2017高考化学冲刺——新型化学电源

. . . . . 2017高考化学冲刺新型化学电源

1．用如图所示装置除去含有CN﹣、Cl﹣废水中的CN﹣时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO﹣将CN﹣氧化为两种无

污染的气体，下列说法不正确的是（

）

A．用石墨作阳极，铁作阴极

B．阳极的电极反应式：Cl﹣+2OH﹣﹣2e﹣═ClO﹣+H2O

C．阴极的电极反应式：2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣

D．除去CN﹣的反应：2CN﹣+5ClO﹣+2H+═N2↑+2CO2↑+5Cl﹣+H2O

1．D

【解析】A．该电解质溶液呈碱性，电解时，用不活泼金属或导电非金属作负极，可以用较不活泼金属作正极，所以可以用石墨作氧化剂、铁作阴极，故A正确；

B．阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸根离子和水，所以阳极反应式为Cl﹣+2OH﹣﹣2e﹣═ClO﹣+H2O，故B正确；

C．电解质溶液呈碱性，则阴极上水失电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣，故C正确；D．阳极产生的ClO﹣将CN﹣氧化为两种无污染的气体，两种气体为二氧化碳和氮气，该反应在碱性条件下进行，所以应该有氢氧根离子生成，反应方程式为2CN﹣+5ClO﹣+H2O═N2↑+2CO2↑+5Cl﹣+2OH﹣，故D错误；故选D．

【点评】本题为2015年省高考化学试题，涉及电解原理，明确各个电极上发生的反应及电解原理是解本题关键，易错选项是BD，注意B中反应生成物，注意D中碱性条件下不能有氢离子参加反应或生成．

2．利用右图装置探究铁在海水中的电化学防护，下列说法不正确的是（）

A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀

B．若X为锌棒，开关K置于M处，铁电极的反应：Fe﹣2e﹣→Fe2+

C．若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀

D．若X为碳棒，开关K置于N处，铁电极的反应：2H++2e﹣→H2↑

2．B

【解析】A、若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，此时金属锌为负极，金属铁为正极，金属铁被保护，可减缓铁的腐蚀，故A正确；

B、若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，此时金属锌为负极，金属铁为正极，氧气在该极发生还原反应，故B 错误；

C、若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，此时金属铁为阴极，铁被保护，可减缓铁的腐蚀，故C正确；

D、若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，X极为阳极，发生氧化反应，铁电极为阴极，发生还原反应，故D正确．故选B．

【点评】本题考查学生原电池和电解池的工作原理以及金属的腐蚀和防护知识，注意知识的梳理和归纳是解题的关键，难度不大．

3．高温钠硫电池是一种新型可充电电池，其工作原理如图所示，图中固体电解质是Na+导体．下列叙述正确的是（）

A．放电时，石墨电极a为正极

B．放电时，Na+从石墨b向石墨a方向迁移

C．充电时，b极反应为Na2S x﹣2e﹣=xS+2Na+

D．可将装置中的固体电解质改成NaCl溶液

3．C

【解析】A、根据图示信息知道：金属钠富集在石墨电极附近，据此确定石墨a是高温钠硫电池的负极材料，故A错误；

B、放电时属于原电池装置，电解质中的阳离子移向正极，即Na+从石墨a向石墨b方向迁移，故B错误；

C、充电时，在阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为：Na2S x﹣2e﹣=xS+2Na+，故C正确；

D、固体电解质不能改成NaCl溶液，因为钠单质会与水反应，故D错误．

故选C．

【点评】本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，注意知识的归纳和梳理是关键，难度中等．

4．近年来AIST报告正在研制一种“高容量、低成本”锂-铜空气燃料电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，下列说法不正确的是( )

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A．放电时，Li+透过固体电解质向Cu极移动

B．放电时，负极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-

C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O

D．整个反应过程中，铜相当于催化剂

4．B

【解析】

试题分析：A、放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，故A正确；B、放电时，负极的电极反应式为Li-e-═Li+，故B错误；C、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，故C正确；D、通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确；故选B。

考点：考查了化学电源新型电池、原电池原理的相关知识。

5．锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环．下列说法不正确的是( )

A．充电时电极a连接电源的负极

B．放电时负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+

C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大

D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应

5．A

【解析】

. . . . .

试题分析：根据图示的信息，结合原电池等工作原理，原电池的负极是金属锌失电子的过程，所以b是负极，a是正极；A．充电时，电池的正极和电源的正极相接，即电极a连接电源的正极，故A错误；B．原电池的两极反应中，负极上发生失电子的氧化反应，即Zn-2e-=Zn2+，故B正确；C．放电时，右侧生成的锌离子移向左侧，左侧溴单质发生得电子的还原反应生成溴离子，所以左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，故C正确；D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，还起到隔膜的作用，可阻止Br2与Zn直接发生反应，故D正确；故选A。

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】可充电池，放电是原电池工作原理，发生氧化反应的极为负极，负极是电子流出的极，电解质溶液里阳离子向正极移动，充电时是电解池，发生还原反应的极为阴极，溶液里阳离子向阴极区移动，本题从化合价的变化进行判断是做题的关键，据此分析可作答。

6．人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。科学家用氮化镓材料与铜组装如图的人工光合系统，成功地实现了以CO2和H2O合成CH4，下列说法不正确的是

A．该过程实质上是将太阳能转化为化学能的过程

B．GaN表面发生氧化反应，有O2产生

C．电解液中的H+从质子交换膜右侧向左侧迁移

D．Cu表面的电极反应式CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O

6．C

【解析】

试题分析：A．过程中是光合作用，有电流产生，太阳能转化为电能，故A正确；B. GaN表面发生的反应为2H2O-4 e-==== 4H+ + O2↑，发生氧化反应，有O2产生，B正确；C.电子从GaN流向Cu，GaN为负极，Cu为正极，电解液中的H+从质子交换膜左侧向右侧迁移，C错误；D. Cu表面的电极反应为CO2的还原反应，反应式 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，D正确。考点：电化学

7．电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说确的是（）

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