迅速升溫沸騰,反應Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓使得溶液呈堿性,則溶液中發(fā)生反應2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,該反應為原電池的總反應,負極反應為Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,正極反應為2H2O+2e-===2OH-+H2↑。選項A,活性炭作正極,正極上得電子發(fā)生還原反應,正確;選項B,負極反應為Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,正確;選項
41、C,Na+向正極移動,錯誤;選項D,硅藻土結(jié)構疏松,孔隙大,能使各物質(zhì)分散并均勻混合,充分接觸,正確。 2.如圖所示裝置中,有如下實驗現(xiàn)象:開始時插在小試管中的導管內(nèi)的液面下降,一段時間后導管內(nèi)的液面回升,略高于試管中的液面。以下有關解釋不合理的是( ) A.生鐵片中所含的碳能增強鐵的抗腐蝕性 B.雨水酸性較強,生鐵片開始發(fā)生析氫腐蝕 C.導管內(nèi)液面回升時,正極反應式: O2+2H2O+4e-===4OH- D.隨著反應的進行,U形管中雨水的酸性逐漸減弱 解析:選A 鐵的純度越高,其抗腐蝕性能越強,純鐵比生鐵耐腐蝕,是因為生鐵片中的碳降低了鐵的抗腐蝕性,A錯誤;雨水的pH=4,
42、呈較強的酸性,生鐵片在該雨水中先發(fā)生析氫腐蝕,正極反應為2H++2e-===H2↑,由于生成H2,氣體壓強增大,開始時插在小試管中的導管內(nèi)的液面下降,B正確;隨著反應的進行,雨水的酸性逐漸減弱,最后發(fā)生了吸氧腐蝕,正極反應式為O2+2H2O+4e-===4OH-,導管內(nèi)液面回升,C正確;開始階段正極上不斷消耗H+,則U形管中雨水的酸性逐漸減弱,D正確。 3.“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置,其工作原理如圖。下列說法正確的是( ) A.該裝置是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能 B.利用該技術可捕捉大氣中的CO2 C.每得到1 mol草酸鋁,電路中轉(zhuǎn)移3 mol電子 D.正極的電極反應為C2O-
43、2e-===2CO2 解析:選B A項,“碳呼吸電池”為新型原電池,將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,錯誤;B項,“碳呼吸電池”能消耗CO2,所以利用該技術可捕捉大氣中的CO2,正確;C項,根據(jù)工作原理圖,金屬鋁是負極,失電子生成草酸鋁,所以每得到1 mol草酸鋁,電路中轉(zhuǎn)移3×2 mol=6 mol電子,錯誤;D項,根據(jù)工作原理圖,CO2作為正極反應物,得電子生成C2O,電極反應式為2CO2+2e-===C2O,錯誤。 4.Li/FePO4電池是高溫性能好、對環(huán)境友好的二次新型電池,總反應為LiCx+FePO4===LiFePO4+xC。其工作原理如圖所示。下列說法正確的是( ) A.FePO
44、4/LiFePO4是原電池的負極材料 B.充電時,Li+離開LiFePO4電極在陰極得到電子 C.放電時,負極反應為Li-e-===Li+ D.電池在低溫時能如高溫時一樣保持很好的工作性能 解析:選B 根據(jù)總反應方程式和原理圖可知放電過程中鐵元素化合價降低,F(xiàn)ePO4/LiFePO4是原電池的正極材料,A項錯誤;充電時LiFePO4作陽極,Li+離開LiFePO4電極在陰極得到電子,B項正確;放電時負極的電極反應式為LiCx-e-===Li++xC,C項錯誤;Li/FePO4電池是高溫性能好、對環(huán)境友好的二次新型電池,溫度不同,離子在電池內(nèi)部的移動速率不同,工作性能不同,D項錯誤。
45、5.如圖所示,其中甲池的總反應式為2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。下列說法正確的是( ) A.甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置,乙、丙池是化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 B.甲池通入CH3OH的電極反應式為CH3OH-6e-+2H2O===CO+8H+ C.反應一段時間后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復到原濃度 D.甲池中消耗280 mL(標準狀況下)O2,此時丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體 解析:選D A項,甲池為原電池,作為電源,乙池、丙池為兩個電解池;B項,負極反應式:CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O;C項
