2019年高三化学二轮复习题型专练07电化学含解析

专题07 电化学 1. H2S是一种剧毒气体，如图为质子膜H2S燃料电池的示意图，可对H2S废气资源化利用。下列叙述错误的是

A. a是负极，电池工作时，电子的流动力向是：电极a-负载一电极b-质子膜一电极a B. 电池工作时，化学能转化为电能和热能 C. 电极b上发生的电极反应式为O2+ 4e-+4H+=2H2O D. 当电路中通过4mol电子时，有4molH+经质子膜进入正极区 【答案】A 【解析】根据H2S燃料电池的示意图可知，在a极，H2S→S2，化合价升高，发生氧化反应，a是负极，电池工作时,电子从负极电极a经负载流向正极电极b，电子不能进入溶液中，A错误；原电池工作时，化学能转化为电能和热能，B正确；根据O2→H2O，化合价降低，氧气得电子发生还原反应， 电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，C正确；根据O2+4e-+4H+=2H2O,所以当电路中通过电子时,有经质子膜进入正极区,D正确。 2. 最近我国科学家设计了一种协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

① ② 该装置工作时，下列叙述错误的是（ ） A. 阴极的电极反应： B. 协同转化总反应： C. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D. 若采用取代，溶液需为酸性 【答案】C 【详解】A项，石墨烯失电子作阳极，ZnO@石墨烯作阴极，发生反应： ，故A项正确；B项，阴极CO2得电子，阳极Fe2+失电子生成Fe3+，Fe3+继续与H2S反应生成Fe2+与S，故协同转化总反应为，故B项正确；C项，石墨烯上发生反应：EDTA-- Fe2+-e-= EDTA-- Fe3+，为阳极，阳极电势高，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高，故C项错误；D项，Fe2+、Fe3+易水解，只能在酸性条件下存在，故溶液需为酸性，故D项正确。 3. 混合动力车在刹车和下坡时处于充电状态；上坡或加速时，电动机提供辅助推动力，降低了汽油的消耗。该车一般使用的是镍氢电池采用镍的化合物和储氢金属（以M表示）为两电极材料，碱液（主要为KOH）电解液。镍氢电池充放电原理如图，其总反应式为：H2+2NiOOH = 2Ni(OH)2 下列有关判断正确的是（ ）

A. 在上坡或加速时，溶液中的K+向甲电极迁移 B. 在刹车和下坡时，甲电极的电极反应式为：2 H2O+2e- H2↑+2OH- C. 在上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH将减小 D. 在刹车和下坡时，乙电极增重 【答案】B 【解析】在上坡或加速时，电池处于放电过程即原电池，溶液中的K+向正极即乙极移动，A错误；在在刹车和下坡时，电池处于充电状态即为电解池，甲极是阴极，氢离子得电子发生还原反应，产生氢气，B正确；在上坡或加速时，属于原电池，乙电极为正极，电极极反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，乙电极周围因OH-浓度增大，pH将变大，C错误；在刹车和下坡时，属于电解池，乙极为阳极是氢氧化镍转化为氢氧化氧镍的过程，电极质量减轻，D错误。 4. 下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法正确的是

A. 该过程是化学能转化为电能的过程 B. 一段时间后，①池中n(KHCO3)不变 C. 一段时间后，②池中溶液的pH不变 D. 铜电极的电极反应式为9CO2+6H2O+8e-=CH4+8HCO3- 【答案】D 【解析】该装置是一个电解池，电解池是将电能转化为化学能的装置，A错误；在电解池的阴极上发生二氧化碳得电子的还原反应，即═，一段时间后，氢离子减小，氢氧根浓度增大，氢氧根会和①池中的碳酸氢钾反应，所以会减小，B错误；在电解池的阳极上，是氢氧根离子发生失电子的氧化反应，所以酸性增强，pH一定下降，C错误；电催化还原为的过程是一个还原反应过程，所以铜电极是电解池的阴极，铜电极的电极反应式为9CO2+6H2O+8e-= CH4+8HCO3-， D正确。 5. 甲醇燃料电池由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注，其工作示意图如下，其总反应为 2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。下列说法不正确的是( )

A. 电极 A 是负极，物质 a 为甲醇 B. 电池工作时，电解液中的 H＋通过质子交换膜向 B 电极迁移 C. 放电前后电解质溶液的 pH 增大 D. b 物质在电极上发生的电极反应式为： O2+4eˉ+2H2O＝4OHˉ 【答案】D 【解析】甲醇的燃料电池，甲醇在负极被氧化，氧气在正极被还原；电子由A流出经过导线流入B，电极A 是负极，物质 a 为甲醇，A正确；H＋应该向正极（B 电极）移动，B正确；负极反应：2CH3OH-12eˉ+2H2O=2CO2+12H＋,正极反应 3O2+12eˉ+12H＋＝6H2O，反应前后H＋总量没变，但是反应放电后反应生成了水，造成了H＋的浓

