高考化学二轮复习第一篇专题通关攻略专题二基本理论5电化学原理及应用ppt课件

1、第5讲电化学原理及运用【真题回访】【真题回访】1.(20211.(2021全国卷全国卷T11)T11)三室式电渗析法处置含三室式电渗析法处置含Na2SO4Na2SO4废水的原理如下图废水的原理如下图, ,采用惰性电极采用惰性电极,ab,ab、cdcd均均为离子交换膜为离子交换膜, ,在直流电场的作用下在直流电场的作用下, ,两膜中间的两膜中间的Na+Na+和和 可经过离子交换膜可经过离子交换膜, ,而两端隔室中离子被阻挠不能而两端隔室中离子被阻挠不能进入中间隔室。进入中间隔室。24SO以下表达正确的选项是以下表达正确的选项是( () )A.A.通电后中间隔室的通电后中间隔室的 离子向正极迁移离

2、子向正极迁移, ,正极区溶液正极区溶液pHpH增大增大B.B.该法在处置含该法在处置含Na2SO4Na2SO4废水时可以得到废水时可以得到NaOHNaOH和和H2SO4H2SO4产产品品C.C.负极反响为负极反响为2H2O-4e-=O2+4H+,2H2O-4e-=O2+4H+,负极区溶液负极区溶液pHpH降低降低D.D.当电路中经过当电路中经过1 mol1 mol电子的电量时电子的电量时, ,会有会有0.5 mol0.5 mol的的O2O2生成生成24SO【解析】选【解析】选B B。电解池中阴离子向阳极挪动。电解池中阴离子向阳极挪动, ,所以通电所以通电后中间隔室的后中间隔室的 向正极区迁移向

3、正极区迁移, ,阳极上氢氧根离子放阳极上氢氧根离子放电产生氧气电产生氧气, ,溶液中氢离子浓度增大溶液中氢离子浓度增大,pH,pH减小减小,A,A项错误项错误; ;电解时在负极区生成电解时在负极区生成NaOH,NaOH,在正极区生成在正极区生成H2SO4,BH2SO4,B项正项正确确; ;阴极反响是氢离子得到电子生成氢气阴极反响是氢离子得到电子生成氢气, ,溶液中氢氧溶液中氢氧根离子浓度增大根离子浓度增大,pH,pH升高升高,C,C项错误项错误; ;当电路中经过当电路中经过1 mol1 mol电子的电量时电子的电量时, ,会有会有0.25 mol0.25 mol的的O2O2生成生成,D,D项错

4、误。项错误。24SO2.(20212.(2021全国卷全国卷T26)T26)酸性锌锰干电池是一种一次酸性锌锰干电池是一种一次性电池性电池, ,外壳为金属锌外壳为金属锌, ,中间是碳棒中间是碳棒, ,其周围是由碳粉、其周围是由碳粉、MnO2MnO2、ZnCl2ZnCl2和和NH4ClNH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生电过程产生MnOOHMnOOH。回收处置该废电池可以得到多种化。回收处置该废电池可以得到多种化工原料。回答以下问题工原料。回答以下问题: :(1)(1)该电池的正极反响式为该电池的正极反响式为_,_,电池反响的离子方程式为电池反响的离子方程式

5、为_。(2)(2)维持电流强度为维持电流强度为0.5 A,0.5 A,电池任务电池任务5 5分钟分钟, ,实际上耗费实际上耗费锌锌_g_g。( (知知F=96 500 Cmol-1)F=96 500 Cmol-1)【解析】【解析】(1)(1)酸性锌锰干电池外壳为金属锌酸性锌锰干电池外壳为金属锌, ,锌是负极锌是负极, ,电极反响式为电极反响式为Zn-2e-=Zn2+Zn-2e-=Zn2+。中间是碳棒。中间是碳棒, ,碳棒是正碳棒是正极极, ,二氧化锰得到电子二氧化锰得到电子, ,那么正极电极反响式为那么正极电极反响式为MnO2+e-+H+MnO2+e-+H+=MnOOH,=MnOOH,总反响式