46、,應加入CuO或CuCO3;D項,丙池中:MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,甲池中消耗280 mL O2,即0.012 5 mol,轉(zhuǎn)移0.05 mol電子,丙池中生成0.025 mol Mg(OH)2,其質(zhì)量為1.45 g。 6.我國某大型客車廠已成功研發(fā)高能車載電池,即蓄電4個小時,客車可持續(xù)運行8個小時左右。該電池組成可表示為Li-Al/FeS,其中正極的電極反應式為2Li++FeS+2e-===Li2S+Fe。有關該電池的下列說法中,正確的是( ) A.Li-Al在電池中作為負極材料,該材料中Li的化合價為+1價 B.負極的電極反應式為Al-3e-===A
47、l3+ C.該電池的總反應為2Li+FeS===Li2S+Fe D.充電時,陰極發(fā)生的電極反應式為 Li2S+Fe-2e-===2Li++FeS 解析:選C 根據(jù)電池組成為Li-Al/FeS,正極反應式為2Li++FeS+2e-===Li2S+Fe,可以得出FeS為正極,Li-Al為負極。Li-Al中Li為0價,A錯誤;負極的電極反應式為Li-e-===Li+,B錯誤;該電池的總反應為2Li+FeS===Li2S+Fe,C正確;充電時陰極得到電子,故陰極的反應式為Li++e-===Li,D錯誤。 7.(2018·深圳中學模擬)垃圾假單胞菌株能夠在分解有機物的同時分泌物質(zhì)產(chǎn)生電能,其原
48、理如圖所示。下列說法正確的是( ) A.電流由左側(cè)電極經(jīng)過負載后流向右側(cè)電極 B.放電過程中,正極附近pH 變小 C.若1 mol O2 參與電極反應,有4 mol H+穿過質(zhì)子交換膜進入右室 D.負極電極反應為H2PCA+2e-===PCA+2H+ 解析:選C 右側(cè)氧氣得電子產(chǎn)生水,作為正極,故電流由右側(cè)正極經(jīng)過負載后流向左側(cè)負極,選項A錯誤;放電過程中,正極氧氣得電子與氫離子結(jié)合產(chǎn)生水, 氫離子濃度減小,pH 變大,選項B錯誤;若1 mol O2 參與電極反應,有4 mol H+穿過質(zhì)子交換膜進入右室,生成2 mol水,選項C正確;原電池負極失電子,選項D錯誤。 8.(2
49、018·佛山質(zhì)檢) 鋰空氣充電電池有望成為電動汽車的實用儲能設備。工作原理示意圖如圖,下列敘述正確的是( ) A.該電池工作時Li+向負極移動 B.Li2SO4溶液可作該電池電解質(zhì)溶液 C.電池充電時間越長,電池中Li2O 含量越多 D.電池工作時,正極可發(fā)生: 2Li++O2+2e-===Li2O2 解析:選D 原電池中,陽離子應該向正極移動,選項A錯誤;單質(zhì)鋰會與水反應生成氫氧化鋰和氫氣,所以電解質(zhì)溶液不能使用任何水溶液,選項B錯誤;電池充電的時候應該將放電的反應倒過來,將正極反應逆向進行,正極上的Li2O應該逐漸減少,所以電池充電時間越長,Li2O 含量越少,選項C錯誤;
50、題目給出正極反應為xLi++O2+xe-===LixO2,所以當x=2的時候反應為2Li++O2+2e-===Li2O2,選項D正確。 9.(2018·鄭州質(zhì)檢)如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3,放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是( ) A.放電時,負極反應為3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+ B.充電時,陽極反應為2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+ C.放電時,Na+經(jīng)過鈉離子交換膜,由b池移向a池 D.用該電池電解飽和食鹽水,產(chǎn)生2.24 L H2時,b池生成17.40 g Na2S
