2019版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一篇 理綜化學(xué)選擇題突破 第5題 新型電源、電解的應(yīng)用與金屬腐蝕學(xué)案.doc

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第5題新型電源、電解的應(yīng)用與金屬腐蝕復(fù)習(xí)建議：3課時(shí)(題型突破2課時(shí)習(xí)題1課時(shí))1(2018課標(biāo)全國(guó)，13)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：EDTAFe2e=EDTAFe32EDTAFe3H2S=2HS2EDTAFe2該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.陰極的電極反應(yīng)：CO22H2e=COH2OB協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2H2S=COH2OSC石墨烯上的電勢(shì)比ZnO石墨烯上的低D若采用Fe3/Fe2取代EDTAFe3/EDTAFe2，溶液需為酸性解析陰極發(fā)生還原反應(yīng)，氫離子由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移，陰極的電極反應(yīng)式為CO22e2H=COH2O，A項(xiàng)正確；結(jié)合陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)，可知協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)為CO2H2S=SCOH2O，B項(xiàng)正確；石墨烯作陽(yáng)極，其電勢(shì)高于ZnO石墨烯的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe3、Fe2在堿性或中性介質(zhì)中會(huì)生成沉淀，它們只穩(wěn)定存在于酸性較強(qiáng)的介質(zhì)中，D項(xiàng)正確。答案C2(2018課標(biāo)全國(guó)，12)我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO24Na2Na2CO3C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)，ClO向負(fù)極移動(dòng)B充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2C放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3CO24e=2COCD充電時(shí)，正極反應(yīng)為：Nae=Na解析電池放電時(shí)，ClO向負(fù)極移動(dòng)，A項(xiàng)正確；結(jié)合總反應(yīng)可知放電時(shí)需吸收CO2，而充電時(shí)釋放出CO2，B項(xiàng)正確；放電時(shí)，正極CO2得電子被還原生成單質(zhì)C，即電極反應(yīng)式為3CO24e=2COC，C項(xiàng)正確；充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，即C被氧化生成CO2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D3(2018課標(biāo)全國(guó)，11)一種可充電鋰空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時(shí)，O2與Li在多孔碳材料電極處生成Li2O2x(x0或1)。下列說(shuō)法正確的是()A放電時(shí)，多孔碳材料電極為負(fù)極B放電時(shí)，外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極C充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中Li向多孔碳材料區(qū)遷移D充電時(shí)，電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2x=2LiO2解析根據(jù)電池工作原理，多孔碳材料吸附O2，O2在此獲得電子，所以多孔碳材料電極為電池的正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)電子從負(fù)極(鋰電極)流出，通過(guò)外電路流向正極(多孔碳材料電極)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Li帶正電荷，充電時(shí)，應(yīng)該向電解池的陰極(鋰電極)遷移，C項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2x=2LiO2，D項(xiàng)正確。答案D4(2017課標(biāo)全國(guó)，11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的防腐技術(shù)，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是()A通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整解析鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽(yáng)極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；C項(xiàng)，題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽(yáng)極”不損耗，錯(cuò)誤。答案C5(2017課標(biāo)全國(guó)，11)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是()A待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極B可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C陰極的電極反應(yīng)式為：Al33e=AlD硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)解析A項(xiàng)，根據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價(jià)升高失電子，因此鋁為陽(yáng)極，正確；B項(xiàng)，陰極僅作導(dǎo)體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，正確；C項(xiàng)，陰極應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解時(shí)，陰離子移向陽(yáng)極，正確。