2020届二轮复习 电化学 作业(全国通用)

电化学

1．一种全天候太阳能电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是()

A．光照时，b极周围pH增大

B．光照时，H＋由a极室透过质子膜进入b极室

C．夜间无光照时，a极的电极反应式为V2＋－e－===V3＋

D．该电池与硅太阳能电池供电原理相同

解析：A项，根据太阳能电池的工作原理图可知，光照时，b极周围发生电极反应：VO2＋＋H2O－e－===VO＋2＋2H＋，产生H＋，pH减小，错误；B项，光照时，b极产生H＋，根据电子流向可知，H＋由b极室透过质子膜进入a极室，错误；C项，夜间无光照时，反应相当于蓄电池的放电反应，此时b极为电池的正极，a极为电池的负极，正确；D项，硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应，本题中电池是原电池的一种，发生的是化学变化，两者供电原理不同，错误。

答案：C

2．(2019·唐山一模)研究人员研发了一种“水电池”，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。在海水中，电池的总反应可表示为：5MnO2＋2Ag ＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水电池”在海水中放电时的有关说法正确的是()

A．正极反应式：Ag＋Cl－＋e－===AgCl

B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移4 mol电子

C．Na＋不断向“水电池”的负极移动

D．AgCl是氧化产物

解析：根据电池总反应可知，该电池的正极反应：5MnO2＋2e－===Mn5O2－10，负极反应：Ag＋Cl－－e－===AgCl，A错误；由正极反应式可知，1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子，B项错误；钠离子向正极移动，与Mn5O2－10结合，C错误；负极反应：Ag＋Cl－－e－===AgCl，Ag失电子，被氧化，则AgCl是氧化产物，D正确。

答案：D

3．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是

()

A．该方法将电能转化成化学能

B．在此装置中钢管道作正极

C．该方法称为“外加电流的阴极保护法”

D．镁块上发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

解析：构成的是原电池，该方法是将化学能转化成了电能，A错误；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，B正确；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，C错误；镁块作负极，电极反应：Mg－2e－＋4OH－===Mg(OH)2↓，D错误。

答案：B

4．近几年科学家发明了一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是()

A．电极a的材料是Li

B．电极b 上发生还原反应，气体N是氢气

C．消耗锂的质量为14 g时，产生22.4 L气体N

D．该装置是一次电池

解析：A.新型可控电池——锂水电池由图知电极a的材料是Li，故A正确；B.电极b上发生还原反应，是水中的氢离子得电子生成H2气体，故B正确；C.消耗锂的质量为14 g时，产生22.4 L气体N，没说状态无法确定气体的体积，故C错；D.该装置是一次电池，故D正确。

答案：C

5．近年来，我国在航空航天事业上取得了令人瞩目的成就，科学家在能量的转化、航天器的零排放方面做出了很大的努力，其中为了达到零排放的要求，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，设计了一种装置(如图)实现了能量的转化，总反应方程式为2CO2===2CO＋O2。关于该装置下列说法正确的是()

A．装置中离子交换膜为阳离子交换膜

B．CO2参与X电极的反应方程式：CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－

C．N型半导体为正极，P型半导体为负极

D．外电路每转移2 mol电子，Y极生成气体22.4 L(标准状况)

解析：A.由装置图可知，图中离子交换膜允许氢氧根离子通过，为阴离子交换膜，故A错误；B.由带电粒子的移动方向可知，N型半导体为电池的负极，则X为

阴极，CO2在X电极上得电子生成CO，X电极的反应式为：CO2＋H2O＋2e－===CO＋2OH－，故B正确；C.由上述分析可知，N型半导体为负极，P型半导体为正极，故C错误；D.Y极为阳极，电极反应式为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，由电极反应式可知，当外电路转移2 mol电子时，Y极生成氧气0.5 mol，体积为11.2 L(标准状况)，故D错误。

答案：B

6．微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示(a、b为电极)，下列说法正确的是()

A．电解质溶液一定为强酸性

B．电子从a流出，经质子交换膜流向b

C．HS－在硫氧化菌作用下发生的反应为HS－＋4H2O－8e－===SO2－4＋9H＋

D．若该电池电路中有0.8 mol电子发生转移，则有0.9 mol H＋通过质子交换膜解析：A项，电解质溶液不能为强酸性，因为微生物在强酸环境下会失活，错误；B项，由H＋的移动方向可知b为正极，是电子通过外电路流入的一极，错误；C项，a极为负极，发生氧化反应，反应物为HS－，氧化产物为SO2－4，根据化合价变化可知转移电子数为8，用H＋配平电荷，用H2O配平氢元素，正确；D 项，若有0.8 mol电子转移，则通过质子交换膜的H＋也应该为0.8 mol，错误。答案：C

7．铝石墨双离子电池是一种全新的低成本、高效能电池，反应原理为AlLi＋放电

C x(PF6)

Al＋x C＋Li＋＋PF－6，电池结构如图所示。下列说法正确的是充电

()

A．放电时，外电路中电子向铝锂电极移动

B．充电时，应将铝石墨电极与电源负极相连

C．放电时，正极反应式为C x(PF6) ＋e－===x C ＋PF－6

D．充电时，若电路中转移1 mol电子，则阴极质量增加9 g

解析：放电过程为原电池反应，外电路电子从负极流出，流向正极。根据反应总方程式可知，该装置放电过程中，锂元素化合价升高发生氧化反应，碳元素化合价降低发生还原反应，所以铝锂电极做负极，铝石墨电极做正极，则外电路电子向铝石墨电极移动，A项错误；充电过程为放电过程的逆过程，铝石墨电极作为阳极与电源的正极相连，B项错误；放电时正极发生还原反应，其电极反应式可表示为：C x(PF6) ＋e－===x C＋PF－6，C项正确；充电时，阴极锂离子发生还原反应，电极反应为：Al＋Li＋＋e－===AlLi，所以转移1 mol e－，阴极电极从Al变为AlLi将增重1 mol×7g/mol ＝7 g, D项错误。

答案：C

8．(2018·南阳检测)一种突破传统电池设计理念的镁—锑液态金属储能电池工作原理如图所示，该电池所用液体密度不同，重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成及浓度不变，该电池工作一段时间后，可由太阳能电池充电。下列说法不正确的是()

A．放电时，Mg(液)层的质量减小

B．放电时，正极反应为：Mg2＋＋2e－===Mg

C．该电池充电时，Mg-Sb(液)层发生还原反应

D．该电池充电时，Cl－向下层移动