2010-19高考化学选择题分类汇编——电化学
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2010-2019高考新课标化学选择题分类汇编——电化学
【2019全国1】12.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是( )
A .相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
B .阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+===2H ++2MV +
C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3
D .电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
【2019全国3】13.为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D−Zn )可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH 二次电池,结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)放电充电
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
则下列说法错误的是( )
A .三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高
B .充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −==NiOOH(s)+H 2O(l)
C .放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −==ZnO(s)+H 2O(l)
D .放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区
【2018全国1】13.最近我国科学家设计了一种,CO 2+H 2S 协同转化装置,实现对天然气中CO 2和H 2S 的高
效去除。
示意图如右所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯
包裹的ZnO )和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
① EDTA-Fe 2+ -e - == EDTA-Fe 3+
② EDTA-Fe 3+ + H 2S == 2H + + S + 2EDTA + Fe 2+
该装置工作时,下列叙述错误的是( )
A .阴极的电极反应:CO 2 + 2H + + 2e -== CO + H 2O
B .协同转化总反应:CO 2 + H 2S == CO + H 2O +S
C .石墨烯上的电势比 ZnO@石墨烯上的低
D .若采用 Fe 2+/Fe 3+取代 EDTA-Fe 2+/EDTA-Fe 3+,溶液需为酸性
【2018全国2】12. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na ﹣CO 3二
次电池,将NaClO 4溶于有机溶剂作为电解液。
钠和负载碳纳米管的镍网分
别作为电极材料,电池的总反应为:3CO 2+4Na ⇌2Na 2CO 3+C ,下列说法错
误的是( )
A .放电时,ClO 4﹣
向负极移动 B .充电时释放CO 2,放电时吸收CO 2
C .放电时,正极反应为:3CO 2+4e ﹣═2CO 32﹣+C
D .充电时,正极反应为:Na ++e ﹣═Na 【2018全国3】11. 一种可充电锂﹣空气电池如图所示。
当电池放电时,
O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2﹣x (x=0或1)。
下列说法正确的
是( )
A .放电时,多孔碳材料电极为负极
B .放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C .充电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移
D .充电时,电池总反应为Li 2O 2﹣x ═2Li+(1﹣)O 2
【2017全国1】11.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴
极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助
阳极。
下列有关表述不正确的是( )
A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【2017全国2】11.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H 2SO 4-H 2C 2O 4混合溶液。
下列叙述错误的是( )
A .待加工铝质工件为阳极
B .可选用不锈钢网作为阴极
C .阴极的电极反应式为:Al 3++3e —=Al
D .硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
【2017全国3】11.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li+x S 8=8Li 2S x (2≤x ≤8)。
下列说法错误的是( )
A .电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4
B .电池工作时,外电路中流过0.02 mol 电子,负极材料减重0.14 g
C .石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性
D .电池充电时间越长,电池中Li 2S 2的量越多
【2016全国1】11.三室式电渗析法处理含Na 2SO 4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
24SO
下列叙述正确的是( )
A .通电后中间隔室的离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大
B .该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品
C .负极反应为2H 2O –4e –=O 2+4H +,负极区溶液pH 降低
D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5mol 的O 2生成
【2016全国2】11.Mg —AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )
A .负极反应式为Mg —2e -=Mg 2+
B .正极反应式为Ag ++e -=Ag
C .电池放电时Cl 一由正极向负极迁移
D .负极会发生副反应 Mg+2H 2〇=Mg (OH )2+H 2↑