6、为总反响式为Zn+2MnO2+2H+=Zn2+Zn+2MnO2+2H+=Zn2+2MnOOH2MnOOH。(2)(2)维持电流强度为维持电流强度为0.5 A,0.5 A,电池任务电池任务5 5分钟分钟, ,那么经过的电那么经过的电量是量是150 C,150 C,因此经过电子的物质的量是因此经过电子的物质的量是1150 C96500 C mol=1.554=1.55410-3mol,10-3mol,锌在反响中失去锌在反响中失去2 2个电子个电子, ,那么实际消那么实际消耗耗ZnZn的质量是的质量是 =0.05 g =0.05 g。10.001 554 mol65 g mol2答案答案:(1)Mn

7、O2+e-+H+=MnOOH:(1)MnO2+e-+H+=MnOOHZn+2MnO2+2H+=Zn2+2MnOOHZn+2MnO2+2H+=Zn2+2MnOOH 注注: :式中式中Zn2+Zn2+可写为可写为 ,Zn(NH3)2Cl2 ,Zn(NH3)2Cl2等等,H+,H+可写可写为为 (2)0.05(2)0.05234Zn(NH )4NH3.(20213.(2021全国卷全国卷T27T27节选节选)H3PO2)H3PO2也可用电渗析法也可用电渗析法制备。制备。“四室电渗析法任务原理如下图四室电渗析法任务原理如下图( (阳膜和阴膜阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子经过分别只允许阳离子、阴离子

8、经过):):(1)(1)写出阳极的电极反响式写出阳极的电极反响式_。(2)(2)分析产品室可得到分析产品室可得到H3PO2H3PO2的缘由的缘由_。(3)(3)早期采用早期采用“三室电渗析法制备三室电渗析法制备H3PO2:H3PO2:将将“四室电四室电渗析法中阳极室的稀硫酸用渗析法中阳极室的稀硫酸用H3PO2H3PO2稀溶液替代稀溶液替代, ,并撤并撤去阳极室与产品室之间的阳膜去阳极室与产品室之间的阳膜, ,从而合并了阳极室与产从而合并了阳极室与产品室品室, ,其缺陷是产品中混有其缺陷是产品中混有_杂质。该杂质产生杂质。该杂质产生的缘由是的缘由是_。【解析】【解析】(1)(1)电解时阳极氢氧根

9、离子失电子生成氧气。电解时阳极氢氧根离子失电子生成氧气。(2)(2)阳极室的氢离子经过阳膜到达产品室阳极室的氢离子经过阳膜到达产品室, ,原料室中的原料室中的 经过阴膜进入产品室经过阴膜进入产品室, ,二者生成产品。二者生成产品。(3)(3)由于阳由于阳极产生氧气极产生氧气, ,假设阳极室的稀硫酸用假设阳极室的稀硫酸用H3PO2H3PO2稀溶液替代稀溶液替代, ,氧气会把其氧化为氧气会把其氧化为 22H PO34PO。答案答案:(1)2H2O-4e-=O2+4H+:(1)2H2O-4e-=O2+4H+(2)(2)阳极室的阳极室的H+H+穿过阳膜分散至产品室穿过阳膜分散至产品室, ,原料室的原料

10、室的 穿过阴膜分散至产品室穿过阴膜分散至产品室, ,二者反响生成二者反响生成H3PO2H3PO2(3) (3) H3PO2H3PO2或或 被氧化被氧化22H PO34PO22H PO【命题特点】【命题特点】1.1.客观题客观题: :(1)(1)调查调查“式子式子: :电极反响式、电池反响方程式。电极反响式、电池反响方程式。(2)(2)调查调查“运用运用: :电化学原理在工业消费中的运用。电化学原理在工业消费中的运用。(3)(3)调查调查“运动运动: :电子流向、阴阳离子挪动方向。电子流向、阴阳离子挪动方向。(4)(4)调查调查“量值量值: :转移电子数目、电极产物的量、转移电子数目、电极产物的

