1、微测7电化学原理及应用1(2019合肥质检)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为FeNi2O33H2O=Fe(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是()A放电时,溶液中OH移向负极B放电时,负极反应为Fe2OH2e=C充电过程中,阴极附近溶液的pH降低D充电时,阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O解析放电时,阴离子向负极移动,溶液中OH移向负极,A项正确;放电时,Fe作负极,发生氧化反应生成Fe(OH)2,电极反应式为Fe2OH2e=,B项正确;充电时,Fe电极作阴极,阴极电极反应式为Fe(OH)22e=Fe2OH,阴极附近溶液的pH会升高,C项错误;充电时,Ni2
2、O3作阳极,阳极电极反应式为2OH2e=Ni2O33H2O,D项正确。答案C2(2019惠州模拟)一种特殊的热激活电池示意图如下。该电池总反应为PbSO4(s)2LiClCa(s)=CaCl2(s)Li2SO4Pb(s),下列说法不正确的是()ACa电极发生氧化反应B负极的电极反应:Ca(s)2Cl2e=CaCl2(s)C可用LiCl和KCl水溶液代替无水LiClKClD当无水LiClKCl混合物受热熔融后电池才能工作解析根据原电池总反应可知Ca失电子为原电池的负极,发生氧化反应,A项正确;Ca为原电池的负极,被氧化生成CaCl2,电极反应式为Ca(s)2Cl2e=CaCl2(s),B项正确;
3、Ca是活泼金属,能与水直接反应,所以不能用水溶液作电解质,C项错误;无水LiClKCl常温为固体,不能导电,需要将无水LiClKCl混合物受热熔融,该原电池才能工作,D项正确。答案C3.锂铜空气燃料电池是低成本高效电池。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2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH。下列说法不正确的是()A放电时,Li透过固体电解质向Cu极移动B通空气时,铜被腐蚀,产生Cu2OC放电时,正极的电极反应式为Cu2O2H2e=2CuH2OD整个反应过程中,氧化剂为O2解析放电时,锂失电子作负极,负极上电极反应式为Lie=Li,Cu与O2反应生成Cu2O,正极上电
4、极反应式为Cu2O2eH2O=2Cu2OH。放电时,阳离子向正极移动,Li透过固体电解质向Cu极移动,A项正确;放电过程为2LiCu2OH2O=2Cu2Li2OH,可知通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,B项正确;正极上Cu2O得电子,正极的电极反应式为Cu2O2eH2O=2Cu2OH,C项错误;通空气时,铜被氧气氧化,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,得电子的物质是氧气,作氧化剂,D项正确。答案C4(2019洛阳四模)以石墨(C)负极、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示(实际上正负极材料是紧贴在锂离子导体膜两边的)。充放电时,Li在正极材料上脱
5、嵌或嵌入,随之在石墨中发生了LixC6生成与解离。下列说法正确的是()A锂离子导体膜应有保护成品电池安全性的作用B该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化C放电时,负极材料上的反应为6CxLixe=LixC6D放电时,正极材料上的反应为LiFePO4xe=Li1xFePO4xLi解析放电时,石墨为负极,充电时,石墨为阴极,石墨转化为LixC6,得到电子,石墨电极发生还原反应,总反应为LiFePO46CLi1xFePO4LixC6,为了防止正负极直接相互接触,用锂离子导体膜隔开,锂离子导体膜起到保护成品电池安全性的作用,A项正确;根据总反应方程式LiFePO46CLi1xFePO4LixC6可
6、知,LiFePO4与Li1xFePO4中铁元素的化合价一定发生变化,否则不能构成原电池反应,B项错误;放电时,负极发生氧化反应,电极反应式为LixC6xe=6CxLi,C项错误;放电时,Li1xFePO4在正极上得电子发生还原反应,电极反应式为Li1xFePO4xLixe=LiFePO4,D项错误。答案A5(2019成都三诊)已知某高能锂离子电池的总反应为2LiFeS=FeLi2S,电解液为含LiPF6的有机溶液(Li可自由通过)。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质镍,工作原理如图所示。下列分析正确的是()A该锂离子电池正极反应为FeS2Li2e=FeLi2SBX与电池的Li电极相连C电解
7、过程中c(BaCl2)保持不变D若去掉阳离子交换膜将左右两室合并,则X电极的反应不变解析通过总反应可知,Li发生氧化反应,作负极,FeS发生还原反应,作正极;以该电池为电源电解废水并获得单质镍,即发生还原反应,故Y极为阴极,与Li电极相连,X为阳极,与FeS电极相连。由上述分析可知,FeS发生还原反应作正极,电极反应式为FeS2Li2e=FeLi2S,A项正确。X为阳极,与FeS电极相连,B项错误。电解过程中,阳极发生氧化反应:4OH4e=2H2OO2,阳极区的Ba2通过阳离子交换膜进入BaCl2溶液中;阴极发生还原反应:Ni22e=Ni,溶液中Cl通过阴离子交换膜进入BaCl2溶液中,电解过
8、程中,BaCl2的物质的量浓度将不断增大,C项错误。若将阳离子交换膜去掉,因BaCl2溶液中含有Cl,阳极电极反应式为2Cl2e=Cl2,电解反应总方程式发生改变,D项错误。答案A6(2019济宁二模)中国是一个严重缺水的国家,污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚,其原理如图所示,下列说法不正确的是()A电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极BB极为电池的阳极,电极反应式为CH3COO8e4H2O=2HCO9HC当外电路中有0.2 mol e转移时,通过质子交换膜的H的个数为0.2NA解析原电池工作时,电流从正极经导线流向负极,即电流方向从A极沿导线经小灯泡流向
9、B极,A项正确;B极为电池的负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为CH3COO8e4H2O=2HCO9H,B项错误;根据电子守恒可知,当外电路中有0.2 mol e转移时,通过质子交换膜的H的数目为0.2NA,C项正确;A极为正极,得到电子,发生还原反应,正极有氢答案B7(2019湖北重点中学联考)以纯碱溶液为原料,通过电解的方法可制备小苏打,原理装置图如下:上述装置工作时,下列有关说法正确的是()A乙池电极接电池正极,气体X为H2BNa由乙池穿过交换膜进入甲池CNaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度小D甲池电极反应:4OH4e=2H2OO2解析乙池电极为电解池阴极,和电源负极连接,溶液中氢离子放电生成氢气,A项错误;电解池中阳离子移向阴极,钠离子移向乙池,B项错误;阴极附近氢离子放电破坏了水的电离平衡,电极附近氢氧根离子浓度增大,NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度大,C项正确;放出氧气的电极为阳极,电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气,氢离子浓度增大,碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子,出口为碳酸氢钠溶液,则电极反应为4CO2H2O4e=4HCOO2,D项错误。答案C