1、第一部分专题二第7讲1(2015全国卷11)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(A)A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O66O26CO26H2O解析考查对原电池反应的判断。A根据C元素的化合价的变化，C6H12O6生成二氧化碳的反应为氧化反应，应在负极生成，错误；B微生物加速了葡萄糖的腐蚀，促进了反应中电子的转移正确；C原电池中阳离子向正极移动，正确；D电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，正确，答案选A。2(2015浙江11)在固态金属氧化物电
2、解池中，高温下电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是(D)AX是电源的负极B阴极的电极反应式是：H2O2e=H2O2CO22e=COO2C总反应可表示为：H2OCO2H2COO2D阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11解析考查电化学基础知识。从图示可看出，与X相连的电极发生H2OH2、CO2CO的转化，均得电子，应为电解池的阴极，则X为电源的负极，A正确；阴极H2OH2、CO2CO均得电子发生还原反应，电极反应式分别为：H2O2e=H2O2、CO22e=COO2，B正确；从图示可知，H2OH2、CO2CO转化的同时有氧气生成，所以总
3、反应可表示为：H2OCO2H2COO2，C正确；从总反应可知，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比21，D不正确。3(2015天津4)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是(C)A铜电极上发生氧化反应B电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡解析原电池原理。由图象可知该原电池反应原理为ZnCu2=Zn2Cu，故Zn电极为负极，失电子，发生氧化反应，Cu电极为正极，得电子，发生还原反应，故A项错误；该装置中因为阳离子交换膜只允许阳离子通过，故两池中c
4、(SO)不变，故B项错误；电解过程中溶液中Zn2由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu22eCu，故乙池中为Cu2Zn2，摩尔质量M(Zn2)M(Cu2)，故乙池溶液的总质量增加，C项正确；该装置中因为阳离子交换膜只允许阳离子通过，电解过程中溶液中Zn2由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误；本题选C。4(2015四川4)用下图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为910，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(D)A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式：Cl2OH 2e=ClOH2OC阴极的电极反应
5、式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析电化学基础知识。A阳极要产生ClO，则铁只能作阴极，不能作阳极，否则就是铁失电子，A正确；B阳极是Cl失电子产生ClO，电极反应式为：Cl2OH2e=ClOH2O，B正确；C阴极是H产生H2，碱性溶液，故阴极的电极反应式为：2H2O2e=H22OH，C正确；D溶液为碱性，方程式应为2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH。选D。5我国对“可呼吸”的钠二氧化碳电池的研究取得突破性进展。该电池的总反应式为：4Na3CO22Na2CO3C，其工作原理如下图所示(放电时产生Na2CO3固体储存于碳纳米管
6、中)。下列说法不正确的是(D)A放电时，钠金属片作负极，碳纳米管作正极B充电时，阳极反应为：2Na2CO3C4e=3CO24NaC放电时，Na从负极区向正极区移动D该电池的电解质溶液也可使用NaClO4的水溶液解析由4Na3CO22Na2CO3C可知，放电为原电池反应，Na为负极失去电子，正极上C得到电子；充电为电解池，阳极与正极相连，阳极失去电子发生氧化反应，电解时阳离子向阴极移动，则有A根据以上分析可知放电时，钠金属片作负极，碳纳米管作正极，A正确；B充电时碳失去电子，阳极反应为：2Na2CO3C4e=3CO24Na，B正确；C放电时，Na从负极区向正极区移动，C正确；D钠是活泼的金属，与
7、水反应，该电池的电解质溶液不能使用NaClO4的水溶液，D错误，答案选D。6如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置；同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是(C)AH透过质子交换膜由右向左移动B铜电极应与X相连接CM电极反应式：H2NCONH2H2O6e=CO2N26HD当N电极消耗0.25 mol气体时，铁电极增重16 g解析由题图甲分析得出M(或X)为负极，N(或Y)为正极，由图乙分析得出Fe为阴极，Cu为阳极。乙的Fe极要与甲的X极相连接。A原电池内部阳离子移向正极，H向右侧移动，故A错误；B乙的Fe极要与甲的
8、X极相连接，故B错误；C负极还原剂失去电子被氧化，M电极反应式：H2NCONH2H2O6e=CO2N26H，故C正确；D由电子守恒O24e2Cu，故当N电极消耗0.25 mol气体时，铁电极增重32 g，故D错误；故选C。7ZnZnSO4PbSO4Pb电池装置如图，下列说法错误的是(B)ASO从右向左迁移B电池的正极反应为：Pb22e=PbC左边ZnSO4浓度增大，右边ZnSO4浓度不变D若有6.5 g锌溶解，有0.1 mol SO通过离子交换膜解析A锌是负极，SO从右向左迁移，A正确；B电池的正极反应为：PbSO42e=PbSO，B错误；C左边锌失去电子转化为硫酸锌，ZnSO4浓度增大，右边
9、ZnSO4浓度不变，C正确；D若有6.5 g锌即0.1 mol锌溶解，根据电荷守恒可知有0.1 mol SO通过离子交换膜，D正确，答案选B。8(2017广州一模)用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是(C)A阳极反应式为4OH4e=2H2OO2B通电后阴极区附近溶液pH会增大CK通过交换膜从阴极区移向阳极区D纯净的KOH溶液从b出口导出解析A中，阳极发生氧化反应，反应方程式为4OH4e=2H2OO2，B中，阴极发生还原反应，消耗氢离子产生氢气必然会使溶液中氢离子浓度减小，所以增大溶液的pH。C中，钾离子是通过交换膜从阳极移向阴极，这样才可以
10、达到提纯氢氧化钾的作用，C错。D中，纯净的KOH在阴极制得从b口排出，D正确。9(2016浙江11)金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是(C)A采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高CM空气电池放电过程的正极反应式：4MnnO22nH2O4ne=4M(OH)nD在Mg空气电池