11、量、pHpH变化。变化。2.2.客观题客观题: :(1)(1)调查调查“原理原理: :原电池、电解池交融综合调查。原电池、电解池交融综合调查。(2)(2)调查调查“情境情境: :以新型化学电源为载体以新型化学电源为载体, ,调查电极反调查电极反响式的书写响式的书写, ,电子、离子的挪动方向等。电子、离子的挪动方向等。(3)(3)调查调查“运用运用: :电化学原理在金属腐蚀与防护方面电化学原理在金属腐蚀与防护方面的运用。的运用。【真题备选】【真题备选】1.(20211.(2021全国卷全国卷T26T26节选节选) )与与MnO2-ZnMnO2-Zn电池类似电池类似, ,K2FeO4-ZnK2Fe

12、O4-Zn也可以组成碱性电池也可以组成碱性电池,K2FeO4,K2FeO4在电池中作为在电池中作为正极资料正极资料, ,其电极反响式为其电极反响式为_,_,该电池总反响的该电池总反响的离子方程式为离子方程式为_。【解析】电池的正极反响【解析】电池的正极反响, ,高铁酸根被复原为高铁酸根被复原为Fe3+,Fe3+,由由于溶液是碱性的于溶液是碱性的, ,所以产物只能为所以产物只能为Fe(OH)3,Fe(OH)3,负极反响式负极反响式为为Zn-2e-=Zn2+,Zn-2e-=Zn2+,总方程式中氧化产物是总方程式中氧化产物是Zn(OH)2Zn(OH)2。答案答案: +3e-+4H2O=Fe(OH)3

13、+5OH-: +3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-2 +8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-2 +8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-24FeO24FeO2.(20212.(2021全国卷全国卷T12)2021T12)2021年年3 3月我国科学家报道月我国科学家报道了如下图的水溶液锂离子电池体系。以下表达错误的了如下图的水溶液锂离子电池体系。以下表达错误的选项是选项是( () )A.aA.a为电池的正极为电池的正极B.B.电池充电反响为电池充电反响为LiMn2O4=LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLiLi1-xMn2O4+x

14、LiC.C.放电时放电时,a,a极锂的化合价发生变化极锂的化合价发生变化D.D.放电时放电时, ,溶液中溶液中Li+Li+从从b b向向a a迁移迁移【解析】选【解析】选C C。锂离子电池中。锂离子电池中,b,b电极为电极为Li,Li,放电时放电时,Li,Li失失电子为负极电子为负极,LiMn2O4,LiMn2O4得电子为正极得电子为正极, ,所以所以a a为电池的正为电池的正极极, ,故故A A正确正确; ;充电时充电时,Li+,Li+在阴极得电子在阴极得电子,Li1-xMn2O4,Li1-xMn2O4在在阳极失电子阳极失电子, ,电池充电反响为电池充电反响为LiMn2O4=Li1-LiMn

15、2O4=Li1-xMn2O4+xLi,xMn2O4+xLi,故故B B正确正确; ;放电时放电时,a,a为正极为正极, ,正极上正极上LiMn2O4LiMn2O4中锰元素得电子中锰元素得电子, ,所以锂的化合价不变所以锂的化合价不变, ,故故C C错误错误; ;放电放电时时, ,溶液中阳离子向正极挪动溶液中阳离子向正极挪动, ,即溶液中即溶液中Li+Li+从从b b向向a a迁移迁移, ,故故D D正确。正确。3.(20213.(2021全国卷全国卷T10)T10)银质器皿日久外表会逐渐变银质器皿日久外表会逐渐变黑黑, ,这是生成了这是生成了Ag2SAg2S的缘故的缘故, ,根据电化学原理可进

16、展如根据电化学原理可进展如下处置下处置, ,在铝质容器中参与食盐溶液在铝质容器中参与食盐溶液, ,再将变黑的银器再将变黑的银器浸入该溶液中浸入该溶液中, ,一段时间后发现黑色会褪去一段时间后发现黑色会褪去, ,以下说法以下说法正确的选项是正确的选项是( () )A.A.处置过程中银器不断坚持恒重处置过程中银器不断坚持恒重B.B.银器为正极银器为正极,Ag2S,Ag2S被复原生成单质银被复原生成单质银C.C.该过程中总反响为该过程中总反响为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S32Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D.D.黑色褪去的缘由是黑色黑色褪去的缘由是黑色Ag2SAg2S转化为白色转化为白

