2019高考化学复习第7讲电化学原理及应用对点特训

对点特训(七) 电化学原理及应用

1．(2018·邢台期末)一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是( C)

A．氢能属于二次能源

B．图中能量转化的方式至少有6种

C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同

D．太阳能、风能、氢能都属于新能源

解析氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源，选项A正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，选项B正确；太阳能电池的供电原理实际是热能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者是不相同的，选项C错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，选项D正确。

2．(2018·江南十校)气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。下图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是( B)

A

B．检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同

C．检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同

D．检测H2S时，对电极充入空气，对电极上的电极反应式为O2＋4e－＝2O2－

解析还原剂失电子发生氧化反应的电极是负极、氧化剂得电子发生还原反应的电极是正极，根据待测气体和反应产物可知，部分气体中元素化合价上升，部分气体中元素的化合

价下降，所以敏感电极不一定都做电池正极，选项A错误；1 mol Cl2和NO2得到电子的物质的量都为2 mol，则检测Cl2和NO2体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同，选项B正确；产生的电流大小与失电子多少有关，检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，硫化氢失去电子数大于CO，所以产生电流大小不同，选项C错误；检测硫化氢时，硫化氢生成硫酸，硫元素化合价由－2变为＋6而发生氧化反应，则其所在电极为负极，正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，选项D错误。

3．(2018·湖南G10三模)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，航天器的零排放作出了很大的努力，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( B)

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)

解析由图可知左侧为太阳能转化为电能的装置，右侧为电解装置，根据左侧电子移动方向可知：X为阴极，所以OH－应该往Y极移动，因此离子交换膜应该为阴离子交换膜，选项A错误；X为阴极，发生还原反应，根据总反应方程式2CO2===2CO＋O2可知，X极发生的反应为：CO2＋2e－＋H2O===CO＋2OH－，选项B正确；由于电子从P移向N，所以N为负极，选项C错误；Y极电极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，所以外电路每转移2 mol电子，Y极生成标准状况下气体体积为11.2 L，选项D错误。

4．(2018·全国卷Ⅲ)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( D)

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－x 2

)O 2 解析 放电时，O 2与Li ＋在多孔碳电极处反应，说明电池内，Li ＋向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，选项A 错误；因为多孔碳电极为正极，电子在外电路应该由锂电极流出，再流向多孔碳电极(由负极流向正极)，选项B 错误；充电和放电时电池中离子的移动方向应该相反，放电时，Li ＋向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，选项C 错误；根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是O 2与Li ＋得电子转化为Li 2O 2－x ，电池的负极反应应该是单质Li 失电子转化为Li ＋，所以总反应为：2Li ＋(1－x 2

)O 2===Li 2O 2－x ，充电的反应与放电的反应相反，所以为Li 2O 2－x ===2Li ＋(1－x 2

)O 2，选项D 正确。 5．(2018·辽宁五校联考)下列装置由甲、乙部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺[H 2N(CH 2)2NH 2]氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时，下列说法正确的是( D )

A ．电子的流动方向M→Fe→CuSO 4溶液→Cu－N

B ．M 极电极反应式：H 2N(CH 2)2NH 2＋16OH －－16e －

===2CO 2↑＋N 2↑＋12H 2O

C ．当N 极消耗5.6 L O 2时，则铁极增重32 g

D ．一段时间后，乙中CuSO 4溶液浓度基本保持不变

解析 根据题给信息知，甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池，M 是负极，N 是正极，电解质溶液为酸性溶液；乙部分是在铁上镀铜，则铁为阴极与负极相连，铜为阳极与正极相连，电子不能通过溶液，选项A 错误；H 2N(CH 2)2NH 2在负极M 上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为H 2N(CH 2)2NH 2＋4H 2O －16e －===2CO 2↑＋N 2↑＋16H ＋，选项B 错误；未注明是否为标准状况，无法计算5.6LO 2的物质的量，选项C 错误；乙部分是在铁上镀铜，电解液浓度基本不变，选项D 正确。

6．(2018·盐城一模)一种生物电化学方法脱除水体中NH ＋4的原理如下图所示：