2019高考化學(xué)二輪選擇題增分策略 第一篇 命題區(qū)間五 電化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)案.doc

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命題區(qū)間五　電化學(xué)基礎(chǔ) 角度一　原電池原理和化學(xué)電池 1．構(gòu)建原電池模型，類(lèi)比分析原電池工作原理 構(gòu)建如圖Zn|H2SO4|Cu原電池模型，通過(guò)類(lèi)比模型，結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)(如：化合價(jià)的變化、得失電子情況等)，能迅速判斷原電池的正、負(fù)極，弄清楚外電路中電子的移動(dòng)情況和內(nèi)電路中離子的移動(dòng)情況，準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式，掌握原電池的工作原理。 2．化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的思維模板 (1)明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物。 (2)確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物。 (3)配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。 注意　①H＋在堿性環(huán)境中不存在；②O2－在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合H＋，生成H2O，在中性或堿性環(huán)境中結(jié)合H2O，生成OH－；③若已知總反應(yīng)式時(shí)，可先寫(xiě)出較易書(shū)寫(xiě)的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫(xiě)出的一極的電極反應(yīng)式，即得較難寫(xiě)出的另一極的電極反應(yīng)式。 題組一　原理的理解 1．鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO)減小 C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加 D．陰、陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡 答案　C 解析　A項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上Cu2＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，故甲池的 c(SO)不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同時(shí)甲池中的Zn2＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙池中，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項(xiàng)，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，電解過(guò)程中Zn2＋通過(guò)交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過(guò)交換膜的，錯(cuò)誤。 2．(2017青島二模)Zn-ZnSO4-PbSO4-Pb電池裝置如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．SO從右向左遷移 B．電池的正極反應(yīng)為Pb2＋＋2e－===Pb C．左邊ZnSO4濃度增大，右邊ZnSO4濃度不變 D．若有6.5 g鋅溶解，有0.1 mol SO通過(guò)離子交換膜 答案　B 解析　裝置左側(cè)電極為負(fù)極，右側(cè)電極為正極，陰離子移向負(fù)極，即SO從右向左遷移，A項(xiàng)正確；電池的正極反應(yīng)式為PbSO4＋2e－===Pb＋SO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，產(chǎn)生ZnSO4，左邊ZnSO4濃度增大，右邊ZnSO4濃度不變，C項(xiàng)正確；6.5 g鋅溶解，轉(zhuǎn)移0.2 mol e－，電解液中有0.2 mol負(fù)電荷通過(guò)離子交換膜，即有0.1 mol SO通過(guò)離子交換膜，D項(xiàng)正確。 3．(2016全國(guó)卷Ⅱ，11)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(cuò)誤的是(　　) A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋ B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag C．電池放電時(shí)Cl－由正極向負(fù)極遷移 D．負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ [解題思路]　 答案　B 解析　根據(jù)題意，Mg|海水|AgCl電池總反應(yīng)式為Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋，正確；B項(xiàng)，正極反應(yīng)式為2AgCl＋2e－===2Cl－＋ 2Ag，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)原電池來(lái)說(shuō)，陰離子由正極移向負(fù)極，正確；D項(xiàng)，由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，正確。 題組二　新型化學(xué)電源的分析 4．(2017全國(guó)卷Ⅲ，11)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(yīng)為16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02 mol電子，負(fù)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(dǎo)電性 D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多 答案　D 解析　A項(xiàng)，原電池電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向正極，根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li＋移動(dòng)方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的還原反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，電池工作時(shí)負(fù)極電極方程式為L(zhǎng)i－e－===Li＋，當(dāng)外電路中流過(guò)0.02 mol電子時(shí)，負(fù)極消耗的Li的物質(zhì)的量為0.02 mol，其質(zhì)量為0.14 g，正確；C項(xiàng)，石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，故可以提高電極a的導(dǎo)電能力，正確；D項(xiàng)，電池充電時(shí)為電解池，此時(shí)電解總反應(yīng)為8Li2Sx16Li＋xS8(2≤x≤8)，故Li2S2的量會(huì)越來(lái)越少，錯(cuò)誤。 5．(2018全國(guó)卷Ⅱ，12)我國(guó)科學(xué)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(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．放電時(shí)，ClO向負(fù)極移動(dòng) B．充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2 C．放電時(shí)，正極反應(yīng)為3CO2＋4e－===2CO＋C D．