【2016全国3】11.锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH 溶液,反应为2Zn+O 2+4OH –+2H 2O===2Zn(OH)24-。
下列说法正确的是( )
A .充电时,电解质溶液中K +向阳极移动
B .充电时,电解质溶液中c (OH —)逐渐减小
C .放电时,负极反应为:Zn+4OH –-2e –===Zn(OH)24-
D .放电时,电路中通过2mol 电子,消耗氧气22.4L (标准状况)
【2015全国1】11.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是( )
A .正极反应中有CO 2生成
B .微生物促进了反应中电子的转移
C .质子通过交换膜从负极区移向正极区
D .电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2 == 6CO 2+6H 2O
【2014全国2】12.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶
液离子电池体系。
下列叙述错误的是( )
A .a 为电池的正极
B .电池充电反应为LiMn 2O 4=Li 1-x Mn 2O x +xLi
C .放电时,a 极锂的化合价发生变化
D .放电时,溶液中的Li +从b 向a 迁移
【2013全国1】10.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag 2S
的缘故。
根据电化学原理可进行如24SO -
下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是()
A.处理过程中银器一直保持恒重
B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银
C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
【2013全国2】11. “ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔
Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
下列关于该电
池的叙述错误的是()
A.电池反应中有NaCl生成
B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子
C.正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【2011新课标】11.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2.下列有关该电池的说法不.正确的是()
A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+H2O
【2010新课标】12. 根据右图可判断下列离子方程式中错误的是()
A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s)
B.Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq)
2010-2019高考新课标化学选择题分类汇编——电化学(解析版)
【2019全国1】12.利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是( )
A .相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
B .阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+===2H ++2MV +
C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3
D .电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
【答案】B
【分析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV +在负极失电子发生氧化反应生
成MV 2+,电极反应式为MV +—e —= MV 2+,放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与H 2反应生成H +和MV +,
反应的方程式为H 2+2MV 2+=2H ++2MV +;右室电极为燃料电池的正极,MV 2+在正极得电子发生还原反应生
成MV +,电极反应式为MV 2++e —= MV +,放电生成的MV +与N 2在固氮酶的作用下反应生成NH 3和MV 2+,
反应的方程式为N 2+6H ++6MV +=6MV 2++NH 3,电池工作时,氢离子通过交换膜由负极向正极移动。
【详解】A 项、相比现有工业合成氨,该方法选用酶作催化剂,条件温和,同时利用MV +和MV 2+的相互转
化,化学能转化为电能,故可提供电能,故A 正确;B 项、左室为负极区,MV +在负极失电子发生氧化反
应生成MV 2+,电极反应式为MV +—e —= MV 2+,放电生成的MV 2+在氢化酶的作用下与H 2反应生成H +和MV +,反应的方程式为H 2+2MV 2+=2H ++2MV +,故B 错误;C 项、右室为正极区,MV 2+在正极得电子发生
还原反应生成MV +,电极反应式为MV 2++e —= MV +,放电生成的MV +与N 2在固氮酶的作用下反应生成NH 3和MV 2+,故C 正确;D 项、电池工作时,氢离子(即质子)通过交换膜由负极向正极移动,故D 正确。
故选B 。
【点睛】本题考查原池原理的应用,注意原电池反应的原理和离子流动的方向,明确酶的作用是解题的关键。
【2019全国3】13.为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D −Zn )可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D −Zn —NiOOH 二次电池,结构如下图所示。
电池反应为
Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)放电
充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
则下列说法错误的是( )
A .三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高
B .充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −==NiOOH(s)+H 2O(l)
C .放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −==ZnO(s)+H 2O(l)
D .放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区
【答案】D
【解析】
A 、三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,吸附能力强所沉积的ZnO 分散度高正确。
