专题06 电化学基础第01期-2017年高考题型揭秘之理综化

2017年高考题型揭秘之理综化学——题型专训（第一期）专题吋电牝学基础1.金属（M）-空气电池（如图）具有原料易得，能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源，该类电池放电的总反应方程式为：4M+n02+2nH20=4M（0H）「已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，下列说法不正确的是（）采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面在Mg-空气电池中，为防止负极区沉积Mg（0H）2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜CM-空气电池放电过程的正极反应式：正极反应式为02+2H20+4e-=40H-D.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池，Mg-空气电池的理论比能量最高【答案】D【解析】反应物接触面积越大，反应速率越快，所以■采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面，从而提高反应速率，遇正确；E.员极h隅失电子生成哋匚为防止员极区沉积W（OH）x则阴极区溶液不能含有大1OHT,所以宜采用中性电解质及阳离子交换膜，E正确；C.正极上氧气得电子和水反应生成OH-,因为是阴离子交换膜，所以.阳离子不能进入正极区域，则正极反应式为02+2H2CMe-4OH\C正确'D.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能，则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多，假设质量都是1呂时，这三种金属转移电子物质的量分别为lg/24g/molX2=l/12inoUlg/27g/molX3=l/9mohlg/65g/molX2=l/32.5mob所以.Al-空气电池的理论比能量最高，D错误’答秦选Do2．“碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如下图。下列说法正确的是该装置是将电能转变为化学能正极的电极反应为：C02--2e-=2C0242每得到1mol草酸铝，电路中转移3mol电子利用该技术可捕捉大气中的CO2【答案】D【解析】A.该装置为原电池，化学能转变为电能，A错误。B.A1为活泼金属做员极，通入的0极做正极，得到电子，化合榆降低，可知得电子生成00+2-;电极反应为：2CCh+加E错误。G1mol草酸铝含2molAP\由2molAl单质失去6m说电子生成，C错误。D、该装置中g最后生成可以捕捉大气中的C6,减少温室效应,D正确。正确答案为D如图所示由锌片、铜片和稀HSO（密度为1.25g・cm-3）组成的原电池，一段时间后，若锌24片只发生电化学反应，当在铜片上放出1.68L（标准状况下）气体时,HSO怡好消耗一半。24则原硫酸溶质的质量分数为律HjSCM律HjSCM我时0.75%B.2.94%C.5.88%D.11.76%答案】C【解析】形成原电池时，锌为负极，发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e-=Zn2+；Cu为正极,铜电极方程式为2H++2e-=Hj,n（屯）=1.68L/22.4L/mol=0.075mol,因此消耗硫酸是0.075mol，则原硫酸的物质的量是0.15mol，原硫酸溶质的质量分数为o.25momg曲=o.25momg曲=5.88%,答案选C。埋在地下的钢管道可以用右图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是该方法是将化学能转化成了电能在此装置中钢管道做负极该方法称为“外加电流阴极保护法”镁块上发生的电极反应：0+2H0+4e—40H-22【答案】A【解析】A.构成的原电池中，该方法是将化学能转化成了电能，故a正确；B.根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，钢管道作正极，故B错误,C.根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，故c错误；D.镁块作员极，电极反应：Ms-2^OH=Nfg[OH2故D错误[故选：Ao【点睛】本题考查金属的腐蚀与防护，明确金属腐蚀与防护的原理即可解答。