充電時(shí)，正極反應(yīng)為Na＋＋e－===Na 答案　D 解析　根據(jù)電池的總反應(yīng)知，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：4Na－4e－===4Na＋ 正極反應(yīng)：3CO2＋4e－===2CO＋C 充電時(shí)，陰(負(fù))極：4Na＋＋4e－===4Na 陽(yáng)(正)極：2CO＋C－4e－===3CO2↑ 放電時(shí)，ClO向負(fù)極移動(dòng)。根據(jù)充電和放電時(shí)的電極反應(yīng)式知，充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2。 6．鋰—銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電能，其中放電過(guò)程為2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．放電時(shí)，Li＋透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng) B．放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．通空氣時(shí)，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2O D．整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，氧化劑為O2 [解題思路]　結(jié)合原電池結(jié)構(gòu)，明確原電池的工作原理，結(jié)合總反應(yīng)方程式判斷電極及電極反應(yīng)式是解本題的關(guān)鍵。解答時(shí)注意結(jié)合裝置圖和題干信息分析判斷。 答案　B 解析　因?yàn)樵姵胤烹姇r(shí)，陽(yáng)離子移向正極，所以L(fǎng)i＋透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)，A正確；由總反應(yīng)方程式可知Cu2O中Cu元素化合價(jià)降低，被還原，正極反應(yīng)式應(yīng)為Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－，B錯(cuò)誤；放電過(guò)程為2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知通空氣時(shí)，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2O，C正確；由C項(xiàng)分析知，Cu先與O2反應(yīng)生成Cu2O，放電時(shí)Cu2O重新生成Cu，則整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，Cu相當(dāng)于催化劑，O2為氧化劑，D正確。 解答新型化學(xué)電源的步驟 (1)判斷電池類(lèi)型→確認(rèn)電池原理→核實(shí)電子、離子移動(dòng)方向。 (2)確定電池兩極→判斷電子、離子移動(dòng)方向→書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。 (3)充電電池→放電時(shí)為原電池→失去電子的為負(fù)極反應(yīng)。 (4)電極反應(yīng)→總反應(yīng)離子方程式減去較簡(jiǎn)單一極的電極反應(yīng)式→另一電極反應(yīng)式。 角度二　電解原理及應(yīng)用 1．構(gòu)建電解池模型，類(lèi)比分析電解基本原理 構(gòu)建如圖電解CuCl2溶液模型，通過(guò)類(lèi)比模型，結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)(如：化合價(jià)的變化、得失電子情況等)，能迅速判斷電解池的陰、陽(yáng)極，弄清楚外電路中電子的移動(dòng)情況和內(nèi)電路中離子的移動(dòng)情況，準(zhǔn)確判斷離子的放電順序并書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式，掌握電解基本原理。 2．“六點(diǎn)”突破電解應(yīng)用題 (1)分清陰、陽(yáng)極，與電源正極相連的為陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)為“陽(yáng)氧陰還”。 (2)剖析離子移向，陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。 (3)注意放電順序。 (4)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，注意得失電子守恒。 (5)正確判斷產(chǎn)物 ①陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽(yáng)極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽(yáng)極溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序?yàn)镾2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>含氧酸根>F－。 ②陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子的放電順序進(jìn)行判斷：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋ >Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋。 (6)恢復(fù)原態(tài)措施 電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問(wèn)題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽(yáng)極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2＋完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復(fù)原，而Cu2＋完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復(fù)原。 題組一　電解原理的理解 1．(2018全國(guó)卷Ⅰ，13)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yīng)為： ①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋ ②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋ 該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O B．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S C．石墨烯上的電勢(shì)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 答案　C 解析　由題中信息可知，石墨烯電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽(yáng)極，則ZnO@石墨烯電極為陰極。陽(yáng)極接電源正極，電勢(shì)高，陰極接電源負(fù)極，電勢(shì)低，故石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，電解時(shí)陰極反應(yīng)式為CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A項(xiàng)正確；將陰、陽(yáng)兩極反應(yīng)式合并可得總反應(yīng)式為CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B項(xiàng)正確；Fe3＋、Fe2＋只能存在于酸性溶液中，D項(xiàng)正確。 2．(2018長(zhǎng)春一模)鋁表面在空氣中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蝕性不夠強(qiáng)，控制一定的條件，用如圖所示的電化學(xué)氧化法，可在鋁表面生成堅(jiān)硬的氧化膜。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．陰極上有金屬鋁生成 B．