B 、由题中已知电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电
充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s),可知充电时是电解池原理阳极失电子发生氧化反应,Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e
−NiOOH(s)+H 2O(l)正确。
C 、由题中已知电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s),可知放电时是原电池原理负极失电子发生氧化反应,Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l)正确。
D 、原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,则放电过程中OH -通过隔膜从正极区移向负极区,D
错误。
【2018全国1】13.最近我国科学家设计了一种,CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如右所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包
裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①EDTA-Fe2+-e-== EDTA-Fe3+
②EDTA-Fe3+ + H2S == 2H+ + S + 2EDTA + Fe2+
该装置工作时,下列叙述错误的是()
A.阴极的电极反应:CO2 + 2H+ + 2e-== CO +H2O
B.协同转化总反应:CO2 + H2S == CO + H2O +S
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用 Fe2+/Fe3+取代 EDTA-Fe2+/EDTA-Fe3+,溶液需为酸性
【答案】C
【解析】该装置属于电解池,CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为
CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,石墨烯电极为阳极,发
生失去电子的氧化反应,据此解答。
A、CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极,电极反应式为CO2+H++2e-=CO+H2O,A正确;B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2S-2e-=2H++S,因此总反应式为CO2+H2S=CO+H2O+S,B正确;C、石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高,C错误;D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需要酸性,D正确。
答案选C。
【点睛】准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。
电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
【2018全国2】12. 我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na﹣CO 3二次
电池,将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液。
钠和负载碳纳米管的镍网分别
作为电极材料,电池的总反应为:3CO2+4Na⇌2Na2CO3+C,下列说法错误
的是()
A.放电时,ClO4﹣向负极移动
B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2
C.放电时,正极反应为:3CO2+4e﹣═2CO32﹣+C
D.充电时,正极反应为:Na++e﹣═Na
【答案】D
【解答】解:A.放电时,Na失电子作负极、Ni作正极,电解质溶液中阴离子向负极移动,所以ClO4﹣向负极移动,故A正确;B.放电时Na作负极、Ni作正极,充电时Ni作阳极、Na作阴极,则放电电池反应式为3CO2+4Na⇌2Na2CO3+C、充电电池反应式为2Na2CO3+C⇌3CO2+4Na,所以充电时释放CO2,放电时吸收CO2,故B正确;C.放电时负极反应式为Na﹣e﹣=Na+、正极反应式为3CO2+4e﹣═2CO32﹣+C,故C 正确;D.充电时,原来的正极Ni作电解池的阳极,Na作电解池阴极,则正极发生的反应为原来正极反应式的逆反应,即2CO32﹣+C﹣4e﹣=3CO2,负极发生的反应为Na++e﹣═Na,故D错误;故选:D。
【点评】本题考查原电池原理,明确充电电池中正负极、阴阳极发生反应关系是解本题关键,侧重考查学生分析判断能力,难点是电极反应式的书写,题目难度不大。
【2018全国3】11. 一种可充电锂﹣空气电池如图所示。
当电池放电时,
O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2﹣x(x=0或1)。
下列说法正确的是
()
A.放电时,多孔碳材料电极为负极
B.放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极
C.充电时,电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移
D.充电时,电池总反应为Li2O2﹣x═2Li+(1﹣)O2
【答案】D
【解答】A.电池放电池,O2中O的化合价降低,过程为得电子的过程,
所以放电时,多孔碳材料电极为正极,故A 错误;B .放电时,Li 转化为Li +,电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料,故B 错误;C .充电时,装置为电解池,原电池正负极分别接外电路阳极和阴极,Li +需得电子重新生成Li ,所以电解质溶液中Li +向阴极移动,即向锂电极区迁移,故C 错误;D .充电时,相当于电解Li 2O 2﹣x 重新得到Li 和O 2,所以电池总反应为:Li 2O 2﹣x ═2Li+(1﹣)O 2,故D 正确,故选:D 。
【点评】本题考查原电池和电解池的知识,明确电极反应和电子的流向是解题的关键,整体难度不大,是基础题。
【2017全国1】11.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,
其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是( )
A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C
【解析】A.钢管表面不失电子,几乎无腐蚀电流,故A 正确。
B.外电路
中,电子从高硅铸铁流向电源正极,从电源负极流向钢管桩,故B 正
确。
C.高硅铸铁作为惰性辅助电极,不被损耗,故C 错误。
D.保护电流应根据环境(pH 值,离子浓度,温度)变化,故D 正确。