答案C6(2017課標(biāo)全國(guó)，11)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S62Li2e=3Li2S4B電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02 mol電子，負(fù)極材料減重0.14 gC石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多解析A項(xiàng)，原電池電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向正極，根據(jù)全固態(tài)鋰硫電池工作原理圖示中Li移動(dòng)方向可知，電極a為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)可知正極依次發(fā)生S8Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2的還原反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，電池工作時(shí)負(fù)極電極方程式為：Lie=Li，當(dāng)外電路中流過(guò)0.02 mol電子時(shí)，負(fù)極消耗的Li的物質(zhì)的量為0.02 mol，其質(zhì)量為0.14 g，正確；C項(xiàng)，石墨烯具有良好的導(dǎo)電性，故可以提高電極a的導(dǎo)電能力，正確；D項(xiàng)，電池充電時(shí)為電解池，此時(shí)電解總反應(yīng)為8Li2Sx16LixS8(2x8)，故Li2S2的量會(huì)越來(lái)越少，錯(cuò)誤。答案D7(2016課標(biāo)全國(guó)，11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na和SO可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是()A通電后中間隔室的SO離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C負(fù)極反應(yīng)為2H2O4e=O24H，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol的O2生成解析電解池中陰離子向正極移動(dòng)，陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)，即SO離子向正極區(qū)移動(dòng)，Na 向負(fù)極區(qū)移動(dòng)，正極區(qū)水電離的OH發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，H留在正極區(qū)，該極得到H2SO4產(chǎn)品，溶液pH減小，負(fù)極區(qū)水電離的H發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，OH留在負(fù)極區(qū)，該極得到NaOH產(chǎn)品，溶液pH增大，故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，B正確；該電解池相當(dāng)于電解水，根據(jù)電解水的方程式可計(jì)算出當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.25 mol的O2生成，錯(cuò)誤。答案B8(2016課標(biāo)全國(guó)，11)MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()A負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B正極反應(yīng)式為Age=AgC電池放電時(shí)Cl由正極向負(fù)極遷移D負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2解析根據(jù)題意，Mg海水AgCl電池總反應(yīng)式為Mg2AgCl=MgCl22Ag。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2，正確；B項(xiàng)，正極反應(yīng)式為2AgCl2e=2Cl 2Ag，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)原電池來(lái)說(shuō)，陰離子由正極移向負(fù)極，正確；D項(xiàng)，由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正確。答案B9(2015全國(guó)卷，11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A正極反應(yīng)中有CO2生成B微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C質(zhì)子通過(guò)交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D電池總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O解析由題意可知，微生物電池的原理是在微生物作用下O2與C6H12O6發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，B正確；氧氣在正極反應(yīng)，由于質(zhì)子交換膜只允許H通過(guò)，則正極反應(yīng)為O24e4H=2H2O，沒有CO2生成，A項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：C6H12O624e6H2O=6CO224H，H在負(fù)極區(qū)生成，移向正極區(qū)，在正極被消耗，C項(xiàng)正確；總反應(yīng)為C6H12O66O2=6CO26H2O，D項(xiàng)正確。答案A命題調(diào)研(20142018五年大數(shù)據(jù))命題角度設(shè)項(xiàng)方向頻數(shù)難度1.