電極A為石墨，電極B為金屬鋁 C．OH－在電極A上放電，有氧氣生成 D．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 答案　D 解析　根據(jù)原電池裝置和題目信息可知電解總反應(yīng)為：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑，電解質(zhì)為硫酸溶液，氫氧根離子不可能參加反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)為：2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋，陰極反應(yīng)為：6H＋＋6e－===3H2↑。 3．甲、乙為惰性電極，根據(jù)如圖判斷，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．甲電極附近溶液pH會(huì)升高 B．甲極生成氫氣，乙極生成氧氣 C．當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，乙電極產(chǎn)生1.12 L氣體 D．圖中b為陰離子交換膜、c為陽(yáng)離子交換膜，利用該裝置可以制硫酸和氫氧化鈉 答案　D 解析　甲為陽(yáng)極，放氧生酸，電極附近H＋濃度增大；乙為陰極，產(chǎn)生H2；C項(xiàng)未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，錯(cuò)。 題組二　電解原理的應(yīng)用 4．納米氧化亞銅在制作陶瓷等方面有廣泛應(yīng)用。利用電解的方法可得到納米Cu2O，電解原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．b極為負(fù)極 B．銅極的電極反應(yīng)式為2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O C．鈦極附近逸出O2 D．每生成1 mol Cu2O，理論上有2 mol OH－從離子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移 答案　C 解析　A項(xiàng)，銅為陽(yáng)極，鈦為陰極，陰極與負(fù)極相連，所以b極為負(fù)極，不符合題意；B項(xiàng)，銅極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化亞銅，不符合題意；C項(xiàng)，鈦極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，符合題意；D項(xiàng)，左側(cè)生成OH－，右側(cè)消耗OH－，且每生成1 mol Cu2O時(shí)，消耗2 mol OH－，為維持電荷平衡，則理論上有2 mol OH－從離子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移，不符合題意。 5．用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖。下列敘述正確的是(　　) A．電源的B極為負(fù)極 B．可選用石英代替粗硅 C．電解時(shí)，熔融鹽中Li＋向粗硅移動(dòng) D．陽(yáng)極反應(yīng)：Si＋4H－－4e－===SiH4 答案　D 解析　根據(jù)該裝置圖，該裝置為電解池，總反應(yīng)為：Si＋2H2===SiH4。H2生成H－，發(fā)生還原反應(yīng)，Si發(fā)生氧化反應(yīng)。根據(jù)電解池原理，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，故通入H2的那一極是陰極，故A是負(fù)極，B是正極，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極粗硅失電子，若換成石英，即SiO2，SiO2中Si已經(jīng)是＋4價(jià)，無(wú)法再失電子，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解時(shí)，熔融鹽中Li＋向陰極移動(dòng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極粗硅生成SiH4，故電極反應(yīng)為：Si＋4H－－4e－===SiH4，故D項(xiàng)正確。 6．儲(chǔ)氫合金表面鍍銅過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2HCHO＋4OH－===Cu＋H2↑＋2H2O＋2HCOO－。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．陰極發(fā)生的電極反應(yīng)只有Cu2＋＋2e－===Cu B．鍍銅過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? C．合金作陽(yáng)極，銅作陰極 D．電鍍過(guò)程中OH－向陽(yáng)極遷移 答案　D 解析　A項(xiàng)，陰極上還會(huì)析出氫氣，發(fā)生的電極反應(yīng)還有2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，利用電解原理在合金表面鍍銅，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，合金作陰極，銅作陽(yáng)極，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，陽(yáng)極反應(yīng)式為HCHO－2e－＋3OH－===HCOO－＋2H2O，OH－向陽(yáng)極遷移，并在陽(yáng)極上發(fā)生反應(yīng)，正確。 角度三　電化學(xué)原理的綜合判斷 1．金屬腐蝕原理及防護(hù)方法總結(jié) (1)常見(jiàn)的電化學(xué)腐蝕有兩類(lèi)： ①形成原電池時(shí)，金屬作負(fù)極，大多數(shù)是吸氧腐蝕； ②形成電解池時(shí)，金屬作陽(yáng)極。 (2)金屬防腐的電化學(xué)方法： ①原電池原理——犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負(fù)極被腐蝕，被保護(hù)的金屬作正極。 注意：此處是原電池，犧牲了負(fù)極保護(hù)了正極，但習(xí)慣上叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。 ②電解池原理——外加電流的陰極保護(hù)法：被保護(hù)的金屬與電池負(fù)極相連，形成電解池，作陰極。 2．可充電電池的反應(yīng)規(guī)律 (1)可充電電池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，放電時(shí)是原電池反應(yīng)，充電時(shí)是電解池反應(yīng)。 (2)放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。將負(fù)(正)極反應(yīng)式變換方向并將電子移項(xiàng)即可得出陰(陽(yáng))極反應(yīng)式。 (3)可充電電池充電時(shí)原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來(lái)消耗的物質(zhì))，即作陰極，連接電源的負(fù)極；同理，原正極連接電源的正極，作陽(yáng)極。簡(jiǎn)記為負(fù)連負(fù)，正連正。 3．“串聯(lián)”類(lèi)電池的解題流程 題組一　金屬的腐蝕與防護(hù) 1．2018年4月12日，我國(guó)海軍首次在南海進(jìn)行海上閱兵。為了保護(hù)艦艇(主要是鋼合金材料)，在艦體表面鑲嵌金屬塊(R)。下有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．這種保護(hù)艦體的方法叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 B．金屬塊R可能是鎂或鋅 C．海水呈弱堿性，艦艇在海水中易發(fā)生析氫腐蝕 D．