17、色AgClAgCl【解析】选【解析】选B B。处置过程。处置过程Ag2SAg2S变为单质银变为单质银, ,质量减轻质量减轻,A,A项错误。银器为正极项错误。银器为正极, ,正极发生复原反响正极发生复原反响,B,B项正确。项正确。Al2S3Al2S3在溶液中不能稳定存在在溶液中不能稳定存在, ,发生水解相互促进的反发生水解相互促进的反响生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体响生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体,C,C项错误。黑色褪项错误。黑色褪去的缘由是去的缘由是Ag2SAg2S变为单质银变为单质银, ,不能转化为氯化银沉淀。不能转化为氯化银沉淀。4.(20214.(2021全国卷全国卷T28T28节选节选)

18、)二甲醚直接燃料电池具二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点有启动快、效率高等优点, ,其能量密度高于甲醇直接燃其能量密度高于甲醇直接燃料电池料电池(5.93 kWhkg-1)(5.93 kWhkg-1)。假设电解质为酸性。假设电解质为酸性, ,二甲醚二甲醚直接燃料电池的负极反响为直接燃料电池的负极反响为_,_,一个二甲醚分子经过电化学氧化可以产生一个二甲醚分子经过电化学氧化可以产生_个电子的电量个电子的电量; ;该电池的实际输出电压为该电池的实际输出电压为1.20 V,1.20 V,能量能量密度密度E=_(E=_(列式计算。列式计算。能量密度能量密度= =电池输出电能电池输出电能/ /燃

19、料质量燃料质量,1 kWh=,1 kWh=3.63.6106J)106J)。【解析】根据一个二甲醚分子充分熄灭耗费【解析】根据一个二甲醚分子充分熄灭耗费3 3个个O2O2分子分子, ,可知一个二甲醚分子发生电化学反响时失去可知一个二甲醚分子发生电化学反响时失去1212个电子个电子, ,根据质量守恒、电子守恒和酸性介质可得负极反响为根据质量守恒、电子守恒和酸性介质可得负极反响为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。1 mol1 mol电子的电量电子的电量1.602 189 21.602 189 210-19C10-19C6.

20、0226.022102396 500 C102396 500 C电能电能E=UIt=Uq E=UIt=Uq 11611000 g1.2 V12 96500 C mol46 g mol3.6 108.39 kW h kg1 kg 答案答案:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+121211611000 g1.2 V12 96500 C mol46 g mol3.6 108.39 kW h kg1 kg 【知识回想】【知识回想】1.1.熟记关于电化学的四个熟记关于电化学的四个“两两: :(1)(1)挪动挪动“两方向。两方向。原

21、电池原电池电解池电解池电子流向电子流向负极负极正极正极电源负极电源负极阴极阴极阳极阳极电源正极电源正极离子流向离子流向_离子离子负极负极_离子离子正极正极阳离子阳离子_极极阴离子阴离子_极极阴阴阴阴阳阳阳阳(2)(2)电解精炼、电镀电解精炼、电镀“两特点。两特点。电解精炼电解精炼: :含杂质金属作含杂质金属作_,_,纯金属作纯金属作_,_,含被含被提纯金属阳离子的电解质溶液作电解液。提纯金属阳离子的电解质溶液作电解液。电镀电镀: :镀层金属作镀层金属作_,_,待镀金属作待镀金属作_,_,含镀层金含镀层金属阳离子的电解质溶液作电解液。属阳离子的电解质溶液作电解液。阳极阳极阴极阴极阳极阳极阴极阴极

