1、1专题 05 电化学基础1 【2019 届四省名校第二次联考】2018 年初，我国科学家成功研制出铝石墨烯电池。若手机使用该电池，1.1s 即充满电并可连续使用半个月。电池的电解质为铝基离子液体(BMIM 和 AlCl3按一定比例配制而成)，主要阴离子为 AlCl4 、Al 2Cl7 。其电池如图所示，下列说法正确的是A放电时，石墨烯作电池正极，发生氧化反应B放电时，铝电极的电极反应式为 Al3e +7AlCl4 =4Al2Cl7C充电时，A 与电源正极相连D放电时，AlCl 4 、Al 2Cl7 向石墨烯移动【答案】B【解析】A放电时是原电池，A l 作负极，发生氧化反应，石墨烯正极上发生
2、还原反应，故 A 错误；B根2 【2019 届安徽池州期末】工业上用 Na2SO3溶液处理硫酸厂的废气 SO2得 NaHSO3溶液，然后用惰性电极电解 NaHSO3废水(原理如图所示)使吸收液再生，两膜中间的 Na+和 HSO3 可通过离子交换膜。下列叙述正确的是A通电后中间隔室的 HSO3 离子通过 C 膜向左侧迁移，左侧电极室溶液 pH 增大B图中 A 连接电源的正极，B 连接电源的负极2C阳极反应为 HSO3 +H2O2e =SO42 +3H+，阳极区溶液 pH 降低 D当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.5mol 的 Na2SO3生成 【解析】A阳极的电极反应为: 4OH-
3、4e-=2H2O+O2 ,所以 A 正确;B阳极区 OH-放电被消耗,c(OH -)降低,则 c(H+)增加,电 解池中阳离子通过阳离子交换膜向阴极移动,则 H+由 a 室经阳离子交换膜进入 b 室,所以 B 正确;C外电路每转移 0.2 mol 电子,不仅有 Na+转移,还有 H+转移,故 C 错误;Dc 室中产生Na2SO3,溶液为碱性,则 c 室得到 Na2SO3的原因是 OH-+ HSO3-=H2O+ SO32-,所以 D 选项是正确的;答案：C。8 【2019 届河南南阳期末】已知电极上每通过 96500 C 的电量就会有 1 mol 电子发生 转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀
4、层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确的是A若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连。B称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为 108.0 mg，则电解过程中通过电解池的电量为 96.5 CC实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误 差，常在银电 极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高。D电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上生的电极反应是：Ag + + e- = Ag【答案】A【解析】该电量计相当于铂上
5、镀银，所以该银电量计中的银棒与待测电解池的阴极相连，铂坩埚与电源的9 【2019 届河南开封一模】某课题组以纳米 Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的3复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法错误的是A放电时，负极的电极反应式为 Lie =Li+B放电时，电子通过电解质从 Li 流向 Fe2O3C充电时，Fe 做阳极，电池逐渐摆脱磁铁吸引D充电时，阳极的电极反应式为 2Fe+3Li2O6e = Fe2O3+6Li+【答案】B【解析】A该电池在充、放电时的反应为：6Li+Fe 2O3 3Li2O+2Fe；放电时
6、 Li 为负极，失去电子，10 【2019 届湖北 1 月联考】元素周期表中钌(Ru)与铁相邻位于铁的下一周期，某钌光敏太阳能电池的工作原理如下图所示，图中 RuII*表示激发态。下列说法正确的是4A电池工作时，直接将太阳能转化为电能B理论上，n(被还原的 I3 )：n(被氧化的 Ru II*)=1：2C在周期表中，钌位于第五周期第B 族D电池工作时，正极的电极反应式为 Ru3+e =Ru2+【答案】B 【解析】A由图可知，电极 X 上钌（Ru II）的配合物获得太阳能转化为激发态 RuII*，激发态 RuII*失去 1个电子转化为 RuIII，所以是太阳能先转化为化学能，化学能再转化为电能，