正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 答案　C 解析　在艦體表面鑲嵌金屬塊(R)，這種保護(hù)方法利用原電池原理，需要金屬塊R比鐵活潑，R作負(fù)極，鋼鐵作正極，這種方法叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，故A項(xiàng)正確；金屬塊R比鐵活潑，可能是鎂或鋅，故B項(xiàng)正確；在弱堿性海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕，在酸性溶液中才會(huì)發(fā)生析氫腐蝕，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；吸氧腐蝕的正極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故D項(xiàng)正確。 2．(2018北京，12)驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，實(shí)驗(yàn)如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過(guò)酸化的3%NaCl溶液)。 ① ② ③ 在Fe表面生成藍(lán)色沉淀 試管內(nèi)無(wú)明顯變化 試管內(nèi)生成藍(lán)色沉淀 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．對(duì)比②③，可以判定Zn保護(hù)了Fe B．對(duì)比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化 C．驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe時(shí)不能用①的方法 D．將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑 答案　D 解析　K3[Fe(CN)6]可將單質(zhì)鐵氧化為Fe2＋，F(xiàn)e2＋與K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色沉淀，附著在Fe表面，無(wú)法判斷鐵比銅活潑，D錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)②中加入K3[Fe(CN)6]，溶液無(wú)變化，說(shuō)明溶液中沒(méi)有Fe2＋；實(shí)驗(yàn)③中加入K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中有Fe2＋，A對(duì)；對(duì)比①②可知，①中K3[Fe(CN)6]可將Fe氧化成Fe2＋，F(xiàn)e2＋再與K3[Fe(CN)6]反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，B對(duì)；由以上分析可知，驗(yàn)證Zn保護(hù)Fe時(shí)，可以用②③做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，C對(duì)。 3．在遠(yuǎn)洋輪船與接觸海水的船側(cè)和船底鑲嵌一些金屬M(fèi)，以提高船體的抗腐蝕能力。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．金屬M(fèi)宜選擇化學(xué)性質(zhì)比鐵穩(wěn)定的銀、銅等 B．金屬M(fèi)發(fā)生氧化反應(yīng) C．海水pH一般為7.5，正極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D．上述方法為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 答案　A 解析　建造船體的主要材料是鋼鐵，船體與弱堿性的海水接觸時(shí)會(huì)發(fā)生鋼鐵的吸氧腐蝕，為了保護(hù)船體免受海水的腐蝕，可在與海水接觸的船側(cè)和船底鑲嵌一些比鐵活潑的鎂、鋅等金屬，使活潑金屬、船體與海水構(gòu)成原電池，鎂、鋅等活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，船體上發(fā)生還原反應(yīng)(O2＋4e－＋2H2O===4OH－)，使船體得到保護(hù)，該方法為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 題組二　二次電池的充電與放電 4．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，利用氫鎳電池為鈉硫電池充電。已知?dú)滏囯姵胤烹姇r(shí)的總反應(yīng)式為NiO(OH)＋MH===Ni(OH)2＋M。 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)極為氫鎳電池的正極 B．氫鎳電池的負(fù)極反應(yīng)式為MH＋OH－－2e－===M＋＋H2O C．充電時(shí)，Na＋通過(guò)固體Al2O3陶瓷向M極移動(dòng) D．充電時(shí)，外電路中每通過(guò)2 mol電子，N極上生成1 mol S單質(zhì) 答案　C 解析　利用氫鎳電池為鈉硫電池充電時(shí)，氫鎳電池為直流電源，鈉硫電池放電時(shí)，活潑金屬Na在負(fù)極失電子，故M極為負(fù)極，充電時(shí)M極作陰極，故a極為氫鎳電池的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由氫鎳電池的總反應(yīng)式知，負(fù)極的電極反應(yīng)式為MH＋OH－－e－===M＋H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，C項(xiàng)正確；充電時(shí)，N極的電極反應(yīng)式為S－2e－===xS，故充電時(shí)，外電路中每通過(guò)2 mol電子，N極上生成x mol S單質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．(2018全國(guó)卷Ⅲ，11)一種可充電鋰—空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)，O2與Li＋在多孔碳材料電極處生成Li2O2－x(x＝0或1)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極 B．放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極 C．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li＋向多孔碳材料區(qū)遷移 D．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2－x===2Li＋(1－)O2 答案　D 解析　由題意知，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為4Li－4e－===4Li＋，正極反應(yīng)為(2－x)O2＋4Li＋＋4e－===2Li2O2－x(x＝0或1)，電池總反應(yīng)為(1－)O2＋2Li===Li2O2－x。充電時(shí)的電池總反應(yīng)與放電時(shí)的電池總反應(yīng)互為逆反應(yīng)，故充電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2－x===2Li＋(1－)O2，D項(xiàng)正確；該電池放電時(shí)，金屬鋰為負(fù)極，多孔碳材料為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)，外電路電子由鋰電極流向多孔碳材料電極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li＋向多孔碳材料區(qū)遷移，充電時(shí)電解質(zhì)溶液中的Li＋向鋰材料區(qū)遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．磷酸鐵鋰電池具有高效率輸出、可快速充電、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，其工作原理如圖所示。M電極是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li＋的高分子材料，隔膜只允許Li＋通過(guò)，電池反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6＋Li1－xFePO4LiFePO4＋6C。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．放電時(shí)Li＋從右邊移向左邊 B．放電時(shí)M是負(fù)極，電極反應(yīng)式為C－xe－===6C C．