22、(3)(3)电化学腐蚀发生的电化学腐蚀发生的“两条件。两条件。强酸性条件强酸性条件_腐蚀。腐蚀。弱酸性、中性或碱性条件弱酸性、中性或碱性条件_腐蚀。腐蚀。析氢析氢吸氧吸氧(4)(4)电化学防护电化学防护“两方法。两方法。牺牲阳极的阴极维护法牺牲阳极的阴极维护法原电池原理原电池原理在被维护的钢铁设备上装上假设干较活泼金属如锌块在被维护的钢铁设备上装上假设干较活泼金属如锌块, ,让让被维护的金属作原电池的被维护的金属作原电池的_。外加电流的阴极维护法外加电流的阴极维护法电解池原理电解池原理用被维护的钢铁设备作用被维护的钢铁设备作_,_,惰性电极作惰性电极作_,_,外接外接直流电源。直流电源。正极正

23、极阴极阴极阳极阳极2.2.燃料电池电极反响式书写的四种类型燃料电池电极反响式书写的四种类型: :实例分析实例分析( (以甲醇、以甲醇、O2O2燃料电池为例燃料电池为例) )类型一、酸性介质类型一、酸性介质( (如如: :稀稀H2SO4)H2SO4)CH3OHCH3OH在负极上失去电子在酸性条件下生成在负极上失去电子在酸性条件下生成CO2CO2气体气体,O2,O2在正极上得到电子在正极上得到电子, ,在在H+H+作用下生成水。作用下生成水。正极反响式正极反响式:_;:_;负极反响式负极反响式:_:_。3O2+12e-+12H+=6H2O3O2+12e-+12H+=6H2O2CH3OH-12e-+

24、2H2O=2CO2+12H+2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+类型二、碱性介质类型二、碱性介质( (如如:KOH:KOH溶液溶液) )CH3OHCH3OH在负极上失去电子在负极上失去电子, ,在碱性条件下生成在碱性条件下生成 ,O2 ,O2在在正极上得到电子正极上得到电子, ,与与H2OH2O结合生成结合生成OH-OH-。正极反响式正极反响式:_;:_;负极反响式负极反响式:_:_。23CO3O2+6H2O+12e-=12OH-3O2+6H2O+12e-=12OH-23322CH OH 16OH12e =2CO12H O类型三、能传导类型三、能传导O2-O2-的固体电解质的固

25、体电解质( (如如: :氧化钇氧化钇) )电池任务时电池任务时,CH3OH,CH3OH在负极上失去电子在负极上失去电子, ,与与O2-O2-结合生成结合生成CO2CO2气体气体,O2,O2在正极上得到电子生成在正极上得到电子生成O2-O2-。正极反响式正极反响式:_;:_;负极反响式负极反响式:_:_。3O2+12e-=6O2-3O2+12e-=6O2-2CH3OH-12e-+6O2-=2CO2+4H2O2CH3OH-12e-+6O2-=2CO2+4H2O类型四、熔融盐介质类型四、熔融盐介质( (如如: :熔融熔融K2CO3)K2CO3)电池任务时电池任务时, , 移向负极移向负极,CH3OH

26、,CH3OH在负极上失去电子在负极上失去电子, ,与与 反响生成反响生成CO2CO2气体气体,O2,O2在正极上得到电子在正极上得到电子, ,与与CO2CO2反反应生成应生成 。正极反响式正极反响式:_;:_;负极反响式负极反响式:_:_。23CO23CO23CO22233O12e6CO =6CO233222CH OH 12e6CO =8CO4H O 【易错辨析】【易错辨析】判别以下说法能否正确判别以下说法能否正确, ,正确的打正确的打“, ,错误的打错误的打“。1.1.活泼性强的金属一定为负极活泼性强的金属一定为负极, ,发生氧化反响。发生氧化反响。( () )提示提示: :。例如。例如Mg

27、-AlMg-Al用导线衔接后用导线衔接后, ,插入插入NaOHNaOH溶液溶液中中,Mg,Mg是正极是正极,Al,Al是负极。是负极。2.2.电解质溶液中的离子经过盐桥移向两极。电解质溶液中的离子经过盐桥移向两极。( () )提示提示: :。电解质溶液中的离子不能经过盐桥移向两极。电解质溶液中的离子不能经过盐桥移向两极, ,盐桥中盐桥中( (含饱和含饱和KClKCl溶液溶液) )离子挪动方向离子挪动方向: :阳离子阳离子(K+)(K+)移移向正极向正极, ,阴离子阴离子(Cl-)(Cl-)移向负极。移向负极。3.3.负极资料不与电解质溶液反响就不能构成原电池。负极资料不与电解质溶液反响就不能构