新型化學(xué)電源正、負(fù)極判斷50.43離子移動(dòng)方向電極反應(yīng)式、總原電池方程式的正誤判斷電極及電解液轉(zhuǎn)移電子計(jì)算2.電解原理在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用陰、陽(yáng)極的判斷30.51離子交換膜的作用副反應(yīng)分析及溶液酸堿性的改變電極方程式的正誤判斷3.金屬的腐蝕與防護(hù)電化學(xué)腐蝕的原因分析10.60防止金屬腐蝕的措施 在2019年高考中，對(duì)于電化學(xué)的考查將繼續(xù)堅(jiān)持以新型電池及電解應(yīng)用裝置為背景材料，以題干(裝置圖)提供電極構(gòu)成材料、交換膜等基本信息，基于電化學(xué)原理廣泛設(shè)問(wèn)，綜合考查電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其相關(guān)領(lǐng)域的基本技能，包括電極與離子移動(dòng)方向判斷、電極反應(yīng)式書寫、溶液的酸堿性和pH變化、有關(guān)計(jì)算及其與相關(guān)學(xué)科的綜合考查等。預(yù)測(cè)以二次電池以及含有離子交換膜的電解池為背景的命題將成為熱點(diǎn)題型，因?yàn)槎坞姵夭粌H實(shí)現(xiàn)電極材料循環(huán)使用，符合“低耗高效”的時(shí)代需求，而且命題角度豐富，便于同時(shí)考查原電池和電解池工作原理；含有離子交換膜的電解池設(shè)問(wèn)空間大，便于考查考生的探究能力。判斷依據(jù)電極材料電極反應(yīng)電子流向離子移向電極現(xiàn)象原電池負(fù)極活潑金屬氧化反應(yīng)流出陰離子移向電極質(zhì)量減小正極不活潑金屬或非金屬還原反應(yīng)流入陽(yáng)離子移向電極增重或質(zhì)量不變電解池陽(yáng)極與電源正極相連氧化反應(yīng)流出陰離子移向電極溶解或pH減小陰極與電源負(fù)極相連還原反應(yīng)流入陽(yáng)離子移向電極增重或pH增大(1)燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(以氫氧燃料電池為例)注意介質(zhì)環(huán)境掌握書寫程序(2)其他新型一次電池鈉硫電池總反應(yīng)：2NaxS=Na2Sx正極：xS2e=S負(fù)極：2Na2e=2Na全釩液流電池總反應(yīng)：VO2HV2V3VO2H2O正極：VO2He=VO2H2O負(fù)極：V2e=V3鋰銅電池總反應(yīng)：2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH正極：Cu2OH2O2e=2Cu2OH負(fù)極：Lie=LiMgH2O2電池總反應(yīng)：H2O22HMg=Mg22H2O正極：H2O22H2e=2H2O負(fù)極：Mg2e=Mg2MgAgCl電池總反應(yīng)：Mg2AgCl=2AgMgCl2正極：2AgCl2e=2Cl2Ag負(fù)極：Mg2e=Mg2(3)充電(可逆)電池鋅銀電池總反應(yīng)：Ag2OZnH2O 2AgZn(OH)2正極：Ag2OH2O2e=2Ag2OH負(fù)極：Zn2OH2e=Zn(OH)2陽(yáng)極：2Ag2OH2e=Ag2OH2O陰極：Zn(OH)22e=Zn2OH鎳鐵電池總反應(yīng)：NiO2Fe2H2OFe(OH)2Ni(OH)2正極：NiO22e2H2O=Ni(OH)22OH負(fù)極：Fe2e2OH=Fe(OH)2陽(yáng)極：Ni(OH)22OH2e=NiO22H2O陰極：Fe(OH)22e=Fe2OH鎳鎘電池總反應(yīng)：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2正極：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH負(fù)極：Cd2e2OH=Cd(OH)2陽(yáng)極：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O陰極：Cd(OH)22e=Cd2OH高鐵電池總反應(yīng)：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH正極：FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH負(fù)極：Zn2e2OH=Zn(OH)2陽(yáng)極：Fe(OH)35OH3e=FeO4H2O陰極：Zn(OH)22e=Zn2OH鋰離子電池總反應(yīng)：Li1xCoO2LixC6LiCoO2C6(xNa，陰極的電極反應(yīng)式為2H2O2e=H22OH；陽(yáng)極，陰離子競(jìng)爭(zhēng)放電，放電順序：OHSO，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H。(4)根據(jù)電極反應(yīng)式和離子移動(dòng)方向確定電極反應(yīng)物陰極H放電生成H2，剩余OH與遷移過(guò)來(lái)的Na生成NaOH；陽(yáng)極OH放電生成O2，剩余H與遷移過(guò)來(lái)的SO生成H2SO4。典例演示1 世界某著名學(xué)術(shù)刊物介紹了一種新型中溫全瓷鐵空氣電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該電池放電時(shí)的說(shuō)法正確的是()Aa極發(fā)生氧化反應(yīng)B正極的電極反應(yīng)式為FeOx2xe=FexO2C若有22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣參與反應(yīng)，則電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移D鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2解析a極通入空氣，O2在該電極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；O2在正極發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O24e=2O2，B錯(cuò)誤；由B項(xiàng)分析可知，電路中有4 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)正極上消耗1 mol O2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，則通入空氣的體積約為22.4 L5112 L，C錯(cuò)誤；由圖可知，鐵表面H2O(g)參與反應(yīng)生成H2，則發(fā)生的反應(yīng)為xH2O(g)Fe=FeOxxH2，D正確。