充電時(shí)電路中通過(guò)0.5 mol電子，消耗36 g C D．充電時(shí)N極連接電源的正極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋ 答案　D 解析　根據(jù)電池反應(yīng)式，得出LixC6作負(fù)極，Li1－xFePO4作正極，依據(jù)原電池的工作原理，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即從左向右移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)A選項(xiàng)分析，M為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6－xe－===xLi＋＋6C，B項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陰極反應(yīng)式xLi＋＋6C＋xe－===LixC6，通過(guò)0.5 mol電子，消耗 g的C，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，N極連接電源的正極，作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式是電池正極反應(yīng)式的逆過(guò)程，即LiFePO4－xe－===Li1－xFePO4＋xLi＋，D項(xiàng)正確。 題組三　多池連接裝置的分析 7．已知H2O2是一種弱酸，在強(qiáng)堿溶液中主要以HO的形式存在。已知：Al—H2O2堿性燃料電池的總反應(yīng)為2Al＋3NaHO2===2NaAlO2＋NaOH＋H2O。以Al—H2O2燃料電池電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制備氫氣(電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò)，c、d均為惰性電極)。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．電極a發(fā)生的反應(yīng)為Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O B．電極b是正極，且反應(yīng)后該電極區(qū)的pH增大 C．電解過(guò)程中，電子的流向?yàn)閍→b→c→d D．電解時(shí)，消耗2.7 g Al，則產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氮?dú)?.12 L 答案　C 解析　a為負(fù)極，電極反應(yīng)為Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O。b為正極，電極反應(yīng)可由總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)得到，所以b極反應(yīng)為3HO＋6e－＋3H2O===9OH－，反應(yīng)后溶液的pH增大，A、B兩項(xiàng)正確；根據(jù)上述分析，a為負(fù)極，故電子流向?yàn)閍→d，c→b，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由CO(NH2)2→N2，可知每生成1 mol N2，轉(zhuǎn)移6 mol電子，需要消耗2 mol Al，故消耗2.7 g (0.1 mol)Al時(shí)，轉(zhuǎn)移0.3 mol 電子，生成0.05 mol N2，換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12 L，D項(xiàng)正確。 8．肼(分子式為N2H4，又稱(chēng)聯(lián)氨)具有可燃性，在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)?，可用作燃料電池的燃料? 由題圖信息可知下列敘述不正確的是(　　) A．甲為原電池，乙為電解池 B．b電極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－ C．d電極的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu D．c電極質(zhì)量變化128 g時(shí)，理論消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣約為112 L 答案　B 解析　由題圖信息可知，甲為乙中的電解提供能量，A項(xiàng)不符合題意；水溶液中不可能存在O2－，B項(xiàng)符合題意；d電極與負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)，生成Cu，C項(xiàng)不符合題意；銅質(zhì)量減少128 g，減少的物質(zhì)的量為2 mol，故轉(zhuǎn)移 4 mol電子，由N2H4＋O2===N2＋2H2O可知，N元素的化合價(jià)由－2升高到0，故轉(zhuǎn)移4 mol電子時(shí)，參與反應(yīng)的O2的物質(zhì)的量為1 mol，即消耗空氣的物質(zhì)的量約為＝5 mol，即標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5 mol22.4 Lmol－1＝112 L，D項(xiàng)不符合題意。 9．由于存在同種電解質(zhì)溶液的濃度差而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的電池稱(chēng)為濃差電池。利用濃差電池電解硫酸鈉溶液可以制得氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鈉，其裝置如下圖所示(左側(cè)是濃差電池，右側(cè)是電解池，a、b電極均為石墨電極)。 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電池放電過(guò)程中，Cu(1)電極上的電極反應(yīng)為Cu2＋－2e－===Cu B．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ C．c、d離子交換膜依次為陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜 D．電池從開(kāi)始工作到停止放電，電解池理論上可制得160 g氫氧化鈉 答案　D 解析　濃差電池放電時(shí)，兩個(gè)電極區(qū)的硫酸銅溶液的濃度差會(huì)逐漸減小，當(dāng)兩個(gè)電極區(qū)硫酸銅溶液的濃度完全相等時(shí)，放電停止。電池放電過(guò)程中，Cu(1)電極上發(fā)生使Cu2＋濃度降低的還原反應(yīng)Cu2＋＋2e－===Cu，Cu(2)電極發(fā)生使Cu2＋濃度升高的氧化反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋，Cu(1)電極為正極，Cu(2)電極為負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解池中，a、b電極分別連接電池的負(fù)極和正極，因此a、b電極依次為電解池的陰極和陽(yáng)極,陰極反應(yīng)為4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－,陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解過(guò)程中，兩個(gè)離子交換膜之間的硫酸鈉溶液中，Na＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜c進(jìn)入陰極(a極)區(qū)，SO通過(guò)陰離子交換膜d進(jìn)入陽(yáng)極(b極)區(qū)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電池從開(kāi)始工作到停止放電，正極區(qū)硫酸銅溶液的濃度將由2.5 molL－1降低到1.5 molL－1，負(fù)極區(qū)硫酸銅溶液的濃度同時(shí)由0.5 molL－1升高到1.5 molL－1，正極反應(yīng)可還原Cu2＋的物質(zhì)的量為2 L(2.5－1.5) molL－1＝2 mol，電路中轉(zhuǎn)移4 mol電子，電解池的陰極反應(yīng)生成4 mol OH－，即陰極區(qū)可制得4 mol氫氧化鈉，其質(zhì)量為160 g，D項(xiàng)正確。 命題區(qū)間特訓(xùn) A組 1．