28、成原电池。( () )提示提示: :。如燃料电池中的负极为惰性电极。如燃料电池中的负极为惰性电极, ,该电极就该电极就不与电解质反响。不与电解质反响。4.4.电解质溶液导电的缘由是电子经过了电解质溶液。电解质溶液导电的缘由是电子经过了电解质溶液。( () )提示提示: :。在原电池内部和电解池内部。在原电池内部和电解池内部, ,都没有电子的都没有电子的流动流动, ,而是离子的挪动。实践上在闭合的电路中电子只而是离子的挪动。实践上在闭合的电路中电子只走走“陆路陆路( (导线或电极导线或电极),),离子只走离子只走“水路水路( (电解质电解质溶液溶液) )。5.5.可充电电池可充电电池, ,放电与

29、充电都是自发进展氧化复原反响。放电与充电都是自发进展氧化复原反响。( () )提示提示: :。对于可充电电池。对于可充电电池, ,放电时原电池为自发进展放电时原电池为自发进展的氧化复原反响的氧化复原反响, ,充电时电解池是被迫进展的氧化复原充电时电解池是被迫进展的氧化复原反响。反响。6.6.电解质溶液通电后电解质溶液通电后, ,电解质溶液发生了电离电解质溶液发生了电离, ,阴、阳阴、阳离子分别向两极挪动。离子分别向两极挪动。( () )提示提示: :。电解质受热或受水分子的作用下发生电离无。电解质受热或受水分子的作用下发生电离无需通电。需通电。7.7.粗铜精炼和电镀铜粗铜精炼和电镀铜, ,以硫

30、酸铜为电解质溶液以硫酸铜为电解质溶液, ,溶液中溶液中的的c(Cu2+)c(Cu2+)不变。不变。( () )提示提示: :。电镀铜溶液中的。电镀铜溶液中的c(Cu2+)c(Cu2+)不变不变, ,粗铜精炼溶液粗铜精炼溶液中中c(Cu2+)c(Cu2+)减小。减小。8.8.因空气中因空气中CO2CO2的存在的存在, ,金属外表构成一层酸膜金属外表构成一层酸膜, ,所以大所以大多数金属发生的是析氢腐蚀。多数金属发生的是析氢腐蚀。( () )提示提示: :。强酸性环境发生析氢腐蚀。强酸性环境发生析氢腐蚀, ,弱酸性或中性环弱酸性或中性环境发生吸氧腐蚀。自然界中大多数金属发生吸氧腐蚀。境发生吸氧腐蚀

31、。自然界中大多数金属发生吸氧腐蚀。考点一电化学原理考点一电化学原理 【典型例题】【典型例题】1.(1.(原电池原理原电池原理)(2021)(2021天津高考天津高考) )锌铜原电池安装如锌铜原电池安装如下图下图, ,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子经过其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子经过, ,以下有关表达正确的选项是以下有关表达正确的选项是( () )A.A.铜电极上发生氧化反响铜电极上发生氧化反响B.B.电池任务一段时间后电池任务一段时间后, ,甲池的甲池的c( )c( )减小减小C.C.电池任务一段时间后电池任务一段时间后, ,乙池溶液的总质量添加乙池溶液的总质量添加D.D.阴阳离

32、子分别经过交换膜向负极和正极挪动阴阳离子分别经过交换膜向负极和正极挪动, ,坚持溶坚持溶液中电荷平衡液中电荷平衡24SO【解题指南】解答此题时应留意以下两点【解题指南】解答此题时应留意以下两点: :(1)(1)锌铜原电池的反响原理为锌铜原电池的反响原理为Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+Cu2+=Zn2+Cu。(2)(2)明确阳离子交换膜只允许阳离子和水分子经过明确阳离子交换膜只允许阳离子和水分子经过, ,不不允许阴离子经过。允许阴离子经过。【解析】选【解析】选C C。由锌铜原电池原理可知。由锌铜原电池原理可知, ,锌电极为负极锌电极为负极, ,失电子失电子, ,发生氧化反响发生氧化反响, ,

