选择题 专题六电化学基础

选择题满分策略第一篇专题六电化学基础复习题1．(2017·全国卷Ⅰ，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解析钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁(阳极)流向正极，从负极流向钢管桩(阴极)，A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。

2．(2017·全国卷Ⅱ，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H2SO4－H2C2O4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：Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案 C解析A项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。

3．(2017·全国卷Ⅲ，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S8材料，电池反应为16Li＋x S8===8Li2S 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 4B ．电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重0.14 gC ．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 项，原电池电解质中阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li ＋移动方向可知，电极a 为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发生S 8→Li 2S 8→ Li 2S 6→Li 2S 4→Li 2S 2的还原反应，正确；B 项，电池工作时负极电极方程式为Li －e －===Li ＋，当外电路中流过0.02 mol 电子时，负极消耗的Li 的物质的量为0.02 mol ，其质量为0.14 g ，正确；C 项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a 的导电能力，正确；D 项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为8Li 2S x =====电解16Li ＋x S 8(2≤x ≤8)，故Li 2S 2的量会越来越少，错误。

角度一 原电池原理和化学电池1．构建原电池模型，类比分析原电池工作原理构建如图Zn —Cu —H 2SO 4原电池模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断原电池的正、负极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确书写电极反应式和电池总反应式，掌握原电池的工作原理。

2．化学电源中电极反应式书写的思维模板(1)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。

(2)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。

(3)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。

注意 ①H ＋在碱性环境中不存在；②O 2－在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H ＋，生成H 2O ，在中性或碱性环境中结合H 2O ，生成OH －；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得较难写出的另一极的电极反应式。

3．有关原电池解题的思维路径例1(2016·全国卷Ⅱ，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－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑[解题思路]解析根据题意，Mg—海水—AgCl电池总反应式为Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。

A项，负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，正确；B项，正极反应式为2AgCl＋2e－===2Cl－＋ 2Ag，错误；C项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；D项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，正确。

答案 B例2锂—铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。

该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法错误的是( )A．放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动B．放电时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2OD．整个反应过程中，氧化剂为O2[解题思路] 结合原电池结构，明确原电池的工作原理，结合总反应方程式判断电极及电极反应式是解本题的关键。

解答时注意结合装置图和题干信息分析判断。

解析因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以Li＋透过固体电解质向Cu极移动，A正确；由总反应方程式可知Cu2O中Cu元素化合价降低，被还原，正极反应式应为Cu2O＋H2O＋2e－===2Cu＋2OH－，B错误；放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C正确；由C项分析知，Cu先与O2反应生成Cu2O，放电时Cu2O重新生成Cu，则整个反应过程中，Cu相当于催化剂，O2为氧化剂，D正确。

答案 B1．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是( )A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO2－4)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡答案 C解析A项，由锌的活泼性大于铜，可知铜电极为正极，在正极上Cu2＋得电子发生还原反应生成Cu，错误；B项，由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故甲池的c(SO2－4)不变，错误；C项，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同时甲池中的Zn2＋通过阳离子交换膜进入乙池中，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2＋通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡，阴离子是不能通过交换膜的，错误。

2．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答案 A解析 由电池结构图可知，在正极上氧气得到电子发生还原反应，与移向正极的H ＋反应生成水，A 错误；微生物在反应中促进葡萄糖的氧化，即促进了电子的转移，B 正确；利用原电池工作原理知，质子可通过质子交换膜由负极区移向正极区，C 正确；该电池的总反应为葡萄糖发生氧化反应生成二氧化碳和水，D 正确。

3．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。

该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO 4溶于混合有机溶剂中，Li ＋通过电解质迁移入MnO 2晶格中，生成LiMnO 2。

下列有关说法正确的是( )A ．外电路的电流方向是由a 极流向b 极B ．电池正极反应式为MnO 2＋e －＋Li ＋===LiMnO 2C ．可用水代替电池中的混合有机溶剂D ．每转移0.1 mol 电子，理论上消耗Li 的质量为3.5 g答案 B解析 Li 是负极，MnO 2是正极，且Li 是活泼金属，能与水直接反应。

4．一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。

下列有关该电池的说法正确的是( )A ．反应CH 4＋H 2O =====催化剂△3H 2＋CO ，每消耗1 mol CH 4转移12 mol 电子B ．电极A 上H 2参与的电极反应为H 2＋2OH －－2e －===2H 2OC ．电池工作时，CO 2－3向电极B 移动D ．电极B 上发生的电极反应为O 2＋2CO 2＋4e －===2CO 2－3答案 D解析 A 项，C －4H 4→C ＋2O ，则该反应中每消耗1 mol CH 4转移6 mol 电子，错误；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A 电极即负极上H 2参与的电极反应为H 2－2e －＋CO 2－3===CO 2＋H 2O ，错误；C 项，原电池工作时，阴离子移向负极，而B 极是正极，错误；D 项，B 电极即正极上O 2参与的电极反应为O 2＋4e －＋2CO 2===2CO 2－3，正确。

[新题预测]5．科学家设想，N 2和H 2为反应物，以溶有A 的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示。

下列说法不正确的是( )A ．通入N 2的电极发生的电极反应式为N 2＋6e －＋8H ＋===2NH ＋4B ．反应过程中溶液的pH 会变大，故需要加入盐酸C ．该电池外电路电流从通入H 2的电极流向通入N 2的电极D ．通入H 2的电极为负极，A 为NH 4Cl答案 C解析 A 项，该电池的原理是合成氨，所以正极是氮气发生还原反应，电极反应式为N 2＋6e －＋8H ＋===2NH ＋4，正确；B 项，反应过程中，H ＋不断被消耗，pH 变大，需要加入盐酸，正确；C 项，该装置是原电池装置，电流由正极通过外电路流向负极，即由通入氮气的电极沿外电路流向通入氢气的电极，错误；D 项，通入H 2的电极为负极，A 为NH 4Cl ，正确。

6．为了强化安全管理，某油库引进一台空气中汽油含量的测量仪，其工作原理如图所示(用强酸性溶液作电解质溶液)。

下列说法不正确的是( )A ．石墨电极作正极，发生还原反应B ．铂电极的电极反应式：C 8H 18＋16H 2O －50e －===8CO 2↑＋50H ＋C ．H ＋由质子交换膜左侧向右侧迁移D ．每消耗5.6 L O 2，电路中通过1 mol 电子答案 D解析 由图像知，石墨电极通入O 2，发生还原反应O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ，A 项不符合题意。

铂电极上发生氧化反应，电极反应式为C 8H 18＋16H 2O －50e －===8CO 2↑＋50H ＋，B 项不符合题意。