11、中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜解析该题考查电化学知识，意在考查考生应用原电池原理解决问题的能力。A项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极表面，正确；B项，根据“已知”信息知铝的比能量比Mg、Zn的高，正确；C项，M空气电池放电过程中，正极为氧气得到电子生成OH，错误；D项，为了避免正极生成的OH移至负极，应选用阳离子交换膜，正确。10以铅蓄电池为电源，将CO2转化为乙烯的装置如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。下列说法不正确的是(B)Ab为铅蓄电池的正极B电解过程中，阳极区溶液中c(H)逐渐减小C阴极反应式：2CO21
12、2H12e=C2H44H2O D每生成1 mol乙烯，理论上铅蓄电池中消耗12 mol硫酸解析电解酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯，二氧化碳得电子生成乙烯，电极反应式为2CO212H12e=C2H44H2O，为阴极反应，则a为电池的负极，b为电池的正极，阳极水失电子放出氧气，电极反应为2H2O4e=O24H。A由二氧化碳得电子生成乙烯，则为阴极反应，所以a为电池的负极，b为电池的正极，故A正确；B阳极的电极反应为2H2O4e=O24H，阳极区溶液中c(H)逐渐增大，故B错误；C由二氧化碳得电子生成乙烯，则为阴极反应，电极反应式为2CO212H12e=C2H44H2O，故C正确；D每生成1 mol乙
13、烯，转移12 mol电子，根据PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，转移12 mol电子，消耗12 mol硫酸，故D正确；故选B。11(2017山西大学附中月考)()(1)甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2氧化成Co3，然后以Co3做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置模拟上述过程：写出阳极电极反应式_Co2e=Co3_。写出除去甲醇的离子方程式_6Co3CH3OHH2O=CO26Co26H_。若上图装置中的电源为甲醇空气KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式：_CH3OH6e8OH=CO6H2O_，净化含1
14、mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH_2_ mol。()化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如下图所示。(1)电源正极为_A_(填A或B)，阴极反应式为_2NO12H10e=N26H2O_。(2)电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_14.4_ g。解析.(1)通电后，将Co2氧化成Co3，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2e=Co3；故答案为：Co2e=Co3；以Co3做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H，配平书写离子方程式
15、为：6Co3CH3OHH2O=CO26Co26H；故答案为：6Co3CH3OHH2O=CO26Co26H；若3图装置中的电源为甲醇空气KOH溶液的燃料电池，甲醇在负极失电子发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐，则电池负极的电极反应式为CH3OH6e8OH=CO6H2O，依据化学方程式计算分析2CH3OH3O24KOH2K2CO36H2O，净化含1 mol甲醇的水燃料电池需消耗KOH物质的量2 mol；故答案为：CH3OH6e8OH=CO6H2O；2；.(1)由图示知在AgPt电极上NO发生还原反应，因此AgPt电极为阴极，则B为负极，A为电源正极，在阴极反应是NO得电子发生还原反应生成N2，利用
16、电荷守恒与原子守恒知有H2O参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO12H10e=N26H2O，故答案为：A；2NO12H10e=N26H2O；(2)转移2 mol电子时，阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H)消耗1 mol水，产生2 mol H进入阴极室，阳极室质量减少18 g；阴极室中放出0.2 mol N2(5.6 g)，同时有2 mol H(2 g)进入阴极室，因此阴极室质量减少3.6 g，故膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)18 g3.6 g14.4 g，故答案为：14.4。12(2016天津10)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节
17、。回答下列问题：(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高_(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_H22OH2e=2H2O_。(2)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H2O2OHFeO3H2，工作原理如图1所示，装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解一段时间后，c(OH)降低的区域在_阳极室_(填“阴极室”或“
18、阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_防止Na2FeO4与H2反应使产率降低_。c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。_。解析该题考查反应热、化学平衡及电化学等，意在考查考生对化学反应原理的应用能力。(1)氢气的来源广且可再生，燃烧生成水，无污染，且单位质量的氢气燃烧放出的热量比汽油多。碱性氢氧燃料电池的负极发生氧化反应，在碱性条件下氢气放电生成H2O。(2)电解时，阳极反应式为：Fe6e8OH=FeO4H2O，阴极反应式为：2H2O2e=H22OH，电解过程中，阳极室消耗OH，c(OH)降低。根据题意，Na2FeO4易被H2还原，由于阴极产生的气体为H2，若不及时排出，会将Na2FeO4还原，使其产率降低。根据题意，若碱性较弱，则Na2FeO4稳定性差，且反应慢；若碱性较强，则铁电极区会产生Fe(OH)3或Fe(OH)3分解生成的Fe2O3，所以M点和N点的c(Na2FeO4)均低于最高值。