7、A 项错误；B电极 X（负极）上的反应：Ru II*-e-=RuIII，电极 Y（正极）上的反应：I 3-+2e-=3I-。根据原电池两极转移的电子守恒，n(被还原的 I3-):n(被氧化的 RII*)=1:2。B 项正确；C因为 Fe 在第四周期第 VIII 族，钌与铁相邻位于铁的下一周期铁，所以钌位于第五周期第 VIII 族，C 项错误；D该原电池的正极是电极 Y，其电极反应式为 I3-+2e-=3I-，D 项错误；答案选 B。11 【2019 届辽宁朝阳期末】燃烧产生的尾气中含有一定量的 NO。科学家们设计了一种间接电处理法除去其中 NO 的装置，如下图所示，它可以将 NO 转化为 NH
8、4+。下列说法正确的是Aa 连接电源的正极BPt 电极 B 上发生的电极反应为 2H2O4e=O 2+4H +C当 NO 吸收柱中产生 1mol SO32 时，理论上处理的 NO 气体的体积为 8.96L(标准状况)5D图中的离子交换膜应为阴离子交换膜【答案】B【解析】A根据上述分析，A 为阴极，B 为阳极，a 连接电源的负极，故 A 错误；BPt 电极 B 为阳极，12 【2019 届辽宁葫芦岛协作体第二次联考】空气污染物 NO 通常用含 Ce4+的溶液吸收，生成 HNO2、NO 3-，再利用电解法将上述吸收液中的 HNO2转化为无毒物质，同时生成 Ce4+，其原理如图所示。下列说法正确的是
9、AH +由右室进入左室BCe 4+从电解槽的 c 口流出，且可循环使用C阴极的电极反应式:2HNO 2+6H+6e- N2+4H 2OD若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗标准状况下 33.6L 甲烷时，理论上可转化 2mol HNO2【答案】C13 【2019 届四川成都一诊】港珠澳大桥设计寿命 120 年，对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是A防腐原理主要是避免发生反应：2Fe+O 2+2H2O=2Fe(OH)26B钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝空气、水等防止形成原电池C采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等作辅助阳极D钢构件可采用不锈 钢材料以减缓电化学腐蚀【答案】C【解
10、析】A铁为活泼的金属，在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀，发生的主要反应有 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH)3等，故 A 正确；B钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，可以隔绝空气、水等防止形成原电池，防止铁发生电化学腐蚀，故 B 正确；C外接镁、锌等作辅助阳极属于牺牲阳极的阴极保护法，采用外加电流的阴极保护时需外接电源，故 C 错误；D不锈钢具有较强的抗腐蚀性，采用不锈钢材料做钢构件可以防止或减缓电化学腐蚀，故 D 正确；故选 C。14 【2019 届四川绵阳二诊】我国科学家成功研制出新型铝-石墨烯(C n)可充电电池，电解质为阳离子(EMIM+
11、)与阴离子(AlCl 4-)组成的离子液体，该电池放电过程示意图如右。下列说法错误的是A放电时铝为负极，发生氧化反应B放电时正极的反应为：C nAlCl 4-e =CnAlCl4 C充电时石墨烯与电源的正极相连D充电时的总反应为：3C n4Al 2Cl7-=Al4AlCl 4-3C nAlCl4【答案】B【解析】由示意图可知放电时铝为负极，被氧化生成 Al2Cl7-，电极方程式为 Al+7AlCl4-3e-=4 Al2Cl7-，正极715一种锂铜可充电电池，工作原理如图。在该电池中，非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。下列说法不正确的是A. 陶瓷片允许 Li