51、4 解析:選C 根據(jù)放電后Na2S2轉(zhuǎn)化為Na2S4,S元素化合價升高,知Na2S2被氧化,故負極反應為2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+,A項錯誤;充電時陽極上發(fā)生氧化反應,NaBr轉(zhuǎn)化為NaBr3,電極反應為3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+,B項錯誤;放電時,陽離子向正極移動,故Na+經(jīng)過鈉離子交換膜,由b池移向a池,C項正確;放電時b池為負極區(qū)域,發(fā)生氧化反應:2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+,用該電池電解飽和食鹽水,產(chǎn)生標準狀況下2.24 L H2時轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,生成0.1 mol Na2S4,其質(zhì)量為17.40 g,D項錯誤。 10
52、.近年來AIST報告正在研制一種“高容量、低成本”鋰銅空氣燃料電池,該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電總反應方程式為2Li+Cu2O+H2O===2Cu+2Li++2OH-,如圖所示。下列說法不正確的是( ) A.放電時,Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動 B.放電時,負極的電極反應式為Cu2O+H2O+2e-===2Cu+2OH- C.通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O D.整個反應過程中,銅相當于催化劑 解析:選B 由題中裝置圖和放電時總反應可知,放電時Li為負極,Cu為正極,陽離子向正極移動,A項正確;放電時,負極Li失電子轉(zhuǎn)化成Li+,B項錯誤;結(jié)合題中裝
53、置圖可知,通入空氣銅被腐蝕,生成Cu2O,C項正確;銅被腐蝕生成Cu2O,放電時Cu2O又被還原成Cu,所以整個反應過程中Cu相當于催化劑,D項正確。 11.如圖是MCFC燃料電池,它是以水煤氣(CO、H2)為燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3共熔混合物為電解質(zhì)。下列說法正確的是( ) A.B極的電極反應式為2H2O+O2+4e-===4OH- B.電池放電時,電池中CO的物質(zhì)的量逐漸減少 C.放電時,CO向負極移動 D.電路中的電子經(jīng)正極、負極、共熔混合物再回到正極,形成閉合回路 解析:選C 由題圖可知,O2和CO2通入B電極發(fā)生還原反應,則B極為正極,電極反應式為O
54、2+2CO2+4e-===2CO,A錯誤;電池的負極反應式為H2+CO-2e-===CO2+H2O、CO+CO-2e-===2CO2,據(jù)得失電子守恒及兩極反應式可知,該電池的總反應式為2H2+O2===2H2O和2CO+O2===2CO2,故放電時電池中CO的物質(zhì)的量不變,B錯誤;放電時,熔融電解質(zhì)中陰離子向負極移動,即CO向負極移動,C正確;電路中的電子從負極流出,經(jīng)導線流向正極,但不能經(jīng)過共熔混合物,D錯誤。 12.用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫,將所得的混合液進行電解循環(huán)再生,這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如圖所示,則下列有關說法中不正
55、確的是( ) A.X為直流電源的負極,Y為直流電源的正極 B.陽極區(qū)pH增大 C.圖中的b>a D.該過程中的產(chǎn)品主要為H2SO4和H2 解析:選B A項,由題圖可知Pt(Ⅰ)極上H+→H2,發(fā)生還原反應,故Pt(Ⅰ)為陰極,X為直流電源的負極,Y為直流電源的正極,正確;B項,Pt(Ⅱ)為陽極,在陽極,SO、HSO被氧化為H2SO4,SO+H2O-2e-===2H++SO,HSO+H2O-2e-===3H++SO,溶液的酸性增強,pH減小,錯誤;C項,由以上分析可知,陽極有H2SO4生成,故b>a,正確;D項,陽極產(chǎn)物為H2SO4,陰極產(chǎn)物為H2,正確。 13.將不可再生的天
56、然氣、石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化利用、提高利用率已成為當務之急。 (1)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,二者均可利用CO和H2反應合成。 ①某燃料電池以二甲醚為原料,熔融碳酸鹽為電解質(zhì),其負極反應為CH3OCH3+6CO-12e-===8CO2+3H2O。寫出該燃料電池的正極反應式:_________________ ________________________________________________________________________。 ②廢水中含甲醇對水質(zhì)會造成污染,Co3+可將甲醇氧化為CO2。某同學以Pt作電極電解酸性含甲醇廢水與Co