答案D題型訓(xùn)練1 我國(guó)科研人員以Zn和尖晶石型錳酸鋅(ZnMn2O4)為電極材料，研制出一種水系鋅離子電池，該電池的總反應(yīng)式為xZnZn1xMn2O4ZnMn2O4(0xFeCu，所以若將鋅板換成銅板，則先腐蝕活潑金屬Fe，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鋼閘門與電源的負(fù)極相連而被保護(hù)，正確。答案C2如圖是電化學(xué)還原CO2制備草酸銅(CuC2O4)的反應(yīng)原理，電解液不參加反應(yīng)，通電一段時(shí)間后，下列說(shuō)法不正確的是 ()ACu電極反應(yīng)式為：Cu 2e=Cu2B草酸銅在陽(yáng)離子交換膜右側(cè)生成C該過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D每生成1 mol CuC2O4需要標(biāo)況下44.8 L CO2解析Cu2在陽(yáng)極生成，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向陰極(左側(cè))，草酸銅在陽(yáng)離子交換膜左側(cè)生成，B錯(cuò)誤。答案B3碳酸二甲酯(DMC)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3O)2CO，化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，極易水解。用電解法制備碳酸二甲酯的模擬裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A圖中左側(cè)電極為陰極，右側(cè)電極為陽(yáng)極B陽(yáng)極反應(yīng)：CO2e2CH3OH=(CH3O)2CO2HC質(zhì)子通過(guò)交換膜從陰極區(qū)移向陽(yáng)極區(qū)D離子液體必須是水溶液，目的是傳遞電荷解析左側(cè)放電物質(zhì)CO是還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)為陽(yáng)極，右側(cè)O2放電為陰極，A錯(cuò)誤；B正確；質(zhì)子(H)在陽(yáng)極區(qū)生成，通過(guò)交換膜從陽(yáng)極區(qū)移向陰極區(qū)，C錯(cuò)誤；依據(jù)題干信息“碳酸二甲酯(DMC)極易水解”知：離子液體必須是非水體系，D錯(cuò)誤。答案B4利用電解原理凈化含有機(jī)物的廢水，其原理是：在電解條件下將較低價(jià)態(tài)的金屬離子(Co2)氧化成較高價(jià)態(tài)的金屬離子(Co3)，利用較高價(jià)態(tài)的金屬離子將廢水中的有機(jī)物氧化成CO2。裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A鋅極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B石墨極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Co2e=Co3C電解過(guò)程中，陰極附近溶液pH減小D氧化1 mol HCHO時(shí)電路中至少轉(zhuǎn)移3 mol電子解析根據(jù)圖示知，鋅為陰極、石墨為陽(yáng)極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Co2e=Co3，B項(xiàng)正確；鋅極的電極反應(yīng)式為2H2e=H2，陰極附近的電解質(zhì)溶液pH增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；4Co3HCHOH2O=CO24H4Co2，氧化1 mol HCHO時(shí)至少要轉(zhuǎn)移4 mol電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B5H3BO3可以通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()AM室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24HBN室中：a%b%Cb膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸D理論上每生成1 mol產(chǎn)品，陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L氣體解析制備原理是原料室中B(OH)4通過(guò)陰膜(b膜)進(jìn)入產(chǎn)品室，M室中石墨電極上H2O放電產(chǎn)生O2和H，H通過(guò)陽(yáng)膜(a膜)進(jìn)入產(chǎn)品室，HB(OH)4=H3BO3H2O，A正確，C正確；原料室中的Na通過(guò)陽(yáng)膜(c膜)進(jìn)入N室，N室中石墨電極上H2O放電產(chǎn)生H2和OH，因而N室中NaOH溶液的濃度會(huì)增大，B正確；理論上每生成1 mol產(chǎn)品，M、N室電極反應(yīng)式分別為2H2O4e=O24H、2H2O2e=H22OH，陰極室(N室)生成0.5 mol H2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L，D錯(cuò)誤。答案D6用如圖所示裝置處理含NO的酸性工業(yè)廢水，某電極反應(yīng)式為2NO12H10e=N26H2O，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A電源正極為A，電解過(guò)程中有氣體放出B電解時(shí)H從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)C電解過(guò)程中，右側(cè)電解液pH保持不變D電解池一側(cè)生成5.6 g N2，另一側(cè)溶液質(zhì)量減少18 g解析A項(xiàng)，根據(jù)題意，與B極相連的電極反應(yīng)為2NO12H10e=N26H2O，作電解池的陰極，故B為負(fù)極，則A為正極，溶液中的OH放電，生成O2，正確；B項(xiàng)，電解時(shí)，左側(cè)陽(yáng)極室OH發(fā)生反應(yīng)，剩余了H，故H從質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)，正確；C項(xiàng)，在電解過(guò)程中，轉(zhuǎn)移20 mol e時(shí)左側(cè)產(chǎn)生20 mol H，右側(cè)消耗24 mol H，右側(cè)c(H)減小，pH變大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解池一側(cè)生成5.6 g N2，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為2 mol，故另一側(cè)發(fā)生反應(yīng)的水的物質(zhì)的量為1 mol，溶液質(zhì)量減少18 g，正確。