12、+通过，不允许水分子通过B. 放电时，N 为电池的正极C. 充电时，阴极反应为：Li + +e-=LiD. 充电时，接线柱 A 应与外接电源的正极相连【答案】D【解析】A，根据图示，陶瓷片允许 Li+通过，Li 能与水反应生成 LiOH 和 H2，Li 电极不能与水接触，陶瓷点睛：本题考查可充电电池的工作原理，根据放电时阳离子的流向确定放电时的正负极是解题的关键。注意：放电时的负极充电时为阴极，放电时的正极充电时为阳极，充电时阳极反应式为放电时正极反应式的逆过程，充电时阴极反应式为放电时负极反应式的逆过程。16用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的 PO43-以 FePO4(不溶于水)的形
13、式除去，其装置如图所8示。下列说法正确的是A. 若 X、Y 电极材料连接反了，则仍可将废水中的 PO43- 除去B. X 极为石墨，该电极上发生氧化反应C. 电解过程中 Y 极周围溶液的 pH 减小D. 电解时废水中会发生反应:4Fe 2+02-4H+4P043-=4FePO4+2H 2O【答案】D【解析】根据题意分析，X 电极材料为铁，Y 电极材料为石墨；若 X、Y 电极材料连接反了，铁就不能失电子变为离子，也就不能生成 FePO4，A 错误；Y 电极材料为石墨，该电极附近发生还原反应，B 错误；电解过程中 Y 极极反应：0 2+4e-+4H+=2H2O，氢离子浓度减少，溶液的 pH 变大，
14、C 错误；铁在阳极失电子变为 Fe2+，通入的氧气把 Fe2+氧化为 Fe3+，Fe 3+与 PO43-反应生成 FePO4，D 正确；正确答案选 D。点睛：除金铂外，金属做阳极材料，金属首 先失电子，发生氧化反应；金属做阴极，金属相对稳定，不再失电子，只做导体作用。17锂硫电池是一种新型储能电池，放电时的总反应为 2Li+xS=Li2Sx。以该电池为电源制备甲烷的原理如图所示。下列说法正确的是A. b 为锂硫电池的负极B. 锂硫电池的正极反应式为 Li-e-=Li+C. 阳极反应式为 CO+3CO32-+2H2O-2e-=4HCO3-9D. 该装置工作时溶液中的 CO32-增大【答案】C 【
15、解析】A、 b 为锂硫电池的正极，相应电极为阳极，故 A 错误；B、锂硫电池的负极反应式为 Li-e-=Li+，18关于下列各装置图的叙述不正确的是 A. 用图装置实现铁上镀铜，a 极为铜，电解质溶液可以是 CuSO4溶液B. 图装置盐桥中 KCl 的 Cl 移向乙烧杯C. 图装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护D. 图两个装置中通过导线的电子数相同 时，消耗负极材料的物质的量不同【答案】B【解析】A 用图装置实现铁上镀铜,根据电流方向知 a 为电解池的阳极失电子，b 为电解池的阴极的电子，19将二氧化碳转化为燃料是目前的研究热点，2017 年科学杂志报道的一种将 CO2 转化为烃和醇的
16、装置如图所示。下列说法正确的是10A. 图中能量转化的方式只有 1 种B. 装置工作时，H +向 X 极区移动，Y 极周围溶液的 pH 增大C. X 极上得到 CH3OH 的电极反应式为 2CO2+4H2O+12e-=2CH3OH+3O2D. 若 X 极生成 1mol C2H4 和 lmol CH3OH，电路中流过 18 mol 电子【答案】D【解析】A 项，如图所示，至少有太阳能、电能、化学能三种能量转化的方式，故 A 错误；B 项，如图所示，X 为阴极、Y 为阳极，氢离子通过质子交换膜向阴极(X 极)区移动，阳极(Y 极)发生氧化反应：6H2O+12e-=6H+3O2，所以 Y 极周围溶液
17、的 pH 减小，故 B 错误；C 项，X 极(阴极)上发生还原反应生成CH3OH，电极反应式为：CO 2+6H+6e-=CH3OH+H2O，故 C 错误；D 项，2molCO 2生成 1molC2H4，1molCO 2生成 lmolCH3OH，C 元素化合价都是由+4 价降为-2 价，所以若 X 极生成 1molC2H4和 lmolCH3OH，电路中流过的电子为：34-(-2)mol=18mol，故 D 正确。20用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含 Cr2O72 的酸性废水，最终可将 Cr2O72 转化成 Cr(OH)3沉淀而除去，装置如下图。下列说法正确的是A. Fe(II)为阳极B. M 电极的电极反应式为 CH3OH+8OH 6e = CO32 +6H2OC. 电解一段时间后，在 Fe()极附近有沉淀析出11D. 电路中每转移 6 mol 电子，最多有 1 mol Cr2O72 被还原【答案】C【解析】A. H +向右移动，表明 M 电极是负电极，Fe(II)为阴极，故 A 错误；B. 酸性溶液中没有大量 OH-，