【2017全国2】11.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H 2SO 4-H 2C 2O 4混合溶液。
下列叙述错误的是( )
A .待加工铝质工件为阳极
B .可选用不锈钢网作为阴极
C .阴极的电极反应式为:Al 3++3e —=Al
D .硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
【答案】C
【解析】A 、根据原理可知,Al 要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,故A 说法正确;B 、不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,故B 说法正确;C 、阴极应为阳离子得电子,根据离子放电顺序应是H +放电,即2H ++2e -=H 2↑,故C 说法学科&网错误;D 、根据电解原理,电解时,阴离子移向阳极,故D 说法正确。
【名师点睛】本题考查电解原理的应用,如本题得到致密的氧化铝,说明铝作阳极,因此电极方程式应是
2Al -6e -+3H 2O=Al 2O 3+6H +,这就要求学生不能照搬课本知识,注意题干信息的挖掘,本题难度不大。
【2017全国3】11.全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工
作原理如图所示,其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料,电池
反应为:16Li+x S 8=8Li 2S x (2≤x ≤8)。
下列说法错误的是( )
A .电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4
B .电池工作时,外电路中流过0.02 mol 电子,负极材料减重0.14
g
C .石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性
D .电池充电时间越长,电池中Li 2S 2的量越多
【答案】D
【解析】A .原电池工作时,Li +向正极移动,则a 为正极,正极上发生还原反应,随放电的进行可能发生多种反应,其中可能发生反应2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4,故A 正确;B .原电池工作时,转移0.02mol 电子时,氧化Li 的物质的量为0.02mol ,质量为0.14g ,故B 正确;C .石墨烯能导电,S 8不能导电,利用掺有石墨烯的S 8材料作电极,可提高电极a 的导电性,故C 正确;D .电池充电时间越长,转移电子数越多,生成的Li 和S 8越多,即电池中Li 2S 2的量越少,故D 错误。
答案为A 。
【2016全国1】11.三室式电渗析法处理含Na 2SO 4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
24SO
下列叙述正确的是( )
A .通电后中间隔室的离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大
B .该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品
C .负极反应为2H 2O –4e –=O 2+4H +,负极区溶液pH 降低
D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5mol 的O 2生成
【答案】B
【解析】直流电作用下电解硫酸钠溶液,由于钠离子与硫酸根在水溶液中均不放电,因此其本质为电解水。
A 、电流从正极流出,负极流入,SO 42–为阴离子,其移动方向应与电流相反,因此SO 42–向正极区(阳极)
移动。
正极区发生氧化反应,电极反应为22
2H O 4O 4H e -+-===+↑,则正极附近酸性增强,pH 下降。
故A 项错误。
B 、负极区(阴极)的电极反应为22
2H O 2===H 2OH e --++↑,剩余OH -,中间区域的Na +迁移到负极区,得到NaOH ;正极区的电极反应为222H O 4O 4H e -+-===+↑,余下H +,中间区域的24SO -迁移到
正极区,得到H 2SO 4,故B 项正确。
C 、负极区发生还原反应:22
2H O 2H 2OH e --+===+↑,负极附近碱性增强,pH 升高,故C 错误。
D 、由正极区的电极反应可知,转移电子与产生氧气的物质的量之比为4:1,因此转移1mol 电子时会有0.25mol 氧气生成,故D 项错误。
因此,本题选B 。
【2016全国2】11.Mg —AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误的是( )
A .负极反应式为Mg —2e -=Mg 2+
B .正极反应式为Ag ++e -=Ag
C .电池放电时Cl 一由正极向负极迁移
D .负极会发生副反应 Mg+2H 2〇=Mg (OH )2+H 2↑
【答案】B
【解析】根据题意,电池总反应式为:Mg+2AgCl=MgCl 2+2Ag ,正极反应为:2AgCl+2e -= 2Cl -+ 2Ag ,负 极反应为:Mg-2e-=Mg 2+,A 项正确,B 项错误;对原电池来说,阴离子由正极移向负极,C 项正确;由于镁是活泼金属,则负极会发生副反应Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑,D 项正确;答案选B 。
【考点】原电池的工作原理
【2016全国3】11.锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH 溶液,反应为2Zn+O 2+4OH –+2H 2O===2Zn(OH)24-。
下列说法正确的是( )
A .充电时,电解质溶液中K +向阳极移动
B .充电时,电解质溶液中c (OH —)逐渐减小
C .放电时,负极反应为:Zn+4OH –-2e –===Zn(OH)24-
D .放电时,电路中通过2mol 电子,消耗氧气22.4L (标准状况)
【答案】C
【解析】A 、充电时阳离子向阴极移动,故错误;B 、放电总反应为2Zn+O 2+4KOH+2H 2O===2K 2Zn(OH)4,则充电时生成KOH ,溶液中的c (OH —)增大,故错误;C 、放电时,锌在负极失去电子,故正确;D 、标准状况下22.4 L 氧气的物质的量为1 mol ,对应转移4mol 电子,故错误。
【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理
【名师点睛】本题考查原电池的工作原理和电解池工作原理,这是两个装置的重点,也是新电池的考查点,需要熟记,同时考查对知识的灵活运用;电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容,一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物)
,然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项24SO -