(2017全國(guó)卷Ⅱ，11)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(cuò)誤的是(　　) A．待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極 B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 C．陰極的電極反應(yīng)式：Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng) 答案　C 解析　A項(xiàng)，根據(jù)電解原理可知，Al要形成氧化膜，化合價(jià)升高失電子，因此鋁為陽(yáng)極，正確；B項(xiàng)，陰極僅作導(dǎo)體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，正確；C項(xiàng)，陰極應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解時(shí)，陰離子移向陽(yáng)極，正確。 2．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置，探究氯堿工業(yè)原理，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．石墨電極與直流電源負(fù)極相連 B．用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙?jiān)阢~電極附近檢驗(yàn)氣體，試紙變藍(lán)色 C．氫氧化鈉在石墨電極附近產(chǎn)生，Na＋向石墨電極遷移 D．銅電極的反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑ 答案　D 解析　設(shè)計(jì)本裝置的目的是探究氯堿工業(yè)原理，也就是電解氯化鈉溶液，故銅電極只能作陰極，應(yīng)連接電源的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅電極上得到的產(chǎn)物是氫氣，沒(méi)有生成Cl2，無(wú)法使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變藍(lán)色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅電極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，H＋放電過(guò)程中，大量OH－在銅電極附近產(chǎn)生，Na＋向銅電極遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 3．(2016全國(guó)卷Ⅲ，11)鋅—空氣燃料電池可用作電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陽(yáng)極移動(dòng) B．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小 C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH) D．放電時(shí)，電路中通過(guò)2 mol電子，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 答案　C 解析　A項(xiàng)，充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)總反應(yīng)方程式為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)，則充電時(shí)電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在堿性環(huán)境中負(fù)極Zn失電子生成的Zn2＋將與OH－結(jié)合生成Zn(OH)，正確；D項(xiàng)，O2～4e－，故電路中通過(guò)2 mol電子，消耗氧氣0.5 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2 L，錯(cuò)誤。 4．對(duì)如圖裝置(鐵的防護(hù))的分析正確的是(　　) A．甲裝置是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 B．乙裝置是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 C．一段時(shí)間后甲、乙裝置中pH均增大 D．甲、乙裝置中鐵電極的電極反應(yīng)式均為2H＋＋2e－===H2↑ 答案　B 解析　A項(xiàng)，甲裝置中C為陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子失電子，F(xiàn)e為陰極，陰極上氫離子得電子，屬于外加電流的陰極保護(hù)法，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙裝置中Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，正極上氧氣得電子，F(xiàn)e不參加反應(yīng)，F(xiàn)e被保護(hù)，所以是犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，正確；C項(xiàng)，甲裝置中電解氯化鈉生成氫氧化鈉，溶液的pH增大，乙裝置中負(fù)極Zn失電子，正極氧氣得電子，最終生成氫氧化鋅沉淀，溶液的pH幾乎不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，乙中正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，所以Fe電極上沒(méi)有氫氣生成，錯(cuò)誤。 5．科學(xué)家嘗試用微生物電池除去廢水中的有害有機(jī)物，其原理如圖所示： 下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．A極電極反應(yīng)式為＋2e－＋H＋===＋Cl－ B．B極電極反應(yīng)式為CH3COO－－8e－＋4H2O===2HCO＋9H＋ C．溶液中的陰離子由A極向B極移動(dòng) D．該微生物電池在高溫條件下無(wú)法正常工作 答案　C 解析　根據(jù)微生物電池的原理，H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜由B極向A極移動(dòng)，說(shuō)明A極為電池正極，B極為電池負(fù)極，A、B選項(xiàng)中的電極反應(yīng)都正確；由于電池中的質(zhì)子交換膜只能讓H＋通過(guò)，故溶液中的陰離子無(wú)法由A極向B極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；高溫條件下，微生物無(wú)法生存，故微生物電池?zé)o法正常工作，D項(xiàng)正確。 6．一種生物電化學(xué)方法脫除水體中NH的原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．裝置工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? B．裝置工作時(shí)，a極周?chē)芤簆H降低 C．裝置內(nèi)工作溫度越高，NH脫除率一定越大 D．電極b上發(fā)生的反應(yīng)之一是：2NO－2e－===N2↑＋3O2↑ 答案　B 解析　該裝置是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；a極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為NH＋2H2O－6e－===NO＋8H＋，所以a極周?chē)芤旱膒H減小，故B項(xiàng)正確；該裝置是在細(xì)菌生物作用下進(jìn)行的，所以溫度過(guò)高，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，NH脫除率會(huì)減小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；b極上反應(yīng)式為2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．如圖a、b、d均為石墨電極，c為Mg電極，通電進(jìn)行電解(電解液足量)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．