答案C7(2017河南羅山模擬)某學(xué)生為探究銅生銹的過(guò)程設(shè)計(jì)如圖所示裝置，下列選項(xiàng)正確的是()A一段時(shí)間后C棒上有氣泡冒出，附近的溶液變?yōu)榧t色B一段時(shí)間后溶液中會(huì)有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生CCu棒為正極，電極反應(yīng)式：Cu2e=Cu2DC棒為正極，電極反應(yīng)式：2H2e=H2解析由于銅的金屬活動(dòng)性比氫弱，在電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極：Cu2e=Cu2，正極：O24e2H2O=4OH，溶液中，Cu22OH=Cu(OH)2，所以B選項(xiàng)正確。答案B8鋰銅空氣燃料電池容量高、成本低，具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電能，其中放電過(guò)程為2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A放電時(shí)，Li透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)B放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHC通空氣時(shí)，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2OD整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，氧化劑為O2解析因?yàn)樵姵胤烹姇r(shí)，陽(yáng)離子移向正極，所以Li透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng)，A正確；由總反應(yīng)方程式可知Cu2O中Cu元素化合價(jià)降低，被還原，正極反應(yīng)式應(yīng)為Cu2OH2O2e=2Cu2OH，B錯(cuò)誤；放電過(guò)程為2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH，可知通空氣時(shí)，銅被腐蝕，表面產(chǎn)生Cu2O，C正確；由C項(xiàng)分析知，Cu先與O2反應(yīng)生成Cu2O，放電時(shí)Cu2O重新生成Cu，則整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，Cu相當(dāng)于催化劑，O2為氧化劑，D正確。答案B9將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽(yáng)極區(qū)進(jìn)行電解，以實(shí)現(xiàn)H2S轉(zhuǎn)化為S的目的。下列判斷錯(cuò)誤的是()A電解過(guò)程中陽(yáng)極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S22e=S，(n1)SS2=SB電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OHC電解后陽(yáng)極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成S2H=nSH2D該裝置的離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜解析電解過(guò)程中陽(yáng)極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，得到硫單質(zhì)，然后是S和S2之間的反應(yīng)，即S22e=S，(n1)SS2=S，故A正確；電解過(guò)程中陰極上氫離子放電生成氫氣：2H2O2e=H22OH，故B正確；電解后陽(yáng)極區(qū)離子為S，酸性條件下，S失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成S單質(zhì)，同時(shí)生成H2S，反應(yīng)方程式為S2H=(n1)SH2S，故C錯(cuò)誤；電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)c(S2)減小，陰極區(qū)c(OH)增大，故該裝置的離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，故D正確。答案C題型特訓(xùn)(三)(教師素材)1遠(yuǎn)洋輪船的船體材料是合金鋼，為了保障航行安全，延長(zhǎng)輪船的使用壽命，通常在與海水接觸的船殼(船底及船側(cè))上鑲嵌一些金屬塊M。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A上述保護(hù)船殼免受腐蝕的方法叫犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法BM可能是鋅、鎂、錫等金屬C船殼主要發(fā)生吸氧腐蝕D在上述保護(hù)船殼的過(guò)程中，負(fù)極反應(yīng)為Mne =Mn解析利用原電池原理，在鋼鐵的表面鑲嵌比鐵活潑的金屬，使鋼鐵免受腐蝕的方法叫犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，A項(xiàng)正確；如果在與海水接觸的船殼上鑲嵌錫塊，由于鐵比錫活潑，在船殼、空氣、海水構(gòu)成的原電池中，鐵為負(fù)極，會(huì)加快船殼的腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)誤；海水的pH8，船殼主要發(fā)生吸氧腐蝕，C項(xiàng)正確；在犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法中，比鐵活潑的金屬M(fèi)作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，D項(xiàng)正確。