度减小，电解质溶液的 pH 增大，C正确；酸性环境下，氧气在B电极上发生的电极反应式为： O2+4eˉ+4H＋＝2H2O ，D错误。

6. 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（ ）

A. 装置中离子交换膜为阳离子交换膜 B. 反应完毕，电解质溶液碱性减弱 C. N型半导体为阳极，P型半导体为阴极 D. CO2参与X电极的反应方程式：CO2+2e¯+H2O=CO+2OH¯ 【答案】D 【解析】左半部分为原电池，右半部分为电解池；根据原电池中正电荷的移动方向可知，N型半导体为负极极，P型半导体为正极，C错误；则X电极为阴极，发生还原反应，CO2+2e¯+H2O=CO+2OH¯，D正确；图中OH-在X电极处产生，但是Y电极附近也存在OH-，说明OH¯能够通过离子交换膜，即该膜为阴离子交换膜，A错误；根据总反应2CO2=2CO+O2可知反应前后电解质溶液酸、碱性不变，B错误。 7. 我国科学家研制出“可充室温Na-CO2电池”(Rechargeable Room-Temperature Na-CO2 Batter-ies)现已取得突破性进展，其有望取代即将“枯竭”的锂电池，该电池结构如图所示。下列说法错误的是 A. 电池工作时，正极发生反应：4Na++3CO2+4e-==2Na2CO3+C B. 电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重0.46 g C. 多壁碳纳米管的作用主要是导电及吸附CO2 D. 电池中四甘醇二甲醚可用饱和食盐水代替实现Na+传导 【答案】D 【解析】根据图中电子流向可知，金属钠为负极，多壁纳米管为正极，正极发生还原反应，二氧化碳被还原为碳，A正确；钠变为钠离子，转移电子0.02mol，减重0.02×23=0.46 g，B正确；多壁碳纳米管为疏松多孔，主要是导电及吸附CO2，C正确；若用饱和食盐水，水会与钠电极反应，不能构成原电池，D错误。 8. 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，电池反应式为16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法不正确的是

A. 电池工作时，a是正极，外电路中流过0.02mal电子，负极材料减重0.14g B. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 C. 当钾硫电池电极提供1mol电子时，则理论上铁电极增重32g D. 放电时，Li+向正极移动，在此电池中加人硫酸可增加导电性 【答案】D 【解析】根据锂离子的移动方向可知，a是正极，b极为负极，锂失电子变为锂离子，负极材料减重为0.02×7=0.14g，A正确；石墨烯具有导电作用，它的使用提高电极a的导电性，B正确；铁上镀铜，铜做阳极，失电子，溶液中的铜离子得电子在阴极（铁极）析出，Cu2++2e-= Cu，当转移1mol电子时，则理论上铁电极析出铜0.5×64=32g，C正确；硫酸能够与金属锂电极反应，不能构成原电池，D错误。 9. 锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，负极是锂，正极是聚2-乙烯吡(P2VP) 和I2 复合物，工作原理2Li+ P2VP·nI2=2LiI+ P2VP·(n-1)I2，下列叙述错误的是 A. 该电池是电解质为非水体系的二次电池 B. 工作时Li向正极移动 C. 正极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=2LiI+ P2VP·(n-1)I2 D. 该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点 【答案】A 【解析】金属锂能够与水反应，所以该电池是电解质为非水体系的一次电池，使用寿命超过10 年，A错误；原电池工作时，阳离子（Li+）向正极移动，B正确；原电池正极发生还原反应，P2VP·nI2在正极得电子，C正确；锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点，D正确。 10. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。下列说法正确的是

A. 该电池放电时质子从Pt 2电极经过内电路流到Pt 1电极 B. Pt 1电极附近发生的反应为：SO2＋2H2O－2e－＝H2SO4＋2H＋ C. Pt 2电极附近发生的反应为O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ D. 相同条件下，放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1 【答案】D 【解析】放电时为原电池，质子向正极移动，Pt1电极为负极，则该电池放电时质子从Pt1电极移向Pt2电极，A错误；Pt1电极为负极，发生氧化反应，SO2被氧化为硫酸，极反应为SO2＋2H2O－2e－＝SO2-4＋4H＋，硫酸应当拆为离子形式，B错误；酸性条件下，氧气得电子生成水, C错误；相同条件下，放电过程中：负极发生氧化反应：2SO2＋4H2O－4e－＝2SO2-4＋8H＋，正极发生还原反应：O2＋4e－＋4 H＋＝2H2O，根据转移电子数相等规律可知：放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1，D正确。