33、铜电极为正极铜电极为正极, ,得电子得电子, ,发生还发生还原反响原反响,A,A项错误项错误; ;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子阳离子交换膜只允许阳离子和水分子经过经过, ,两池中两池中c( )c( )不变不变,B,B项错误项错误; ;电池任务过程中电池任务过程中Zn2+Zn2+由甲池经过阳离子交换膜进入乙池由甲池经过阳离子交换膜进入乙池, ,乙池中乙池中Cu2+Cu2+2e-=Cu,2e-=Cu,其溶液中的离子转换为其溶液中的离子转换为Cu2+Zn2+,Cu2+Zn2+,摩尔质摩尔质量量M(Cu2+)M(Zn2+),M(Cu2+)0),CO2(g)+H2(g)(H0),假设温度越高假设温度

34、越高, ,那么那么v(CO)v(CO)越大越大C.C.改质器和移位反响器的作用是将改质器和移位反响器的作用是将CxHyCxHy转化为转化为H2H2和和CO2CO2D.D.该电池正极的电极反响为该电池正极的电极反响为O2+4H+4e-=2H2OO2+4H+4e-=2H2O【解析】选【解析】选A A。根据图示分析知该系统中存在化学能和。根据图示分析知该系统中存在化学能和电能的相互转化电能的相互转化, ,化学能与热能的相互转化等能量转化化学能与热能的相互转化等能量转化方式方式,A,A项错误项错误; ;温度越高温度越高,v(CO),v(CO)越大越大,B,B项正确项正确; ;由图可由图可知知CxHyC

35、xHy在改质器中转化为在改质器中转化为H2H2和和CO,COCO,CO在移位反响器中转在移位反响器中转化为化为CO2,CO2,所以改质器和移位反响器的作用是将所以改质器和移位反响器的作用是将CxHyCxHy转转化为化为H2H2和和CO2,CCO2,C项正确项正确; ;燃料电池中燃料电池中, ,正极上正极上O2O2得电子得电子, ,和氢离子反响生成水和氢离子反响生成水, ,电极反响式为电极反响式为O2+4H+4e-O2+4H+4e-=2H2O,D=2H2O,D项正确。项正确。2.2.最近索尼公司演示了一种电池最近索尼公司演示了一种电池, ,可以采用碎纸运转可以采用碎纸运转, ,产生的废弃物就是水

36、。该电池的电解质溶液中混合了产生的废弃物就是水。该电池的电解质溶液中混合了水和酶水和酶, ,酶分解纸张会产生氢离子酶分解纸张会产生氢离子, ,氢离子与空气混合氢离子与空气混合产生水产生水, ,从而构成电流。其构造表示图如下图。以下关从而构成电流。其构造表示图如下图。以下关于该电池的表达正确的选项是于该电池的表达正确的选项是( () )A.A.该电池属于燃料电池该电池属于燃料电池B.B.该电池可在高温环境下运用该电池可在高温环境下运用C.aC.a极为该电池的负极极为该电池的负极D.bD.b极附近的电极反响为极附近的电极反响为(C6H10O5)n+7nH2O+24ne-=(C6H10O5)n+7n

37、H2O+24ne-=6nCO2+24nH+6nCO2+24nH+【解析】选【解析】选A A。由图示看出纤维素在该电池中被氧化为。由图示看出纤维素在该电池中被氧化为CO2,CO2,而氧气在该电池中被复原为而氧气在该电池中被复原为H2O,H2O,该电池属于燃料该电池属于燃料电池电池,A,A项正确项正确; ;纤维素在纤维素在b b极发生失电子的氧化反响极发生失电子的氧化反响, ,故故b b极为负极极为负极,a,a极为正极极为正极,C,C项、项、D D项均错误项均错误; ;该电池中的酶该电池中的酶属于蛋白质属于蛋白质, ,蛋白质在高温下会发生变性而失去催化活蛋白质在高温下会发生变性而失去催化活性性,