部分和配平反应方程式,作为原电池,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极电极反应式为:Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-;充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,不能接反,否则发生危险或电极互换,电极反应式是原电池电极反应式的逆过程;涉及到气体体积,首先看一下有没有标准状况,如果有,进行计算,如果没有必然是错误选项。
掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键。
本题难度适中。
【2015全国1】11.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是()
A.正极反应中有CO2生成
B.微生物促进了反应中电子的转移
C.质子通过交换膜从负极区移向正极区
D.电池总反应为C6H12O6+6O2 == 6CO2+6H2O
【答案】A
【解析】氧气通正极,介质环境为酸性(质子交换膜),所以正
极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,所以A错;微生物存在,装置原理为原
电池原理,加快了化学反应速率,促进了反应中电子的转移,B正确;原电池中,带正电荷的离子移向正极,C正确;电池总反应相当于C6H12O6燃烧,所以D 正确。
【2014全国2】12.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶
液离子电池体系。
下列叙述错误的是()
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4=Li1-x Mn2O x+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中的Li+从b向a迁移
【答案】C
【解析】考察原电池原理。
由电池的结构知,b电极为负极,反应
为Li-e-=Li+,a电极为正极,LiMn2O4中的Mn元素化合价发生变化,放电时,Li+向正极移动,因此只有C项错误。
选择C。
【2013全国1】10.银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。
根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是()
A.处理过程中银器一直保持恒重
B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银
C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
【答案】B
【解析】由“电化学原理”可知正极反应式为Ag2S+2e-===2Ag+S2-,负极反应式为Al-3e-===Al3+;电解质溶液中发生反应Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,S2-与H+结合生成H2S,使Al3++3H2O Al(OH)3+3H+的平衡右移,最终生成Al(OH)3沉淀,只有B选项正确。
【2013全国2】11. “ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔
Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
下列关于该电池
的叙述错误的是()
A.电池反应中有NaCl生成
B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子
C.正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
【答案】B
【解析】“ZEBRA”电池的电极反应过程是:在放电时电子通过外电路负载
从钠负极至氯化镍正极,而钠离子则通过陶瓷管与氯化镍反应生成氯化钠和镍;总反应式为:2Na+NiCl 2 ƒ放电
充电2NaCl+Ni ,其中NaAlCl 4熔盐电解质在电池过充过放电过程中起到了一个有效的缓冲保护作用。
因而A 对,B 错,C ,D 正确,故选B 。
【2011新课标】11.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe +Ni 2O 3+3H 2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2.下列有关该电池的说法不.
正确的是( ) A .电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni 2O 3、负极为Fe
B .电池放电时,负极反应为 Fe +2OH --2e -===Fe(OH)2
C .电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低
D .电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH --2e -===Ni 2O 3+H 2O
【解析】本题考查充电电池的有关知识,意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力.在铁镍蓄电池中,Fe 是负极,Ni 2O 3是正极,由于生成Fe(OH)2,则电解液为碱性溶液,故A 正确;电池放电
时,负极反应为:Fe +2OH --2e -===Fe(OH)2,故B 正确;电池充电时,阴极反应式为:Fe(OH)2+2e -===Fe
+2OH -,阴极附近溶液pH 升高,故C 错误;由充电时的总反应式减去阴极反应式,可得到阳极反应式,D 正确.
【答案】C
【2010新课标】12. 根据右图可判断下列离子方程式中错误
的是( )
A .2Ag(s)+Cd 2+(aq)=2Ag +(aq)+Cd(s)
B .Co 2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd 2+(aq)
C .2Ag +(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd 2+(aq)
D .2Ag +(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co 2+(aq)
【答案】A
【解析】左图原电池中,Cd 为负极,其电极总反就式为Co 2+(aq)+Cd(s)==Co(s)+Cd 2+(aq),B 项研确;右图原电池中,Co 为负极,其电极总反就式为2Ag +(aq)+Co(s)==2Ag(s)+Co 2+(aq),D 项正确。
再由B 、D 两式可得,氧化性为Ag + >Co 2+ >Cd 2+,因此可得2Ag +(aq)+Cd(s)==2Ag(s)+Cd 2+(aq),故C 项也正确;氧化性为Ag +>Cd 2+,所以A 项方程式的反应不能发生,A 错。
【点评】该题考查的是原电池的两电极反应式以及原电池的总反应式,考查了氧化还原反应的有关规律,同时还考查了考生的变通能力和心理素质,能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等,是一道考查能力的好题。