向甲中加入適量Cu(OH)2，溶液組成可以恢復(fù) B．電解一段時(shí)間，乙溶液中會(huì)產(chǎn)生白色沉淀 C．當(dāng)b極增重3.2 g時(shí)，d極產(chǎn)生的氣體體積為1.12 L D．甲中b極上的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 答案　B 解析　甲中CuSO4足量，電解過(guò)程中溶液減少的是“O”和“Cu”，應(yīng)補(bǔ)CuO，A錯(cuò)；B項(xiàng)，c電極Mg－2e－===Mg2＋，d電極水電離的H＋放電產(chǎn)生H2，剩余OH－，溶液顯堿性，因而會(huì)產(chǎn)生Mg(OH)2白色沉淀；C項(xiàng)未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法計(jì)算；D項(xiàng)，b極為陰極，電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu。 8．用如圖所示裝置處理含NO的酸性工業(yè)廢水，某電極反應(yīng)式為2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．電源正極為A，電解過(guò)程中有氣體放出 B．電解時(shí)H＋從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動(dòng) C．電解過(guò)程中，右側(cè)電解液pH保持不變 D．電解池一側(cè)生成5.6 g N2，另一側(cè)溶液質(zhì)量減少18 g 答案　C 解析　A項(xiàng)，根據(jù)題意，與B極相連的電極反應(yīng)為2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，作電解池的陰極，故B為負(fù)極，則A為正極，溶液中的OH－放電，生成O2，正確；B項(xiàng)，電解時(shí)，左側(cè)陽(yáng)極室OH－發(fā)生反應(yīng)，剩余了H＋，故H＋從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)，正確；C項(xiàng)，在電解過(guò)程中，H＋從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)，故電解液的酸性增強(qiáng)，pH減小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解池一側(cè)生成5.6 g N2，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為2 mol，故另一側(cè)發(fā)生反應(yīng)的水的物質(zhì)的量為1 mol，溶液質(zhì)量減少18 g，正確。 9．某電動(dòng)汽車(chē)配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x＜1)。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是(　　) A．放電時(shí)，Li＋在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移 B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6－xe－===xLi＋＋C6 C．充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1 mol e－，石墨(C6)電極將增重7x g D．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 答案　C 解析　A項(xiàng)，原電池中陽(yáng)離子由負(fù)極向正極遷移，正確；B項(xiàng)，放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6－xe－===xLi＋＋C6，正確；C項(xiàng)，充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1 mol電子，石墨電極質(zhì)量將增重7 g，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2－xe－=== Li1－xCoO2＋xLi＋，正確。 B組 1．下圖是利用鹽橋電池從某些含碘物質(zhì)中提取碘的兩個(gè)裝置： 下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．兩個(gè)裝置中，石墨Ⅰ和石墨Ⅱ均作負(fù)極 B．碘元素在裝置①中被還原，在裝置②中被氧化 C．裝置①中MnO2的電極反應(yīng)式為MnO2＋2H2O＋2e－===Mn2＋＋4OH－ D．裝置①、②中的反應(yīng)生成等量的I2時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)上通過(guò)的電子數(shù)之比為1∶5 答案　D 解析　裝置①中石墨Ⅰ區(qū)的NaI生成I2是失去電子的過(guò)程，故石墨Ⅰ作負(fù)極，裝置②中石墨Ⅱ區(qū)的NaIO3生成I2是得到電子的過(guò)程，故石墨Ⅱ作正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置①中碘元素的化合價(jià)升高，被氧化，裝置②中碘元素的化合價(jià)降低，被還原，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在裝置①中，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，不可能生成OH－，C項(xiàng)錯(cuò)誤；2I－→I2，生成1 mol I2時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol e－，由裝置②可知，2IO→I2，生成1 mol I2時(shí)轉(zhuǎn)移10 mol e－，所以當(dāng)生成等量的I2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為1∶5，D項(xiàng)正確。 2．LiOH常用于制備鋰離子電池正極材料。工業(yè)上常利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)是電源的負(fù)極 B．B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液 C．A電極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ D．外電路中每通過(guò)0.1 mol電子，生成1.12 L氫氣 答案　B 解析　B極產(chǎn)生H2，B極為電解池陰極，則b極為電源負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B極產(chǎn)生H2，同時(shí)生成OH－，A極Cl－放電，Li＋移向B極，產(chǎn)生LiOH，B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液，B項(xiàng)正確；A電極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)2H＋＋2e－===H2↑，外電路中每通過(guò)0.1 mol電子，生成0.05 mol氫氣，但未指明狀況，無(wú)法確定其體積，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．用如圖裝置研究電化學(xué)原理，下列分析中錯(cuò)誤的是(　　) 選項(xiàng) 連接 電極材料 分析 a b A K1K2 石墨 鐵 模擬鐵的吸氧腐蝕 B K1K2 鋅 鐵 模擬鋼鐵防護(hù)中犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 C K1K3 石墨 鐵 模擬電解飽和食鹽水 D K1K3 鐵 石墨 模擬鋼鐵防護(hù)中外加電流的陰極保護(hù)法 答案　D 解析　A項(xiàng)，在中性條件下，鐵作負(fù)極失電子，石墨作正極，正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，則Fe發(fā)生吸氧腐蝕，正確；B項(xiàng)，Zn、Fe形成原電池，Zn作負(fù)極被腐蝕，F(xiàn)e作正極被保護(hù)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，正確；C項(xiàng)，F(xiàn)e作陰極，陰極上氫離子得電子，石墨作陽(yáng)極，陽(yáng)極上氯離子失電子，電解氯化鈉溶液生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e與正極相連，F(xiàn)e作陽(yáng)極，F(xiàn)e失電子，被腐蝕，F(xiàn)e不能被保護(hù)，錯(cuò)誤。 