38、,故该电池不能在高温下运用故该电池不能在高温下运用,B,B项错误。项错误。3.3.以下现实解释不正确的选项是以下现实解释不正确的选项是( () )A.Mg-H2O2A.Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液以海水为电解质溶液, ,任务时任务时,Mg,Mg电极是该电池的负电极是该电池的负极极,H2O2,H2O2在石墨电极上发生复原反响在石墨电极上发生复原反响B.B.铁镍蓄电池放电时的总反响为铁镍蓄电池放电时的总反响为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,Fe(OH)2+2Ni

39、(OH)2,那么电池是用那么电池是用Ni2O3Ni2O3作正极、作正极、FeFe作作负极负极, ,且电解质溶液可以是酸性溶液且电解质溶液可以是酸性溶液C.C.一种熔融盐燃料电池是用一种熔融盐燃料电池是用Li2CO3Li2CO3的熔融盐作电解质的熔融盐作电解质, ,一极通一极通COCO气体气体, ,另一极通另一极通O2O2和和CO2CO2混合气体混合气体, ,那么正极发生那么正极发生的电极反响是的电极反响是O2+2CO2+4e-=2 O2+2CO2+4e-=2 D.D.锂钒氧化物电池总反响式为锂钒氧化物电池总反响式为V2O5+xLi=LixV2O5,V2O5+xLi=LixV2O5,电电池在任务

40、时正极的电极反响式为池在任务时正极的电极反响式为V2O5+xe-+xLi+=V2O5+xe-+xLi+=LixV2O5LixV2O523CO【解析】选【解析】选B B。Mg-H2O2Mg-H2O2电池中电池中,Mg,Mg是活泼金属作负极发是活泼金属作负极发生氧化反响生氧化反响,H2O2,H2O2在石墨电极上发生复原反响在石墨电极上发生复原反响,A,A正确正确; ;从总反响方程式得出铁元素的化合价升高失去电子作从总反响方程式得出铁元素的化合价升高失去电子作负极负极,Ni2O3,Ni2O3作正极作正极, ,由于由于FeFe为负极为负极, ,所以电解液不能是所以电解液不能是酸性溶液酸性溶液,B,B项

41、错误项错误; ;熔融盐燃料电池的正极是熔融盐燃料电池的正极是O2,O2,正极正极发生的电极反响是发生的电极反响是O2+2CO2+4e-=2 ,CO2+2CO2+4e-=2 ,C项正确项正确; ;在在锂钒氧化物电池中锂钒氧化物电池中, ,负极资料应为锂负极资料应为锂, ,正极资料为正极资料为V2O5,V2O5,23CO负极的电极反响式为负极的电极反响式为xLi-xe-=xLi+,xLi-xe-=xLi+,将总反响式减将总反响式减去负极反响式即为正极反响式去负极反响式即为正极反响式,D,D项正确。项正确。4.4.硼化钒硼化钒VB2-VB2-空气电池是目前储电才干最高的电池空气电池是目前储电才干最高

42、的电池, ,电电池表示图如下图。该电池任务时的反响为池表示图如下图。该电池任务时的反响为4VB2+11O24VB2+11O2=4B2O3+2V2O5=4B2O3+2V2O5。以下说法正确的选项是。以下说法正确的选项是( () )A.A.电极电极a a是电池负极是电池负极B.B.图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C.C.电子由电子由VB2VB2极经极经KOHKOH溶液流向电极溶液流向电极a aD.VB2D.VB2极发生的电极反响为极发生的电极反响为2VB2+22OH-22e-=V2O52VB2+22OH-22e-=V2O5+2B2O3+11H2O+2B2O3+11H2O【解析】选【解析】选D D。根据原电池反响和氧化复原反响原理知。根据原电池反响和氧化复原反响原理知, ,电极电极a a为正极为正极,A,A错误错误;a;a极的电极反响式为极的电极反响式为O2+4e-+2H2OO2+4e-+2H2O=4OH-,=4OH