根据图片知，该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法，金属和钢管、及电解质濬液构成原电池，镁块作员极，钢管道作正极，从而钢管道得到彳呆护。我国对可呼吸的钠-二氧化碳电池的研究取得突破性进展，该电池的总反应式为：4Na+3C02N^CO+C,其工作原理如图所示（放电时产生的碳酸钠固体储存于碳纳米管中）。关于该电池，下列说法错误的是钠金科片r~~钠金科片r~~®I确坤秦計（tt:TRCDMKfir种有机傭利）—gA.充电时，Na+从阳极向阴极移动可以用乙醇代替TEGDME做有机溶剂放电时，当转移lmol电子负极质量减轻23g放电时，正极反应为3CO+4Na++4e-=2NaCO+C223答案】B【解析】已知4Na+3C02齊厂2Na2C03+C,放电时Na为负极，充电时Na金属片连接电源的负极为阴极；A•充电时是电解池，Na+从阳极向阴极移动，故A正确；B.Na能与乙醇反应，不可代替TEGDME做有机溶剂，故B错误；C.放电时，当转移lmol电子时，负极氧化的钠为lmol，即质量减轻23g，故C正确；D.放电时，正极上CO2发生还原反应生成C,发生的电极反应为3CO+4Na++4e-=2NaCO+C,故D正确，答案为B。223某同学用下图实验装置验证通过改变浓度来实现反应，2Fe3++2I-=2Fe2++I2中Fe3+与Fe2+的相互转化。K闭合时，电流表指针第一次发生偏转，当指针归零后，向左管滴油加0.01mol/L的AgNO3溶液，发现指针第二次偏转，方向相反。下列有关说法不正确的是（）指针第一次偏转时，b极反应式为Fe3++e-=Fe2+加入AgNO3后，a为正极当b极有0.001molFe3+被还原时，则通过盐桥的电子数为0.001NA第二次指针偏转的原因是：I-浓度减小，反应逆向进行【答案】C【解析】原滚液第一次电流表指针偏转实殓时，日电极2r-2e=l2,a为员极，b电极Fe^+e-=Fe^b为正极，所以.A描述正确。指针归零说明上述反应完全进行，这时在左侧滴加AgNOj,Ag++J~=Ag[T浓度减小后反应逆向进行，日电极12+站=兀日为正松b电极FWF=F旳b为员检所以.B、D描述都正确。G两种情况下，盐桥都是通过离子迁移形成内电路的一部分，所以盐桥中没有电子转移，C描述错误。正确答案【点睛】无论是原电池还是电解池，外电路是通过电子定向移动形成电流，内电路则是通过离子的定向迁移形成电流，所以■它们的导电原理是不同的°过二硫酸钠（NaSO）具有强氧化性，在印染、造纸和医学等方面应用广泛。利用电解制228备过二硫酸钠的装置如图（a、b均为惰性电极）：下列说法正确的是过二硫酸钠中的硫呈+7价电极a是电解池的阴极电极a的电极反应式为：2S02-+2e-=S02-428所用离子交换膜为阴离子交换膜【答案】C【解析】A.过二硫釀钠中存在一个过氧链，硫呈+6价，A错误；B.电解NpSCM水溶液可得到迅站g发生能如--加电2】因此电极日是电解池的阳极，E错误；C.电极日的电极反应式为：2S3--Z心-,C正确；D.b电极是阴极，氢离子放电，右侧产生氢氧根，所汉所用离子交换膜為阳离子交换膜，D错误，答案选6某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：LiCoO+LiC=LiCo0+C（x〈l）。下列关于该电池的说法不正确的是1-x2x626放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移放电时，负极的电极反应式为LiQ-xe-=xLi++Cx66充电时，若转移lmole-，石墨C电极将增重7xg6放电时，正极上锂元素的化合价没有改变【答案】C【解析】A.放电时，负极LiC失去电子得到Li+，在原电池中，阳离子移向正极，则Li+x6在电解质中由负极向正极迁移，A正确；B.放电时，负极LiC失去电子产生Li+,电x6极反应式为LiC-xe-=xLi++C，B正确；C.充电时，石墨（C）电极变成LiC，电极x666x6反应式为：xLi++C+xe-=LiC，贝V石墨（C）电极增重的质量就是锂离子的质量，根据6x66关系式：xLi+〜〜〜xe-1mol1mol可知若转移lmole-，就增重lmolLi+，即7g，C错误；D.正极上Co元素化合价降低，放电时，电池的正极反应为：Li1xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，因此正极上锂元素的化合价没有改变，D正确；答案选C。【点睛】本题考查二次电池的充放电原理，明确电池反应中元素的化合价变化及原电池的工作原理即可解答，注意与氧化还原反应的结合，在写电极反应式时注意装置中有自由移动的Li+,C选项考查学生的仔细程度，难度适中。