答案B2我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)出的一種裝置(如圖所示)，實(shí)現(xiàn)了“太陽(yáng)能電能化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化，總反應(yīng)為2CO2=2COO2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A該裝置屬于原電池B人體呼出的水蒸氣參與Y極反應(yīng)：CO2H2O2e=CO2OHC反應(yīng)完畢，該太陽(yáng)能裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng)DX極電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH解析該裝置實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電能化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，而將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能屬于電解池，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知Y極發(fā)生的是得電子的反應(yīng)，人體呼出的氣體中含有CO2和H2O，B項(xiàng)正確；由得失電子守恒原理知，X極消耗的OH總量等于Y極生成的OH總量，即電解質(zhì)溶液的堿性沒有改變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；從電子的流向看，X電極失去電子，故X電極是負(fù)極，電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B3為了強(qiáng)化安全管理，某油庫(kù)引進(jìn)一臺(tái)空氣中汽油含量的測(cè)量?jī)x，其工作原理如圖所示(用強(qiáng)酸性溶液作電解質(zhì)溶液)。下列說(shuō)法不正確的是()A石墨電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)B鉑電極的電極反應(yīng)式：C8H1816H2O50e=8CO250HCH由質(zhì)子交換膜左側(cè)向右側(cè)遷移D每消耗5.6 L O2，電路中通過(guò)1 mol電子解析由圖像知，石墨電極通入O2，發(fā)生還原反應(yīng)O24e4H=2H2O，A項(xiàng)不符合題意。鉑電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C8H1816H2O50e=8CO250H，B項(xiàng)不符合題意。在原電池中，陽(yáng)離子向正極遷移，陰離子向負(fù)極遷移，C項(xiàng)不符合題意。由于沒有指明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)，不能通過(guò)體積計(jì)算O2的物質(zhì)的量，也就無(wú)法確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，D項(xiàng)符合題意。答案D4電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量，其工作原理如圖所示，其中NH3被氧化為常見無(wú)毒物質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A溶液中OH向電極a移動(dòng)B電極b上發(fā)生還原反應(yīng)C負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH36e6OH=N26H2OD理論上反應(yīng)消耗的NH3和O2的物質(zhì)的量之比為34解析電極a上NH3發(fā)生氧化反應(yīng)生成N2，則電極a為負(fù)極，電極b為正極，原電池中，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，故A項(xiàng)正確；電極b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；負(fù)極上NH3失電子生成N2和H2O，電極反應(yīng)式為2NH36e6OH=N2十6H2O，C項(xiàng)正確；由電池反應(yīng)4NH33O2=2N26H2O可知，理論上反應(yīng)消耗的NH3與O2的物質(zhì)的量之比為43，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D5用一種陰、陽(yáng)離子雙隔膜三室電解槽，可使廢水中NH在某一室富集，模擬裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A陽(yáng)極室溶液由無(wú)色逐漸變成棕黃色B陰極的電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2C電解一段時(shí)間后陰極室溶液的pH升高D電解一段時(shí)間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4解析陽(yáng)極上Fe發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極室溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極上H發(fā)生還原反應(yīng)，2H2e=H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)陰極上電極反應(yīng)，陰極消耗H，電解一段時(shí)間后，陰極室溶液pH升高，C項(xiàng)正確；電解一段時(shí)間后，陰極室溶液pH升高，NH與OH反應(yīng)生成NH3H2O，因此陰極室溶液中溶質(zhì)除(NH4)3PO4外，還可能有NH3H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C6已知反應(yīng)：2CrO2HCr2OH2O。某科研小組用如圖所示的電解裝置，從Na2CrO4溶液中制取Na2Cr2O7。下列有關(guān)敘述正確的是()ACrO生