57、SO4混合液來模擬工業(yè)除污原理,其陽極反應式為 ________________________________________________________________________。 (2)某企業(yè)采用如圖所示原理處理化石燃料開采、加工過程中產(chǎn)生的H2S廢氣。 ①電解池中電極A、B均為惰性電極,其中電極A為電解池的________極;電極B所得到的物質(zhì)X的分子式為________。 ②反應池中發(fā)生的離子反應方程式為_______________________________________ _______________________________________
58、_________________________________。 解析:(1)①燃料電池中,正極上氧化劑O2得電子和CO2發(fā)生反應生成CO,電極反應式為O2+2CO2+4e-===2CO。②通電后,Co2+被氧化成Co3+,電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應,電極反應為Co2+-e-===Co3+。(2)①A極生成Fe3+,B極生成氣體,可知電極A為陽極,電極B為陰極,B極生成氣體為H2。②反應池中Fe3+和H2S反應生成S,則Fe3+被還原,離子方程式為H2S+2Fe3+===2Fe2++S↓+2H+。 答案:(1)①O2+2CO2+4e-===2CO ②Co2+-e-===Co3+
59、 (2)①陽 H2 ②H2S+2Fe3+===2Fe2++S↓+2H+ 14.三室式電滲析法在化工生產(chǎn)中有廣泛應用 (1)處理煙氣中SO2可以采用堿吸-電解法,流程如下,模擬過程Ⅱ的裝置如圖1所示。 ①若用鋅錳堿性電池作為電源,________(填“e”或“f”)極與鋅極相連。f極的電極反應式為________________________________________________________________________。 ②膜1為________(填“陰離子”或“陽離子”)交換膜,N為________(填離子符號)。 ③電路中通過4 mol電子時可收集__
60、______L氣體P(標準狀況)。 (2)次磷酸是一種重要還原劑和精細化工產(chǎn)品。以次磷酸鈉為原料,通過電滲析法可制備次磷酸,裝置如圖2所示。 ①銅極為________;鉑極電極反應式為__________________________________。 ②H2PO向________(填“左側(cè)”或“右側(cè)”)遷移。在銅極區(qū)獲得的產(chǎn)品為________ (填化學式)。 ③銅極電極反應式為________________________________________________________________________,該方法制備的 H3PO2產(chǎn)品中含少量H3PO4雜質(zhì),
61、原因是________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)由題意知,左側(cè)稀氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)化成濃氫氧化鈉溶液,說明生成了氫氧化鈉,右側(cè)稀硫酸變成濃硫酸,則說明生成了硫酸,將SO氧化成SO,由此推知,左側(cè)電極反應式為2H++2e-===H2↑,右側(cè)電極反應式為SO+H2O-2e-===SO+2H+。①e極為陰極,與鋅錳堿性電池的鋅極(負極)相連,f極為陽極,發(fā)生氧化反應:SO+H2O-2e-===SO+2H+。②亞硫酸鈉中
62、鈉離子向左側(cè)遷移,膜1為陽離子交換膜;SO向右側(cè)遷移,膜2為陰離子交換膜,N為SO。③P為H2,又2H++2e-===H2↑,電路中通過4 mol電子,則n(H2)==2 mol,標準狀況下V(H2)=44.8 L。(2)①由題圖可知,銅與電源負極相連,故銅為陰極,發(fā)生還原反應:2H++2e-===H2↑;鉑為陽極,電極反應式為4OH--4e-===2H2O+O2↑。②鉑極區(qū)氫離子濃度增大,H2PO向鉑極區(qū)遷移,鈉離子向銅極區(qū)遷移,銅極區(qū)產(chǎn)品為氫氧化鈉,鉑極區(qū)產(chǎn)品為次磷酸。③鉑極區(qū)有氧氣生成,次磷酸具有還原性,易被O2氧化,H3PO2+O2===H3PO4。 答案:(1)①e SO+H2O-