用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH+,模拟装置如图所示。下列说法4正确的是()。透过般阳极室溶液由无色变成棕黄色B•电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH)PO434C•电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高D.当电路中通过lmol电子的电量时，阴极有0.25mol的O生成【答案】C【解析】氏为阳极，阳极上Fe失电子发生氧化反应生成尸专-,所以溶液由浅绿色，故A错误；电解时，滚液中NH|+向阴极室移动，放电生成th,所以阴极室中溶质为〔NHihPOi或NHiHPOUNHiAHPOi,故B错误、电解时，阴极上H"放电生成IP,溶滋中c〔OH-)増大，滚酒中pH増犬，故C正确；阴极生成氢气，故D错误。10．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()图2图3铜丝浓硫酸图图2图3铜丝浓硫酸图1r-MnOj沁Cl牺状物图1中，铁钉易被腐蚀图2中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀图3中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO?的氧化作用引起的纯银器表面在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗【答案】B【解析】干燥的空气中铁不易腐蚀，故A错误；高温下铁被氧化，铁与氧气发生化学腐蚀,故B正确；Zn-MnO干电池自放电腐蚀，主要是Zn在酸性条件下被氢离子氧化，故C错误；纯银器表面在空气中因与硫化物反应生成硫化银变暗，属于化学腐蚀，故D错误。11．氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右图。下列有关氢氧燃料电池的说法不正确的是该装置将化学能转化为电能为了增加灯泡亮度，可以将电极碳棒变得多粗糙多孔电子迁移方向：电极a—灯泡一电极b—电解质溶液一电极a该电池的总反应：2H+0=2H0222【答案】C【解析】A.该装墨能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，是将化学能转优为电能的装置，故A正确;B.将电极碳棒变得多粗糙务孔可増大反应接触面积，能増扣灯泡亮度，故B正确；C.电子从员极沿导线流向正极，日是员极、b是正极，则电子由电极日通过导线流向电极b,电解质溶液中无电子转移，只有阴、阳离子移动，故C错误；D.氢氧燃料电池反应式与氢气燃烧方程式相同，则电池反应式為2Hjg=2HX\故D正确；故选6氨硼烷（NH・BH）电池可在常温下工作，装置如下图。该电池工作时的总反应为:NH・BH+3HO=NHBO+4H0。下列说法正确的是3322422A.电流从左侧电极经过负载后流向右侧电极BO-通过质子交换膜向正极移动2负极附近溶液pH增大正极的反应式为3H0+6H++6e-=6H0222【答案】D【解析】A.通入氐5的电极為电池的正极，发生还原反应，电流从右侧电极经过员载后流向左侧电极，故A错误；B.质子交换膜只能让T通过，故B错误；G员极NHrBHi+2H2A6e-=NlV+6H++BOT,员极附近濬液pH减小,故C错误;D、正极甩6发生还原反应,正极的反应式为dfhd+MT+ee■=6HjO,故D正确；故选D。2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电料体系。下列叙述正确的是)A.b为电池的正极B.电池放电时，总反应为LiMn0+xLi=LiMn01-x2x24放电时，a极锂的化合价发生变D.充电时，溶液中Li+从b向a迁移答案】B【解析】由图示可知：Li是活泼金属，易失电子，所以b是负极，a是正极，故A错误；电池放电时，Li在负极失电子生成锂离子，LiMnO在正极得电子生成LiMnO，所以总1-x2x24反应为LiMn0+xLi=LiMn0，故B正确；放电时，a为正极，正极上LiMn0中Mn元1-x2x2424素得电子，所以锂的化合价不变，故C错误；放电时，a为阴极，溶液中阳离子向阴极移动，即溶液中Li+从a向b迁移，故D错误。有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，制造出新型燃料电池,装置如图所示，下列有关说法正确的是A.通入n的一极为负极B•通入屯的电极反应为：屯+2。-=2田物质A是NH*l反应过程中左边区域溶液pH逐渐减小【答案】C【解析】A