4．(2015浙江理綜，11)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2O—CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．X是電源的負(fù)極 B．陰極的電極反應(yīng)式是H2O＋2e－===H2＋O2－，CO2＋2e－===CO＋O2－ C．總反應(yīng)可表示為H2O＋CO2H2＋CO＋O2 D．陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶1 答案　D 解析　根據(jù)圖示可知，X極的產(chǎn)物為H2和CO，是H2O與CO2的還原產(chǎn)物，可判斷在X極上發(fā)生還原反應(yīng)，由此判斷X極為電源的負(fù)極，A項(xiàng)正確；根據(jù)題意，電解質(zhì)為固體金屬氧化物時(shí)可以傳導(dǎo)O2－，故在陰極上發(fā)生的反應(yīng)為H2O＋2e－===H2＋O2－，CO2＋2e－===CO＋O2－，B項(xiàng)正確；根據(jù)電極產(chǎn)物及電極反應(yīng)可知，該反應(yīng)的總化學(xué)方程式為H2O＋CO2H2＋CO＋O2，C項(xiàng)正確；根據(jù)電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．(2018海南，8改編)一種鎂氧電池如圖所示，電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭，電解液為KOH濃溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．電池總反應(yīng)式為：2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2 B．負(fù)極反應(yīng)式為：Mg－2e－===Mg2＋ C．活性炭可以加快O2在負(fù)極上的反應(yīng)速率 D．電子的移動(dòng)方向由a經(jīng)外電路到b 答案　C 解析　氧氣在活性炭表面得電子為正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 6．圖甲是CO2電催化還原為碳?xì)浠衔?CxHy)的工作原理示意圖，用某鉀鹽水溶液作電解液；圖乙是用H2還原CO2制備甲醇的工作原理示意圖，用硫酸作電解質(zhì)溶液。下列說(shuō)法中不正確的是(　　) A．圖甲中銅片作陰極，K＋向銅片電極移動(dòng) B．若圖甲中CxHy為C2H4，則生成1 mol C2H4的同時(shí)生成3 mol O2 C．圖乙中H2SO4的作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性 D．圖乙中正極發(fā)生的電極反應(yīng)為CO2＋5e－＋6H＋===CH3OH＋H2O 答案　D 解析　由圖甲中電子移動(dòng)的方向可知，銅片作陰極，電解池中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，A項(xiàng)說(shuō)法正確；若圖甲中CxHy為C2H4，則電解的總反應(yīng)為2CO2＋2H2O===3O2＋C2H4，生成1 mol C2H4的同時(shí)生成3 mol O2，B項(xiàng)說(shuō)法正確；圖乙中H2SO4的作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，C項(xiàng)說(shuō)法正確；由圖乙可知，正極上二氧化碳得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為CO2＋6e－＋6H＋===CH3OH＋H2O，D項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。 7．電浮選凝聚法處理酸性污水的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋ B．通入甲烷的石墨電極的電極反應(yīng)式為 CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O C．為了增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量工業(yè)用食鹽 D．若左池石墨電極產(chǎn)生44.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，則消耗1.0 mol甲烷 答案　D 解析　右池中充入甲烷的一極為原電池的負(fù)極，充入空氣的一極為原電池的正極，故左池中Fe電極為陽(yáng)極，石墨電極為陰極，F(xiàn)e電極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，A項(xiàng)正確；原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；食鹽(NaCl)是易溶的離子化合物，加入食鹽可使溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)，C項(xiàng)正確；電解池中石墨電極(陰極)上陽(yáng)離子(即酸性污水中的H＋)發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，n(e－)＝2n(H2)＝2＝4 mol，而每消耗1 mol CH4，轉(zhuǎn)移8 mol e－，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．H3BO3可以通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ B．N室中：a%＜b% C．b膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸 D．理論上每生成1 mol產(chǎn)品，陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L氣體 答案　D 解析　制備原理是原料室中[B(OH)4]－通過(guò)陰膜(b膜)進(jìn)入產(chǎn)品室，M室中石墨電極上H2O放電產(chǎn)生O2和H＋，H＋通過(guò)陽(yáng)膜(a膜)進(jìn)入產(chǎn)品室，H＋＋[B(OH)4]－===H3BO3＋H2O；原料室中的Na＋通過(guò)陽(yáng)膜(c膜)進(jìn)入N室，N室中石墨電極H2O放電產(chǎn)生H2和OH－，因而N室中NaOH溶液濃度會(huì)增大。 9．工業(yè)上氟氣可作為火箭燃料中的氧化劑，氟單質(zhì)的制備通常采用電解氧化法，已知：KF＋HF===KHF2，電解熔融的氟氫化鉀(KHF2)和無(wú)水氟化氫的混合物制備F2的裝置如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．鋼電極與電源的負(fù)極相連 B．電解過(guò)程中需不斷補(bǔ)充的X是KF C．陰極室與陽(yáng)極室必須隔開(kāi) D．氟氫化鉀在氟化氫中可以電離 答案　B 解析　KHF2中的H元素顯＋1價(jià)，鋼電極上析出氫氣，表明鋼電極上發(fā)生了＋1價(jià)氫得電子的還原反應(yīng)，故鋼電極是電解池的陰極，即鋼電極與電源負(fù)極相連，A項(xiàng)正確；從物料守恒的角度看，逸出氫氣和氟氣，說(shuō)明電解過(guò)程中減少的是氫和氟兩種元素，因此電解過(guò)程中需要不斷補(bǔ)充的X是HF，B項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極室生成氟氣，陰極室生成氫氣，氫氣與氟氣混合會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)甚至爆炸，故必須隔開(kāi)陰極室和陽(yáng)極室以防止氟氣與氫氣的直接接觸，C項(xiàng)正確；熔融的氟氫化鉀和無(wú)水氟化氫的混合物可以導(dǎo)電，可推知氟氫化鉀在氟化氫中發(fā)生了電離，D項(xiàng)正確。