63、2e-===SO+2H+?、陉栯x子 SO ③44.8 (2)①陰極 4OH--4e-===2H2O+O2↑ ②右側(cè) NaOH?、?H++2e-===H2↑ 鉑極生成的O2氧化H3PO2生成H3PO4 卷——重點增分練 1.(2018·黃石調(diào)研)紙電池是一種有廣泛應用的“軟電池”,堿性紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導體,紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳。下列有關該紙電池的說法不合理的是( ) A.Zn為負極,發(fā)生氧化反應 B.電池工作時,電子由MnO2流向Zn C.正極反應:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH- D.電池總反應:Zn+2MnO2+2H2O===Zn
64、(OH)2+2MnO(OH) 解析:選B 紙電池采用薄層紙片作為載體和傳導體,紙的兩面分別附著鋅和二氧化錳,Zn是活潑金屬,作該電池的負極,失去電子發(fā)生氧化反應,A正確;電池工作時,電子由負極流向正極,即電子由Zn流向MnO2,B錯誤;類似于鋅錳干電池,MnO2在正極上得電子被還原生成MnO(OH),則正極的電極反應為MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-,C正確;負極反應為Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2,結(jié)合正、負極反應式及得失電子守恒可知,該電池的總反應為Zn+2MnO2+2H2O===Zn(OH)2+2MnO(OH),D正確。 2.用鈉金屬片和碳納米管作為電極
65、材料,以高氯酸鈉—四甘醇二甲醚為電解液,可制得“可充室溫鈉—二氧化碳電池”,電池總反應為4Na+3CO22Na2CO3+C,生成的固體Na2CO3沉積在碳納米管上,下列關于該電池的敘述正確的是( ) A.放電時的正極反應為CO2+4e-===C+2O2- B.充電時碳納米管接直流電源的負極 C.放電時每消耗3 mol CO2,轉(zhuǎn)移4 mol電子 D.充電時陰極反應為 C+2Na2CO3-4e-===4Na++3CO2↑ 解析:選C 該電池放電時,正極上CO2得電子,結(jié)合Na+生成C和Na2CO3,A選項不正確;充電時,碳納米管應接直流電源的正極,作陽極,B選項不正確;放電時每消耗
66、3 mol CO2,可生成1 mol C,轉(zhuǎn)移4 mol電子,C選項正確;充電時陰極反應式為Na++e-===Na,D選項不正確。 3.(2018·青島質(zhì)檢)中國企業(yè)華為宣布:利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發(fā)出石墨烯電池,電池反應式為LixC6+Li1-xCoO2C6+ LiCoO2,其工作原理如圖。下列關于該電池的說法正確的是( ) A.該電池若用隔膜可選用質(zhì)子交換膜 B.放電時,LiCoO2極發(fā)生的電極反應為 LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+ C.石墨烯電池的優(yōu)點是提高電池的儲鋰容量進而提高能量密度 D.對廢舊的該電池進行“放電處理”讓Li+嵌入石墨烯中而有利于回收 解析:選C 應選用只允許Li+通過的隔膜,不選用質(zhì)子交換膜,故A錯誤;根據(jù)電池反應,放電時,LiCoO2極發(fā)生還原反應,電極反應式為Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2,故B錯誤;石墨烯電池的優(yōu)點是提高電池的儲鋰容量進而提高能量密度,故C正確;根據(jù)工作原理,“放電處理”是將Li+嵌入LiCoO2中,故D錯誤。 4.(2018·
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 6.煤礦安全生產(chǎn)科普知識競賽題含答案
- 2.煤礦爆破工技能鑒定試題含答案
- 3.爆破工培訓考試試題含答案
- 2.煤礦安全監(jiān)察人員模擬考試題庫試卷含答案
- 3.金屬非金屬礦山安全管理人員(地下礦山)安全生產(chǎn)模擬考試題庫試卷含答案
- 4.煤礦特種作業(yè)人員井下電鉗工模擬考試題庫試卷含答案
- 1 煤礦安全生產(chǎn)及管理知識測試題庫及答案
- 2 各種煤礦安全考試試題含答案
- 1 煤礦安全檢查考試題
- 1 井下放炮員練習題含答案
- 2煤礦安全監(jiān)測工種技術比武題庫含解析
- 1 礦山應急救援安全知識競賽試題
- 1 礦井泵工考試練習題含答案
- 2煤礦爆破工考試復習題含答案
- 1 各種煤礦安全考試試題含答案